Sfruttare al meglio le biomasse per un’Italia carbon neutral

BIOMASSE: DALL’ENERGIA ALLA CIRCULAR ECONOMY

Con l’affermarsi progressivo dell’economia circolare il modo di guardare alle biomasse si è allargato. Dalla materia proveniente dal mondo vegetale o animale si possono ricavare componenti da utilizzare per la chimica fine, per i cosmetici, per prodotti di largo uso come gli shopper. Anche in campo energetico la ricerca ha spostato il confine del buon uso della materia organica. Sia dal punto di vista dell’efficienza (aumentando le rese) che da quello della provenienza (puntando su materie prime a basso impatto ambientale e non in competizione con il settore food).

“Ma c’è ancora molto da fare su entrambi i fronti”, spiega Luigi Mazzocchi, responsabile del Dipartimento TGM (Tecnologie di Generazione e Materiali) di RSE. “Con un approvvigionamento corretto delle biomasse, utilizzando cioè prodotti di scarto del ciclo agro industriale o comunque ottenuti con un ciclo a bassissimo impatto ambientale, si arriva vicino all’obiettivo di un uso carbon neutral. Inoltre la produzione di elettricità da biomasse è molto interessante perché ha un’alta produttività. Permette di sfruttare l’impianto in un range compreso tra 4-5 mila e 8 mila ore anno. Una bella quota rispetto alle 1.200 ore del fotovoltaico e alle 2.000-2.500 dell’eolico in Italia”.

NUOVE TECNOLOGIE PER GARANTIRE ANCHE LA QUALITÀ DELL’ARIA

Un’altra freccia all’arco delle biomasse è la programmabilità. Mentre sole e vento sono incostanti e richiedono una forma di accumulo per evitare di sprecare la produzione dei momenti di picco, sulle biomasse si può fare affidamento in maniera costante. Evitando costi aggiuntivi di sistema.“Ma c’è un problema: la percezione delle biomasse come fonte problematica dal punto di vista della qualità dell’aria”, aggiunge Mazzocchi. “È una percezione collegata a quello che succede se si usa legno per alimentare un camino o una vecchia stufa. In questo caso il problema esiste sia dal punto di vista delle polveri sottili che da quello degli ossidi di azoto. Ma è un problema che si può superare, a patto di utilizzare le tecnologie corrette”.

Naturalmente più è piccola la scala di uso più è difficile che si possano impiegare le tecnologie con le massime prestazioni. Una cosa è la capacità di abbattimento delle emissioni di un impianto per riscaldare un piccolo immobile, un’altra cosa la capacità di abbattimento di un impianto che serve a dare calore ed elettricità a un comprensorio. La taglia che Mazzocchi ipotizza è una macchina da 1 megawatt in su di capacità produttiva in termini di calore: “Con un impianto del genere il trattamento dei fumi può tranquillamente essere assorbito dal punto di vista dei costi. Hanno filtri a maniche, cioè con un tessuto poroso a maglia fitta capace di trattenere oltre il 99% del particolato”.

Restano gli ossidi di azoto per i quali l’anno scorso è entrata in vigore una normativa più rigorosa. “Per risolvere questo problema”, continua l’esperto RSE, “abbiamo immaginato e realizzato un sistema che integra nel filtro a maniche un cestello di qualche decina di centimetri in cui è possibile ospitare un catalizzatore che utilizza ammoniaca dosata con cura. Il catalizzatore è efficace a temperatura sufficientemente bassa da non penalizzare l’efficienza dell’impianto, e permette un abbattimento degli NOx che arriva al 50-70% portando questi ossidi ben al di sotto dei limiti di legge”.

BIOMASSE: IL NODO DELL’EFFICIENZA

Considerando risolvibile il tema delle emissioni al camino, resta quello dei costi. Dal momento che la biomassa non è una fonte gratuita, come il sole e il vento, se uso le biomasse per produrre solo elettricità con un’efficienza del 15-20%, il costo del chilowattora risulta abbastanza alto. Per questo il modello da applicare il più possibile – suggerisce Mazzocchi – è la cogenerazione: bisogna produrre energia elettrica da biomasse dove e quando c’è anche un’adeguata domanda di calore.

C’è anche da tener conto del fatto che la materia prima per questa fonte energetica, seppur non gratuita, è abbondante. L’Italia infatti è coperta da boschi per oltre un terzo della sua superficie e la quantità di biomassa aumenta di anno in anno (tasso di crescita al 3%), sia per l’abbandono delle aree agricole marginali che per l’aumento delle temperature che consente al bosco di colonizzare terreni a quote sempre più alte. E la necessità di una manutenzione, anche in chiave idrogeologica, delle aree che sono state abbandonate depone a favore di un uso attento della biomassa che si rende disponibile.

“Sommando questa biomassa al biogas ottenuto da letame e scarti e da colture dedicate a basso impatto ambientale si ottiene un potenziale importante per un utilizzo della risorsa sia in termini di calore che di elettricità”, continua Mazzocchi.

LE POTENZIALITÀ DE BIOMETANO

C’è poi il capitolo del biometano che si può ricavare dal biogas e immettere in rete per tutti gli usi, da quello domestico al trasporto. “Parliamo di una risorsa che può arrivare a una produzione annua di 5-6 miliardi di metri cubi, circa il 10% dei consumi totali di gas naturale in Italia”, conclude Mazzocchi. “Inoltre il biogas contiene circa il 60% di metano e circa il 40% di CO2. Questa CO2 normalmente viene emessa nell’atmosfera: fermo restando che l’emissione netta sul ciclo di vita è di gran lunga inferiore a quella dei combustibili fossili, in questo modo si perde un’opportunità in termini di riduzione della presenza di gas serra in atmosfera. Una delle migliori opzioni è il riutilizzo della CO2 attraverso la raffinazione del biogas: si ottiene biometano e un flusso di CO2 praticamente pura, sfruttabile in un processo di metanazione, in combinazione con idrogeno da fonti rinnovabili elettriche. In questo modo del biogas viene usato praticamente tutto: si trasforma in elettricità, calore, combustibile, sfruttando in modo utile tutto il carbonio di origine biogenica”