La Terra, le Bio Masse

Biomasse, Bio combustibili e biogas, il futuro o un pericolo?Il futuro pu essere affrontato solo con lutilizzo di una sola risorsa alternativa? No, cos come ne il solo fotovoltaico ne il solo eolico possono. Forse il futuro pu essere affrontato con tutti questi elementi insieme, uniti ad altri, che esistono o che saranno scoperti dalla ricerca e dallinnovazione, che insieme costituiranno le basi per il nostro futuro. Presi singolarmente i benefici delle singole tecnologie o delle soluzioni (come quelle basate sulle bio masse) non possono risolvere il problema energetico, ma con un approccio nuovo, innovativo, possibile capire come applicare valori, come il chilometro zero e luso sul posto, che ci permettano di usare anche le biomasse nel modo migliore e meno impattante possibile sulleconomia alimentare mondiale, sulle quantit di coltivato e come prevenire gli sprechi che spesso limitano le potenzialit di queste tecnologie.

Cosa sono le bio masseLa filiera energetica per il recupero delle bio masse una delle fasi pi delicate in considerazione della forte deperibilit e stagionalit del combustibile. in generale sia i prodotti agroindustriali che gli scarti di lavorazione del legno sono favoriti sul piano logistico in quanto non legati a lavorazioni stagionali e spesso concentrati negli stabilimenti dove avvengono le lavorazioni dei materiali stessi. La vastit del territorio, la assenza di un piano regolatore che determini in modo adeguato il loro utilizzo e problemi di disorganizzazione fanno si che le biomasse oggi esprimano solo una piccola parte percentuale del loro potere. Una politica ambientale maggiormente attenta alle bio masse garantirebbe di iniziare un percorso che porti alla autonomia produttiva energetica quante pi aziende o micro realt possibili. Cerchiamo di scoprirle e scoprirne gli utilizzi possibili passati, presenti e futuri.

Cosa producono: Energia elettrica & CaloreLe principali tecnologie di conversione energetica delle biomasse sono la combustione, la gassificazione, la pirolisi, la fermentazione alcolica, la digestione anaerobica. Le tecnologie alternative pi valide per lutilizzazione energetica delle biomasse sono le seguenti: combustione diretta, con conseguente produzione di calore da utilizzare per il riscaldamento domestico, civile e industriale o per la generazione di vapore (forza motrice per la produzione di energia elettrica); trasformazione in combustibili liquidi di particolari categorie di biomasse coltivate, come le oleaginose (produzione di biodiesel, via estrazione degli oli e successiva conversione chimica degli stessi in miscele di esteri metilici) e le zuccherine (produzione di etanolo via fermentazione) ; produzione di biogas mediante fermentazione anaerobica di reflui zootecnici, civili o agroindustriali. in questo caso laspetto energetico riveste un ruolo complementare rispetto a quello pi propriamente ambientale ;

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produzione di gas combustibile a partire da legno, biomasse lignocellulosiche coltivate, residui agricoli o rifiuti solidi urbani, da utilizzare per la conversione energetica. in tal caso le prospettive offerte dai processi avanzati di gassificazione accoppiati ai cicli combinati sono particolarmente interessanti per gli elevati rendimenti di conversione energetica raggiungibili; combustibili solidi, liquidi o gassosi derivati direttamente dalle biomasse (es. legna da ardere), od ottenuti a seguito di un processo di trasformazione strutturale del materiale organico. Ora che abbiamo scoperto cosa sono e come si utilizzano, facciamo un viaggio tra i bio derivati, andando a scoprire cosa sono, a quale uso sono desinati e come vengono prodotti. Scopriremo la storia e la vita di ognuno di loro, con particolare attenzione al tema ambientale, ed analizzeremo una storia a conferma della bont applicativa di tutte le bio masse.

Biodiesel:Il biodiesel un biocarburante, cio un carburante ottenuto da fonti rinnovabili quali oli vegetali e grassi animali, analogo al gasolio derivato dal petrolio. I biocarburanti rappresentano l'unica vera alternativa, sia in termini di riduzione della dipendenza dal petrolio sia in termini di benefici ambientali, dato che il biodiesel e' un prodotto di origine vegetale, quindi totalmente biodegradabile, e in caso di dispersione accidentale non inquina ne' suoli ne' acque ed e' l'unico carburante che non contribuisce all'aumento di anidride carbonica nell'atmosfera, perche' la sua combustione produce un'emissione di Co2 in quantit uguale a quella che assorbono le piante impiegate per la sua produzione''. Contrariamente a quanto si crede comunemente, il biodiesel non un olio vegetale puro e semplice, come ad esempio l'olio di colza, bens il risultato di un processo chimico (trans esterificazione con alcol metilico) a partire da questi o altri componenti biologici. Tramite opportuno procedimento inoltre possibile trasformare le biomasse di qualsiasi natura in BTL (Biomass to liquid), un biodiesel, ottenuto appunto da materiale organico di scarto o prodotto appositamente con colture dedicate.Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Biodiesel

