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Gianfranco Pergher Dipartimento di Scienze agrarie ed ambientali, Università degli Studi di Udine

Incontro tecnico "Termica da biomasse e qualità dell'aria", Udine 25 giugno 2014

 

Smart Energy

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SmartEnergy – Network of Excellence

Ø  Il progetto “SmartEnergy – Network of Excellence” è finanziato dal Programma Interreg IV Italia Austria u  Priorità 1 “miglioramento delle relazioni economiche, competitività e

diversificazione delle imprese” u  Linea strategica “ricerca, innovazione e società dell‘informazione”

Ø  scopo: u  creare una "rete di esperti" coinvolgendo Università, Enti di ricerca,

Imprese, Istituzioni, Stakeholders u  per favorire la discussione e la presentazione di proposte innovative sul

futuro dell’energia

Smart Energy

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i partner

industry oriented research and development center for

intelligent sensors

a platform for collaboration between companies and university institutes

renewable energy, energy saving in buildings

biomass energy from agriculture and forestry

information and communication technologies (ICT)

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mappa delle competenze

Ø  individuazione e mappatura delle competenze esistenti sul territorio u  realizzato un Database (Competency Map)

ü  contiene >600 Istituzioni, >150 Esperti

Enterprise 487

Research 85 Support 101

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mappa delle competenze

Ø  Individuazione e mappatura delle competenze esistenti sul territorio u  i “Players” sono classificati per competenze, tipologia, progetti in atto...

ü  è prevista l’integrazione con un analogo database Sloveno

Biomass 184 Energy Efficiency 93Biofuels for transport 25 EE in Buildings 135Biogas 67 EE in Industry 11Cogeneration 85 EE in transport 8Combustion and heating 144 Smart Cities 8Feedstock 62 Smart Homes 21

Conventional Energy 39 Other renewable 49Advanced Fossil Fuel Power Generation 2 Geothermal Energy 25Carbon Capture and Storage 1 Hydropower 34Nuclear Fission 1 Marine Energy 10Nuclear Fusion 1 Other renewables 13

Cross-Sectional technologies 55 Smart Grids 49Control and Measurement Systems 10 Electricity Smart Grids 21ICT 15 Energy Storage 10Material technologies 15 Other Smart Grids 9Mechatronics 3 Solar Energy 120Sensors 3 Concentrating Solar Power 10Fuel Cells and Hydrogen Technologies 5 Photovoltaics 105Hydrogen Technologies 8 Solarthermal 72

Energy policies, support and funding 12 Wind energy 64

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network di competenze

Ø  Creazione di una piattaforma informatica per favorire la cooperazione fra mondo della ricerca e imprese u  realizzato un sito Web (http://smartenergyproject.eu/)

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network di competenze

Ø  Servizi offerti u  Competency Map interattiva u  Founding Call Calendar (opportunità di finanziamento progetti di ricerca) u  Roadmap: una Strategia per la R&D basata sulle eccellenze presenti sul

territorio u  Documenti prodotti

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network di competenze

Ø  Creazione di una piattaforma informatica per favorire la cooperazione fra mondo della ricerca e imprese

u  link al gruppo di interesse “SmartEnergy” su Linkedin

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roadmaps

Ø  proposta e condivisione di Roadmaps (intese come: Strategie per l'innovazione)

u  individuazione delle tecnologie “su cui puntare” in base a: ü  criteri di sostenibilità ü  competenze esistenti sul

territorio ü  ostacoli e criticità

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progetti dimostrativi

Ø  per favorire la discussione e la presentazione di proposte innovative sul futuro dell’energia attraverso il coinvolgimento di Università, Enti di ricerca, Imprese, Rappresentanti istituzionali e Stakeholders

tecnologie interdisciplinari (smart grids, energy storage)

energy management, smart buildings

risparmio energetico negli edifici

Osservatorio sulle Energie

rinnovabili

filiera legno-combustione

filiera biogas

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il futuro dell'energia

Ø  la disponibilità di energia pulita e a prezzi sostenibili rappresenta una minaccia e una sfida per la società futura EU Commission (2010). Europe 2020 - A strategy for smart, sustainable and inclusive growth. COM(2010) final, Brussels, 3.3.2010

u  emissioni di gas ad effetto serra (GHG) e cambiamento climatico (400 ppm di CO2 superate nel 2013) à rischi per l'ambiente

u  risorse fossili limitate, domanda mondiale in aumento à aumento dei prezzi dell'energia à rischi per l'economia

u  elevata dipendenza dall'estero (Europa 52%; Italia 85%) à rischi per l'economia

