Filiere locali per la

produzione di biocarburanti:

problematiche e prospettive

di sviluppoVito PignatelliENEA - Dipartimento Biotecnologie,

Agroindustria e Protezione della Salute

Convegno Progetto Enerwood:

Programmazione energetica e ruolo delle biomasse

Campobasso, 4 dicembre 2007

Emissioni previste di CO2 per settore (variazione

2005-2020 - UE 25)

Fonte: Commissione Europea - Biofuels Progress Report, gennaio 2007

126

77

27 24 19

-8 -12-25

0

25

50

75

100

125

150

175 Totale

Trasporti

Civile

Terziario

Industria

Produzione elettricità

Settore energetico

Mt/anno

Perché i biocarburanti ?

Fonte: Commissione Europea - Biofuels Progress Report, gennaio 2007

“I biocarburanti costituiscono oggi l’unico sostituto

diretto dei combustibili fossili nel settore dei

trasporti disponibile su scala significativa”

Decisioni del Consiglio Europeo (8-9 marzo 2007):

obiettivi per il 2020

Ridurre i consumi energetici del 20% rispetto alle

proiezioni attuali

Promuovere le energie rinnovabili con un obiettivo

vincolante del 20% sul totale dei consumi di energia

Incrementare l’uso dei biocarburanti nei trasporti con

una quota minima obbligatoria del 10% dei consumi

totali (Obiettivo Direttiva 30/2003: 5,75% nel 2010)

Produzione di biodiesel nei Paesi dell’Unione

Europea. Anni 2002-2006

Fonte: European Biodiesel Board, 2007

migliaia di t

4.890

3.184

1.933

1.4341.065

0

800

1.600

2.400

3.200

4.000

4.800

5.600

2002 2003 2004 2005 2006

Produzione di biodiesel nell’Unione Europea

(UE 27) nel 2006

Fonte: European Biodiesel Board, 2007

Migliaia di t

99 192

2.662

447123 116

4.890

743

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000

Spagna

UK

Francia

Germania

Italia

Austria

Polonia

UE 25

Il biodiesel in Italia / 1

Produzione industriale avviata dal 1993, con una

capacità produttiva stimata pari a circa 1.200.000 t/anno

nel 2006 (produzione 2006: 447.000 t)

Materie prime (oli di colza, soia, girasole e palma)

provenienti quasi esclusivamente da importazioni e solo

in piccola parte dall’agricoltura italiana

Mercato garantito in passato

dall’esistenza di un “contingente”

defiscalizzato, in futuro dall’obbligo

di incorporazione di percentuali

crescenti di biodiesel nel gasolio

per autotrazione

Il biodiesel in Italia / 2

Localizzazione e capacità produttiva degli impianti di biodiesel assegnatari

di quote del contingente di produzione esente da accisa per l’anno 2006

Produttore Località

(sito impianto)

Capacità

produttiva dichiarata

(t/anno)

Biodiesel Karnten Gmbh

Bionor Transformacion S.A.

Campa Biodiesel

Comlube S.r.l

Diester Industrie S.a.s.

DP Lubrificanti S.r.l.

Fox Petroli S.p.A

Ital Bi Oil

Mythen S.p.A

New

Novaol Austria Gmbh

Novaol S.r.l.

Oil. B. S.r.l.

PoliOli S.p.a

Rheinsche Bioester

Arnoldstain (Austria)

Berantevilla (Spagna)

Ochsenfurt (Germania)

Castenedolo (BS)

Gran Couronne (Rouen, Francia)

Aprilia (LT)

Vasto (CH)

Monopoli (BA)

Ferrandina (MT)

Marl/Neuss (Germania)

Bruck/Leitha (Austria)

Livorno

Solbiate Olona (VA)

Vercelli

Neuss (Germania)

25.000

23.000

150.000

120.000

250.000

155.520

131.370

120.000

200.000

280.000

30.000

250.000

200.000

20.000

150.000

Totale

Totale Italia

2.104.890

1.196.890

Fonte: Agenzia delle Dogane, 2006

Impianti di biodiesel e raffinerie in Italia

Fonte: C. Rocchietta, 2006

COMLUBE

Location:

Brescia

DP LUBRIFICANTI

Location: Aprilia

FOX PETROLI

Location: Vasto

ITALBIOIL

Location: Monopoli

MYTHEN

Location: Ferrandina

NOVAOL

Location: Livorno

CERAL DOCKS

Location: Vicenza

ITALGREEN OIL

Location: Verona

OLIMPO

Location: Bari

OXEM

Location: Pavia

CAFFARO

Location: Torviscosa

SABE (SFIR)

Location: MonfalconeOIL-B

Location: Varese

Impianti operativi

Impianti in progettazione

Produzione e consumi di biodiesel in Italia. Anni

2002-2005

Fonte: European Biodiesel Board, 2007 / Assobiodiesel, 2006 / Assocostieri -

Unione Produttori Biodiesel, 2007

t

210.000

273.000

320.000

396.000

447.000

220.000

220.886298.526 188.225

325.927

0

80.000

160.000

240.000

320.000

400.000

480.000

2002 2003 2004 2005 2006

Produzione

Consumo

(stima)

Obiettivi nazionali per lo sviluppo dei biocarburanti

(Legge Finanziaria 2007)

Obiettivo indicativo al 2010: sostituzione del 5,75% dei

carburanti di origine fossile consumati nel settore dei

trasporti con biocarburanti

Incorporazione obbligatoria dei biocarburanti, in una

misura minima pari all’1% a partire dal 1 gennaio 2007

e del 2% per il 2008. Sono previste, a partire dal 2008,

sanzioni amministrative, proporzionali e dissuasive, per

chi non rispetta l’obbligo

Biocarburanti da immettere al consumo per

raggiungere gli obiettivi prefissati: biodiesel, bioetanolo

e derivati, ETBE e bioidrogeno

Il regime fiscale dei biocarburanti in Italia (Legge

Finanziaria 2007)

250.000 t/anno di biodiesel (programma 2007-2010)

sottoposto ad accisa ridotta al 20% di quella del

gasolio. 70.000 t/anno del contingente riservate ai

produttori che abbiano dato vita ad accordi di filiera

Entità della defiscalizzazione soggetta a revisione per

evitare sovracompensazioni in caso di aumenti ulteriori

del prezzo del petrolio

Accise ridotte per bioetanolo, ETBE ed altri additivi e

riformulanti da biomasse con un limite di spesa di 73

M€/anno

Il coinvolgimento del mondo agricolo italiano

2006 - Siglato accordo interprofessionale di filiera fra

organizzazioni agricole, industria olearia e produttori di

biodiesel

Obiettivi quantitativi 2007: 70.000 ha

2008: 180.000 ha

2009: 240.000 ha

Obiettivi qualitativi Sviluppo / informazione

Inserimento della soia fra le possibili colture energetiche

(autorizzazione CE da gennaio 2007)

Campagna 2006-2007: 47.000 ha di colture oleaginose

no-food nei primi 6 mesi (+200% rispetto alla

precedente)

Due questioni fondamentali per l’agricoltura italiana

ed europea

Quanta materia prima occorre per

soddisfare la prevedibile richiesta di

biocombustibili e biocarburanti nei

prossimi anni?

Quanta superficie agricola può essere

ragionevolmente destinata a tali

produzioni?

Impatto della produzione di biodiesel sul consumo

di olio di colza in Europa

Fonte: Novaol, 2007

kt

3.215

2.821 2.784

1.856 2.726

4.080

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

2004-2005 2005-2006 2006-2007

Usi alimentari

Biodiesel

Il mercato potenziale dei biocarburanti in Italia

(kt/anno) (*)

(*) nell’ipotesi di incorporazione della stessa percentuale di biocarburanti

in gasolio e benzina

(**) incluse 2.200.00 t di gasolio agricolo

Gasolio

Autotrazione (**)Benzina Biodiesel Etanolo ETBE

Consumi stimati

(dati 2006 -

Fonte: MSE)