Di cosa si tratta? Il Biodiesel un prodotto naturale utilizzabile come carburante in autotrazione e come combustibile nel riscaldamento, con le caratteristiche indicate rispettivamente nelle norme UNI 10946 ed UNI 10947. rinnovabile, in quanto ottenuto dalla coltivazione di piante oleaginose di ampia diffusione; biodegradabile, cio se disperso si dissolve nellarco di pochi giorni, mentre gli scarti dei consueti carburanti permangono molto a lungo; garantisce un rendimento energetico pari a quello dei carburanti e dei combustibili minerali ed unottima affidabilit nelle prestazioni dei veicoli e degli impianti di riscaldamento. Come si produce? Il biodisel si ottiene dalla spremitura di semi di piante oleoginose, quali colza, soia e girasole, e da una successiva lavorazione dell'olio, detta transesterificazione, che determina la


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sostituzione di alcuni componenti alcolici (glicerolo) con alcool metilico (metanolo). Questa lavorazione rende il prodotto di origine vegetale pi simile al gasolio (di origine minerale), permettendone la completa sostituzione o la miscelazione. Il Biodiesel oltre ad essere pulito ed economicamente conveniente, rappresenta una valida via per la differenziazione delle fonti energetiche, essendo in proposito lItalia il fanalino di coda della UE. In ultimo, ma non per importanza, bene porre lattenzione sul valore dei sottoprodotti dellintero processo di produzione che, anzich imbarazzanti e scomodi scarti di lavorazione, costituiscono co-prodotti nobili dallalto valore aggiunto, sia in termini energetici che economici Esperienza sul campo: 24.01.2007: A La Spezia prende via il progetto BEST. I Bus Scania A, coinvolti come mezzi pilota in una sperimentazione (che finisce nel 2009) per dimostrare la valenza e le prestazioni dei motori alimentati con E85 (miscela con 85% etanolo e 15% benzina) ed E95 (95% Etanolo 5% benzina). Approfondimenti: http://it.wikipedia.org/wiki/Rete_filoviaria_della_Spezia

Bioetanolo:Il bioetanolo un etanolo prodotto mediante un processo di fermentazione delle biomasse, ovvero di prodotti agricoli ricchi di zucchero (glucidi) quali i cereali, le colture zuccherine, gli amidacei e le vinacce. In campo energetico il bioetanolo pu essere utilizzato come componente per benzine o per la preparazione dell'ETBE (etere etilbutilico), un derivato ad alto numero di ottano. Pu essere utilizzato nelle benzine in percentuali fino al 20% senza modificare il motore, o anche puro nel Motore Flex. Inoltre possibile utilizzare il bioetanolo come combustibile all'interno di biocamini, sfruttandone il potere calorico per scaldare gli ambienti. Il processo di produzione del bioetanolo genera, a seconda della materia prima agricola utilizzata, diversi sottoprodotti con valenza economica, destinabili a seconda dei casi alla mangimistica, alla cogenerazione, ecc. Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Bioetanolo Storia del Bioetanolo: Luso di carburanti di origine vegetale per autotrazione in particolare di etanolo risale ai primi del 900 quando Henry Ford ne promosse lutilizzo, tanto che nel 1938 gli impianti del Kansas producevano gi 18 milioni di galloni/anno di etanolo (circa 54.000 t/anno). Linteresse americano per letanolo scem dopo la seconda guerra mondiale in conseguenza dellenorme disponibilit di olio e gas, ma negli anni 70, a seguito della prima crisi di petrolio, si ricominci a parlare di etanolo e, alla fine del decennio, diverse compagnie petrolifere misero in commercio benzina contenente il 10% di etanolo, il cosiddetto gasohol, avvantaggiandosi del cospicuo sussidio fiscale concesso alletanolo. Pi recentemente, con lapprovazione degli emendamenti al Clean Air Act (1990) da parte del Congresso Americano, che imponevano un contenuto minimo di ossigeno nelle benzine destinate alle aree metropolitane pi inquinate, si ritenuto che i programmi di sviluppo per letanolo potessero ricevere una buona spinta.