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Ø  Energy 2020 Strategy (2010) e obbiettivi per il 2020: EU Commission (2010). Energy 2020 - A strategy for competitive, sustainable and secure energy. COM(2010) 639 final, Brussels, 10.11.2010

u  ridurre del 20% le emissioni di gas serra rispetto al 1990 u  aumentare la quota di energia da fonti rinnovabili al 20% dei consumi

finali lordi u  ridurre i consumi energetici primari del 20% rispetto alle proiezioni

Ø  il quadro non è molto cambiato nonostante:

u  sviluppo di fonti fossili non convenzionali u  crisi economica u  forte espansione del solare e dell'eolico u  crescenti critiche all'uso energetico delle biomasse

la strategia europea

shale gas, tight oil: 11% del fabbisogno mondiale nel 2035

(BP Energy Outlook, 2014)

meno 10% di energia consumata in Italia, 2012 rispetto al 2005

20% dell'energia elettrica prodotta nel maggio 2013 (e 50% per le

rinnovabili nel complesso)

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requisiti di una FER

Ø  per contribuire a raggiungere questi obbiettivi, una fonte di energia rinnovabile (FER) dovrebbe

u  essere economicamente competitiva rispetto alle alternative fossili ü  sostenibilità economica

u  essere prodotta localmente ü  altrimenti dobbiamo importarla...

u  essere disponibile in maniera continua e/o essere stoccabile ü  problema per le FER intermittenti: solare e eolico

u  avere emissioni di GHG inferiori rispetto alle alternative fossili

u  non avere effetti negativi sull'ambiente o sul benessere della società ü  cioè garantire la sostenibilità ambientale e sociale

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il legno da combustione

Ø  è economicamente competitivo rispetto alle alternative fossili u  produzione di calore, riscaldamento degli edifici

Ø  è una risorsa (in parte) locale u  almeno il 6.3% dei consumi energetici finali in FVG (2013) u  circa il 29% dei consumi per il riscaldamento residenziale

ü  indagine ARPA FVG – CRMA (2013)(*): 632.500 t/anno in impianti domestici = 193 ktep/anno

ü  con impianti a biomassa non domestici ≅ 200 ktep/anno §  già vicino all'obbiettivo di 229 ktep/anno nel 2020 (Decreto

28/2012 "Burden sharing"; da 36 ktep/anno nel 2005)

Ø  rispetto ad altre energie rinnovabili (eolico, solare...), è disponibile in maniera continua

Ø  soddisfa la maggior parte dei criteri di sostenibilità ambientale e sociale

(*) ARPA FVG – CRMA (2013): Distribuzione dei Vettori energetici in Friuli V.G. per il riscaldamento domestico e loro emissioni. Palmanova 9.10. 2013.

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"burden sharing"

Ø  targets 2020 per per il Friuli Venezia Giulia:

Gross final consumption of energy in Friuli Venezia Giulia and target shares for renewable energy sources (RES) for 2020.

Gross final consumption in 2005

Target shares for RES in 2020

ktoe % ktoe %

All energy sources 3 561 100.0 3 487 100.0

RES - Heating and cooling 36 1.0 229 6.6

RES - Electricity 149 4.2 213 6.1

Total RES (1) 185 5.2 442 12.7

Decreto 28/2012 del Ministero per lo Sviluppo Economico, 15 marzo 2012. (1) RES - Transport and RES - Electricity (imports) are not included in regional obligations.

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criteri di sostenibilità

Ø  definiti dalla Direttiva 2009/28/EC per i biocombustibili liquidi e gassosi u  riduzione delle emissioni GHG: almeno 60% dal 2018 u  protezione della biodiversità, ecosistemi, carbon sinks

Ø  non ancora definiti per i biocombustibili solidi u  ma esistono schemi di riferimento:

Principles 1. The greenhouse gas balance of the production chain and application of the biomass must be positive. 2. Biomass production must not be at the expense of important carbon sinks in the vegetation and in the soil. 3. The production of biomass for energy must not endanger the food supply and local biomass applications (energy supply, medicines, building materials). 4. Biomass production must not affect protected or vulnerable biodiversity and will, where possible, have to strengthen biodiversity. 5. In the production and processing of biomass, the soil, and soil quality must be retained or even improved. 6. In the production and processing of biomass ground and surface water must not be depleted and the water quality must be maintained or improved. 7. In the production and processing of biomass the air quality must be maintained or improved. 8. The production of biomass must contribute towards local prosperity. 9. The production of biomass must contribute towards the social well-being of the employees and the local population. (*) Summary of the Dutch framework principles and criteria (van Dam et al., 2008)

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criteri di sostenibilità e legno da combustione

Ø  la produzione e l'impiego energetico della biomassa deve:

1.  avere un bilancio delle emissioni di gas serra positivo

2.  non sottrarre risorse (terra, acqua...) alla produzione alimentare

3.  non avvenire a spese di importanti serbatoi di carbonio nella vegetazione o nel suolo

4.  conservare e proteggere la biodiversità

5.  conservare e proteggere i suoli

6.  non pregiudicare la disponibilità e la qualità delle acque

7.  mantenere o migliorare la qualità dell'aria

8.  contribuire alla prosperità economica della popolazione

9.  contribuire al benessere sociale della popolazione

SÌ (emissioni di GHG del legno: -90%)

?