22.900 12.600

Sostituzione

1% (obiettivo

2007 Legge

Finanziaria)

255 210 450

Sostituzione

5,75% (obiettivo

2010 Direttiva

2003/30/CE)

1.455 1.215 2.595

Le priorità di intervento nel contesto attuale

Promuovere e favorire lo sviluppo di filiere agro-

energetiche integrate per la produzione di

biocarburanti e biocombustibili e la costituzione di

distretti agro-energetici per la generazione distribuita di

energia rinnovabile da parte del sistema agricolo

nazionale

Sviluppare e trasferire al comparto produttivo

“innovazione incrementale” per il miglioramento delle

tecnologie (raccolta, trasformazione e conversione

energetica delle biomasse) utilizzate per le attuali

filiere produttive

Approccio metodologico per la caratterizzazione di

un distretto agro-energetico

Analisi e valutazione del potenziale lordo e netto di

biomasse residuali provenienti dai settori agricolo e

forestale (integrazione delle basi statistiche con quelle

cartografiche ed elaborazioni tramite G.I.S.)

Analisi degli aspetti ambientali del ciclo delle biomasse,

con particolare riferimento alla VIA di impianti per la

produzione di elettricità

Individuazione delle filiere agro-energetiche più adatte

per determinati contesti territoriali e dei siti ottimali per la

realizzazione degli impianti

Il distretto agro-energetico della “Valle dei Latini”

Necessità di riqualificare un territorio a prevalente

vocazione agro-zootecnica oggetto di un grave e

persistente episodio di inquinamento ambientale (fascia

interdetta di 762 ha lungo le sponde del fiume Sacco)

Ipotesi di distretto agro-energetico promossa e sostenuta

finanziariamente dalla Regione Lazio

Studio di Fattibilità affidato

all’ENEA per l’individuazione

delle filiere agro-energetiche

realisticamente proponibili nel

comprensorio interessato (20

Comuni)

Le possibili filiere agro-energetiche individuate

Biocombustibili solidi da biomasseresiduali e colture arboree dedicate(pioppo) per produzione di calore

Oli vegetali da colture di girasole per laproduzione di elettricità a livelloaziendale o consortile

Biodiesel da colture di girasole(impianto decentralizzato dipiccola scala)

Biogas da reflui zootecnici ecolture dedicate (mais ecc.) perproduzione di calore e/oelettricità

Come si costruisce un distretto agro-energetico?

Potenziale netto

residui di potatura

Potenziale netto residui

foirestali

Potenziale netto reflui

zootecnici

Potenziale netto residui

colturali

Vocazionalità colture

energetiche

Domanda di energia

Scelta delle tecnologie

Individuazione e organizzazione delle filiere

Possibili sinergie/conflitti fra diverse filiere

Analisi socio-economiche

Coinvolgimento degli agricoltori

Bilanci ambientali

Vocazionalità pedoclimatica per la coltura del

girasole nell’area della Valle dei Latini

: Alta

: Media

: Bassa

: Non applicabile

Produzione su scala locale di oli vegetali per usi

energetici (filiera biolio)

Coltura

oleaginosa

Raccolta

semi oleosi

Spremitura

semi

Panello

grasso

Olio

Produzione

energia

elettrica

Transesterificazione

Glicerina

Biodiesel

Alimentazione

macchine

agricole

Allevamenti

zootecnici

Residuo

raffinazione

Residui

colturali

Le presse per l’estrazione degli oli vegetali

Classi di

potenza

(kW)

Capacità

operativa

media

(kg/h)

Prezzo

medio

(€)

Caratteristiche

< 5 < 50Da 3.000 a

12.000

Facilità di utilizzo e di manutenzione; adatta

a piccole realtà aziendali.

5 - 20 ~ 150Da 17.000

a 30.000

La capacità operativa di queste macchine ne

agevola un uso “cooperativo” in centri di

conferimento e lavorazione dei semi

contenendo così i costi di gestione ed

ammortamento dell’impianto.

> 20 > 250

Da 40.000

ad oltre

100.000

Macchine caratteristiche di impianti completi

e di tipo industriale. Richiedono personale

specializzato per la manutenzione.

