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Bioenergia e biocarburanti, nuove frontiere per produrre energia

Cresce l'interesse per le bioenergie e per i biocarburanti. Ma cosa sta succedendo in Italia? La redazione di Plantgest.com lo ha chiesto a Vito Pignatelli, responsabile del laboratorio Biomasse e Biotecnologie per l'Energia dell'Enea

Bioenergia e biocarburanti, nuove frontiere per produrre energia - Plantgest news sulle varietà di piante

Per Assobiotec la bioeconomia italiana ed europea ha raggiunto un valore della produzione di 260 miliardi di euro

Fonte immagine: © Daniel Ernst - Adobe Stock

Dal 12 ottobre 2018 è in vigore, in tutti Paesi nello spazio economico europeo, la nuova etichettatura per i carburanti, nuovo strumento di standardizzazione frutto della direttiva europea N.2014/94/UE. Tra questi 'segni' che compariranno in tutte le stazioni di rifornimento anche quelli relativi ai carburanti alternativi come biodisel (B), diesel sintetico (XTL) ed idrogeno (H2).

Ma quali sono questi carburanti alternativi? Qual è la situazione in Italia in merito a bioenergia e bioecomia? Nel rapporto 4° Rapporto annuale di Assobiotec, pubblicato a marzo 2018, sono state presentate le stime aggiornate al 2016 sulla bioeconomia, sia per l’Italia che per i principali Paesi europei, che evidenziano come l'Italia abbia raggiunto un valore della produzione pari a 260 miliardi di euro (8,3% sul totale dell’economia italiana). Un dato in moderata crescita e coerente con la fase attuale dell’economia italiana. 
La situazione dei biocarburanti è in notevole crescita, ma al momento a beneficiarne è soprattutto la produzione estera. A rivelarlo è l’ultimo rapporto pubblicato dal Gse dal titolo 'Energia nel settore Trasporti 2017', che fotografa i consumi del comparto dal 2005 al 2017. In 13 anni, grazie ai sistemi di sostegno pubblici, l’impiego è cresciuto di oltre il 600%: da 177mila tonnellate ad oltre 1,2 milioni di tonnellate. Il vero sprint si è registrato a partire dal 2008, anno in cui si sono sentiti i primi effetti della legge 81/2006. Tuttavia, nonostante i trend, la quota sui consumi totali del settore trasporti rimane contenuta. Ad oggi infatti il settore dei trasporti vede, a differenza di quello per la produzione di energia elettrica, una predominanza dell'uso dei combustibili fossili. Il dato aggiornato al 2016, ma fornisce ugualmente un quadro esaustivo, dice: dei 29.786 ktep totali impiegati in Italia solo il 3,5% risultava essere 'bio'.

 
I biocarburanti sono in crescita in Italia: per Gse dal 2005 al 2017 sono cresciuti del 600%

I biocarburanti sono in crescita in Italia: per Gse dal 2005 al 2017 sono cresciuti del 600%
(Fonte foto: ©Fototech - AdobeStock)


Per avere un quadro dettagliato ed approfondito la redazione di Plantgest.com ha intervistato Vito Pignatelli, responsabile del laboratorio Biomasse e Biotecnologie per l'Energia dell'Enea.
 

Quale è la situazione in Italia per il settore bioenergie?

"Le bioenergie rappresentano oggi la fonte energetica rinnovabile che fornisce il maggior contributo ai consumi energetici finali del nostro Paese. In accordo con le rilevazioni statistiche del Gse, infatti, la bioenergia copriva nel 2016 il 49% dei consumi di energia rinnovabile e l’8,5% dei consumi totali. La ragione principale di questo risiede nel fatto che la bioenergia è l’unica fonte rinnovabile in grado di coprire le richieste di energia, sia sotto forma di elettricità che di calore, per usi domestici, industriali e carburanti per i trasporti. E non dimentichiamo che metà dei consumi totali di energia riguardano il riscaldamento ed il raffrescamento, e che poco più di un terzo (33,7% nel 2016) sono dovuti ai trasporti.
In quest’ultimo caso, i biocarburanti rappresentano ancor oggi l’alternativa di gran lunga più importante ai combustibili fossili (2,7% dei consumi del settore nel 2016, contro lo 0,8% dell’elettricità da fonti rinnovabili). Le bioenergie costituiscono quindi una fonte energetica importante, che può contare su tecnologie mature e un solido retroterra industriale, costituito da migliaia di impianti, in genere di taglia medio-piccola, presenti sull’intero territorio nazionale"
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Colza e biocarburante sono un binomio interessante

Per il futuro è prevedibile un ulteriore sviluppo della produzione decentralizzata di energia elettrica 
(Fonte foto: ©JerzyGorecki - Pixabay)
 

Quali sono le prospettive prossime future?

"Per quel che riguarda il futuro, è prevedibile un ulteriore sviluppo nel settore della produzione decentralizzata di energia elettrica, principalmente da impianti a biogas di piccola taglia (intorno ai 100 kW, o anche meno, di potenza installata) presso aziende agro-zootecniche o piccoli impianti di combustione/gassificazione alimentati con potature e residui di colture arboree e con biomassa legnosa proveniente da interventi di manutenzione del territorio (cura dei boschi, pulizia degli alvei fluviali ecc.). Potrebbe esserci ancora spazio per un maggiore uso della biomassa legnosa per il riscaldamento domestico e collettivo (teleriscaldamento), purché legato alla diffusione delle tecnologie di combustione più moderne - e contemporanea sostituzione di apparecchiature e impianti vecchi, meno efficienti e più inquinanti - in grado di assicurare elevate prestazioni in termini sia di efficienza, sia di riduzione delle emissioni, soprattutto di particolato. Un discorso a parte merita la produzione di biogas dalla digestione anaerobica della frazione organica dei rifiuti urbani da raccolta differenziata (Forsu), che rappresentano una grande risorsa, oggi in gran parte inutilizzata, da valorizzare soprattutto nella prospettiva della produzione su larga scala di biometano".   