OK ma: legno per uso industriali

OK se il legno è prodotto in maniera sostenibile (es.

in foreste certificate)

OK es. sostegno all'economia, migliore gestione del territorio

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gestione sostenibile e certificazione

Ø  il Friuli Venezia Giulia è la seconda regione in Italia per superficie forestale certificata (circa il 40% delle foreste è certificato PEFC) Programme for Endorsement of Forest Certification schemes / Programma per il mutuo riconoscimento degli schemi di certificazione forestale

Ø  gestione forestale sostenibile Conferenza Ministeriale per la Protezione delle Foreste in Europa (1993)

u  conserva la foresta come habitat per animali e piante,

u  mantiene la funzione protettiva delle foreste nei confronti dell’acqua, del terreno e del clima,

u  tutela la biodiversità degli ecosistemi forestali, u  prevede il taglio delle piante rispettando il

naturale ritmo di crescita della foresta, u  prevede che le aree soggette al taglio vengano

rimboschite o preferibilmente rigenerate e rinnovate naturalmente

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combustione del legno e PM10

Ø  numerose indagini indicano che la combustione del legno contribuisce sostanzialmente all'inquinamento dell'aria (PM10) nei mesi invernali: u  misure basate su prodotti specifici della combustione del legno (es. levoglucosano) per

distinguere le emissioni del legno rispetto ai combustibili fossili, e anche di diverse specie legnose (es. Dettenhausen, 90% legno di latifoglie)

Ø  Dettenhausen (Baviera): 59% del PM10 u  5400 abitanti, impiego diffuso di stufe e caldaie domestiche a

legna Bari A, Baumbach G, Kuch B, Scheffknecht G (2010): Temporal variation and impact of wood smoke pollution on a residential area in southern Germany. Atmospheric Environment 44, 3823-3832

Ø  Roveredo (Svizzera): 63% del PM10 u  2200 abitanti, 77% del riscaldamento a legna

Gaeggeler K, Prevot ASH, Dommena J, Legreid G, Reimann S, Baltensperger U (2008). Residential wood burning in an Alpine valley as a source for oxygenated volatile organic compounds, hydrocarbons and organic acids. Atmospheric Environment 42 (2008) 8278–8287

Ø  Vienna, Salisburgo, Graz u  8-14% del PM10 in aree soggette a traffico veicolare u  10-19% del PM10 in aree residenziali Caseiro A, Bauer H, Schmidl C, Pio CA, Puxbaum H (2009). Wood burning impact on PM10 in three Austrian regions. Atmospheric Environment 43 (2009) 2186–2195

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conclusioni

Ø  la filiera "legno da combustione" è una risorsa importante in Friuli Venezia Giulia

ü  almeno 6% dei consumi energetici totali

ü  circa il 29% nel riscaldamento residenziale

Ø  può e deve deve essere gestita in maniera sostenibile u  per contribuire a ridurre le emissioni di gas

serra u  per sostenere l'attività economica in

montagna e favorire una migliore gestione del territorio a fini ambientali e turistici

Ø  il problema della qualità dell'aria rappresenta una minaccia e una sfida per il settore

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la parola ai relatori!

programma

Ø  Presentazione dei piani di miglioramento della qualità dell’aria in Friuli Venezia Giulia. Fulvio Stel - Arpa FVG e CRMA

Ø  Small scale combustion systems for better air quality. Wilhelm Moser - Bioenergy 2020+ GmbH

Ø  Esperienze di monitoraggio delle emissioni su impianti domestici. Pierluigi Barbieri - Dipartimento di Scienze Chimiche e Farmaceutiche dell'Università degli Studi di Trieste - ARCO SOLUTIONS S.R.L.

Ø  Prestazioni di apparecchi e caldaie allo stato della tecnica e i potenziali di riduzione delle emissioni, le opportunità offerte dal conto termico. Dario Giacomello - MCZ, Gruppo apparecchi domestici e caldaie di AIEL

Ø  Impianto fumario e qualità dell’aria, ruolo della corretta installazione e aspetti della sicurezza. Cesare Teccolo – Gruppo installatori e manutentori impianti a biomasse di AIEL

Ø  Mappatura degli impianti termici, applicazioni di telematica e bigdatastorage su cloud. Marco Palazzetti – Palazzetti