Solitamente lavorano su due turni operativi.

Fonte: Fiaschini, De Carolis, Toscano - “Aspetti tecnici ed economici della estrazione

meccanica dell’olio di girasole a scopi energetici”, 2005

Esempi di presse per l’estrazione degli oli vegetali

Pressa per estrazione olio modello

Bracco 2001/50 da 50 kg/ora

Pressa per estrazione olio modello Karl

Strähle SK 190/1 da 300 kg/ora

Produzione di biodiesel in impianti decentralizzati

Produzione di biodiesel a livellolocale in impianti di piccolataglia (< 5.000 t/anno)

Impianti flessibili, automatizzati,adatti per la realizzazione di“filiere corte”

Qualità costante ed elevatadella materia prima perrispettare gli standardeuropei

Produzione in serie vseconomia di scala

Impianti di piccola taglia per produzione di biodiesel

Casa

produttriceModello

Capacità

produttiva

litri/giorno t/anno m3/ora

BioFuels

Solutions

(UK)

FuelPod 20 - 80

FuelMeister 150 - 600

FuelMatic VBP (Vacuum Batch

Processor) 400

FuelMatic ABP (Automatic Batch

Processor)

4.000

IBG Monforts

Oekotec

(Germania)

RMEnergy 500 450

RMEnergy 1000 900

RMEnergy 2000 1.800

RMEnergy 4000 3.600

HydroDynamic

Technology

(USA)

BIOforce 9000~ 6.200

- 86.800 1 - 14

Esempi di impianti di piccola taglia per produzione di

biodiesel / 1

Impianto FuelMeister 150 LE della ditta inglese

BioFuels Solutions con una capacità produttiva

da 150 a 600 litri / giorno

Esempi di impianti di piccola taglia per produzione di

biodiesel / 2

Impianto Oekotec RMEnergy 1000 della

Società Biodiesel Allgaü GmbH

Nesselwang - Germania

Impianto Oekotec RMEnergy 1000

della Società 3B Diesel GmbH

Barnstedt - Germania

Container impianto e

serbatoi di stoccaggio

Costi di produzione del biodiesel

Costi attuali

stimati

(€/t)

Costi previsti

al 2010

(€/t)

Variazione

prevista

(%)

Biodiesel da olio di palma 600 - 650 420 -30

Biodiesel da olio di colza

o girasole

(impianti industriali)

750 - 780 455 -30

Biodiesel da olio di colza

o girasole

(impianti di piccola taglia)

1.000 700 -30

Fonte: CE - “Strategie dell’UE per i biocarburanti” , 2006

La filiera locale della produzione di biogas

Reflui

zootecnici

Raccolta e

trasporto

Digestione

anaerobica

Biogas

Cogenerazione

Coltura

foraggera

Raccolta,

trinciatura e

trasporto

Elettricità Calore

Allevamenti

zootecnici

Fanghi

stabilizzati

Recupero,

trasporto e

spandimento

Terreno

agricolo

Integrazione multifunzionale fra le filiere biolio e

biogasReflui

zootecnici

Raccolta e

trasporto

Digestione

anaerobica

Biogas

Cogenerazione

Coltura

foraggera

Raccolta,

trinciatura e

trasporto

Elettricità Calore

Coltura

oleaginosa

Raccolta

semi oleosi

Spremitura

semi

Panello

grasso

Olio

Produzione

energia

elettrica

Transesterificazione

Glicerina

Biodiesel

Alimentazione

macchine

agricole

Allevamenti

zootecnici

Fanghi

stabilizzati

Recupero,

trasporto e

spandimento

Terreno

agricolo

Residuo

raffinazione

Residui

colturali

Dr. Vito Pignatelli

ENEA - Dipartimento Biotecnologie,

Agroindustria e Protezione della Salute

C.R. Casaccia

Via Anguillarese, 301

00123 S.M. di Galeria, Roma

Tel. 0630484506

e-mail: vito.pignatelli@casaccia.enea.it

Grazie per l’attenzione