 
Impianto biogas come risorsa per produrre bioenergia

Il potenziale di biometano a livello nazionale è pari a circa 8 miliardi di m3/anno
(Fonte foto: © Fabian Faber - Fotolia ora Adobe Stock)
 

Cosa ci può dire in particolare sul tema del biometano e dei biocarburanti?

"Il biometano è particolarmente importante per l’Italia, sia per quel che riguarda i trasporti sia, più in generale, come sostituto del metano di origine fossile (gas naturale) che importiamo per la maggior parte dall’estero. Per quel che riguarda i trasporti stradali l’Italia è il Paese europeo con il maggior numero di veicoli alimentati a gas naturale (il 64% delle nuove immatricolazioni di autoveicoli per trasporto passeggeri sul totale dei Paesi Ue + Efta nel 2017) e potrebbe sostituire progressivamente questo carburante fossile a partire dalle flotte dei mezzi di trasporto pubblici. In prospettiva, poi, il biometano potrebbe trovare impiego sotto forma di gas liquefatto (bio-LNG) per l’alimentazione di mezzi di trasporto pesanti a lunga percorrenza, treni e motonavi. Più in generale, dal momento che il biometano è identico al gas naturale, una volta immesso nella rete dei metanodotti, può essere trasportato dovunque e impiegato al posto del metano d'importazione sia per gli usi domestici, che per quelli industriali e per la generazione di elettricità. Diamo qualche numero: nel 2017 il metano importato copriva il 93% dei consumi nazionali, e la produzione dei nostri giacimenti solo il 7%. Le stime più attendibili sul potenziale di biometano a livello nazionale sono pari a circa 8 miliardi di m3/anno che, se confrontati con i 5,5 miliardi di m3 estratti nel 2017, rappresentano un contributo notevolmente maggiore - senza voler poi considerare gli aspetti ambientali legati all’attività estrattiva -, corrispondente al 10,6% dei consumi complessivi (72,5 miliardi di m3) di metano in Italia nel 2017.
Per quel che riguarda i biocarburanti liquidi attualmente utilizzati (biodiesel, etanolo ed eteri da questo derivati, come l’etere etil-ter butilico, Etbe), essendo chimicamente diversi dagli idrocarburi, presentano comunque problemi di compatibilità che ne limitano l'uso: basse percentuali di miscelazione con gasolio e benzina, e sono del tutto inadatti per l’impiego nei motori degli aerei. Inoltre, a seconda delle materie prime impiegate per la loro produzione possono presentare alcune criticità in termini di sostenibilità ambientale, sia per quel che riguarda il bilancio complessivo delle emissioni di gas climalteranti (Ghg) che per i possibili effetti sul cambio di destinazione nell’uso dei terreni agricoli (Iluc - Indirect Land Use Change).


 
L'energia elettrica sarà una fomte energetica importante per il trasporto

L'energia elettrica sarà una fomte energetica importante per il trasporto stradale
(Fonte foto: ©Nischaporn - Adobe Stock)


E' necessario ricordare sul tema della sostenibilità che mentre alcune filiere produttive, come ad esempio il biodiesel da olio di colza coltivata in Europa, sono in grado di rispettare i vincoli imposti dalla Direttiva RED II (sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili) mentre altre, come i biocarburanti prodotti a partire dall’olio di palma, non sono in grado di soddisfare queste condizioni e non sarà quindi possibile conteggiarli, già dal 2024, ai fini del raggiungimento degli obiettivi d'impiego di fonti rinnovabili nei trasporti.
Per queste ragioni i biocarburanti convenzionali, o di prima generazione, dovranno essere in futuro sostituiti da nuove tipologie di prodotti, come biometano e biocarburanti avanzati, che derivano da rifiuti organici di diversa natura (che nel 2030 dovranno obbligatoriamente coprire una quota pari al 3,5% dei consumi totali dei trasporti terrestri). Senza dimenticare i cosiddetti biocarburanti 'drop-in' sostanzialmente analoghi ai combustibili di origine fossile e ottenuti, con diverse tecnologie, sia da materie prime di origine agricola che da biomasse residuali. Le tecnologie per la produzione di alcune tipologie di biocarburanti 'drop-in' sono mature e sviluppate a livello industriale: un esempio è costituito dall’impianto Eni di Porto Marghera per la produzione di 'green diesel' (o Hvo-olio vegetale idrotrattato) da oli vegetali. E’ importante sottolineare che, allo stato attuale della tecnologia, i processi di idrogenazione catalitica degli oli vegetali, puri o esausti da raccolta differenziata, sono gli unici in grado di fornire su larga scala anche carburanti rinnovabili (biojet fuel) con caratteristiche adatte all’impiego in campo aeronautico.
Mentre la prevedibile diffusione dell’auto elettrica ridurrà progressivamente la richiesta di carburanti rinnovabili per i trasporti stradali. Questo tipo di biocarburanti diventerà sempre più importante, soprattutto perché costituirà l’unica alternativa possibile per la decarbonizzazione del trasporto aereo, che già contribuisce al 10% dei consumi totali del settore e di cui si prevede per il futuro una notevole crescita"
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Autore: Lorenzo Cricca

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