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Le cose non sono andate nella direzione sperata dagli etanolisti per la contemporanea presenza sul mercato di una sostanza analoga pi forte sia dal punto di vista economico che prestazionale, lMTBE. Oggi, comunque, letanolo ripropone la sua candidatura, favorito anche dalla attenzione politica mondiale a ridurre le emissioni di CO2. Come viene prodotto e che cos? ll bioetanolo pu essere prodotto mediante un processo di fermentazione da biomasse ovvero da diversi prodotti agricoli ricchi di carboidrati e zuccheri quali i cereali, le colture zuccherine, gli amidacei e le vinacce. Le materie prime per la produzione di bioetanolo possono essere racchiuse nelle seguenti classi: Coltivazioni ad hoc (mais, sorgo, orzo, bietola, e canna da zucchero); Residui di coltivazioni agricole e forestali; Eccedenze agricole temporanee ed occasionali; Residui di lavorazioni delle industrie agrarie e agro-alimentari; Rifiuti urbani. In campo energetico, il bioetanolo pu essere utilizzato come componente per benzine o per la preparazione dell'ETBE (EtilTerButilEtere), un derivato alto-ottanico alternativo all'MTBE (MetilTerButilEtere). Pu essere aggiunto nelle benzine per una percentuale che pu arrivare al 20% senza modificare in alcun modo il motore o, adottando alcuni accorgimenti tecnici, anche al 100%. Il processo di produzione di bioetanolo genera, a seconda della materia prima agricola utilizzata, diversi sottoprodotti con valenza economica (destinabili, a seconda dei casi, alla mangimistica, alla coproduzione di energia elettrica e calore ecc.). Bioetanolo e questione ambientale: La spinta pi forte allo sviluppo dei biocarburanti sempre stata quella di tipo ambientale. In Italia, il Libro Bianco sulle fonti rinnovabili approvato dal Cipe (Comitato Interministeriale per la Programmazione Economica) nel 1999 afferma che: Il particolare interesse verso la filiera dei biocombustibili bioetanolo e biodiesel collegato alla necessit di individuare soluzioni praticabili per il contenimento dellinquinamento, soprattutto nelle grandi citt, causato dai combustibili fossili usati per i trasporti. Il traffico stradale , infatti, responsabile per il 93% delle emissioni di ossido di carbonio, il 60% di quelle di idrocarburi e ossidi di azoto, il 12% di anidride carbonica; i bio-combustibili, di contro sono di origine vegetale e quindi non contribuiscono allemissione di anidride carbonica nellatmosfera, non contengono zolfo, contengono nella loro molecola ossigeno consentendo una significativa riduzione delle emissioni di ossido di carbonio e di composti incombusti ed evitano lemissione di altre sostanze nocive associate alla combustione di combustibili fossili; Va inoltre ricordato che sono totalmente biodegradabili. Esperienza sul campo: Gennaio 2009, la commercializzazione di inCamino inizia a ricoprire un ruolo importante per luso intelligente del bio etanolo. Una piccola azienda milanese ha ingegnerizzato un camino ad etanolo, dalle interessanti valenze sia estetiche che di riscaldamento. Adottato come fiamma di fondo nella trasmissione Una vita per la scienza, che racconta lesperienza umana e scientifica dellillustre professore, il bio camino inCamino utilizza il bioetanolo per rendere non solo accoglienti, ma anche caldi, gli ambienti.


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Lo spirito guida del progetto quello di fare un uso intelligente del bio etanolo, sfruttando unidea vecchia di secoli. Il modo per portare a casa di tutti un sistema eco compatibile il prodotto innovativo, ovvero un camino senza i limiti stessi del camino, senza canna fumaria e senza produzione di residui inquinanti. Fonte: www.incamino.it *Una vita per la Scienza www.fondazioneveronesi.it

BiogasCon il termine biogas si intende una miscela di vari tipi di gas (per la maggior parte metano, dal 50 al 80%) prodotto dalla fermentazione batterica in anaerobiosi (assenza di ossigeno) dei residui organici provenienti da rifiuti, vegetali in decomposizione, carcasse in putrescenza, liquami zootecnici o di fognatura. L'intero processo vede la decomposizione del materiale organico da parte di alcuni tipi di batteri, producendo anidride carbonica, idrogeno molecolare e metano (metanizzazione dei composti organici). Il biogas si forma spontaneamente negli accumuli di materiale organico. Le discariche di rifiuti urbani ne sono quindi grandi produttori, visto che normalmente il 30-40% del rifiuto appunto materiale organico; tale gas deve essere captato per evitarne la diffusione nell'ambiente. A titolo di esempio, da una discarica di circa 1.000.000 di metri cubi che cresce di 60.000 mc ogni anno, si possono estrarre quasi 5,5 milioni di metri cubi di biogas all'anno (oltre 600 mc ogni ora). Sono state sviluppate tecnologie ed impianti specifici che, tramite l'utilizzo di batteri in appositi "fermentatori" chiusi (da non confondere con gassificatori e rigassificatori), sono in grado di estrarre grandi quantit di biogas dai rifiuti organici urbani e dal letame prodotto dagli allevamenti intensivi, o anche dai liquami di fognatura. Il gas metano prodotto in questo processo pu essere quindi utilizzato per la combustione in caldaie da riscaldamento o nel motore a combustione interna, producendo calore e/o elettricit. La CO2 prodotta dalla combustione del metano cos ricavato permette quasi di pareggiare il bilancio dell'anidride carbonica emessa in atmosfera: infatti la CO2 emessa dalla combustione del biogas la stessa CO2 fissata dalle piante (o assunta dagli animali in maniera indiretta tramite le piante), al contrario di quanto avviene per la CO2 emessa ex-novo dalla combustione dei carburanti fossili. La produzione combinata di calore e di elettricit (cogenerazione). attualmente la soluzione pi comunemente adottata per la produzione di calore sotto forma dacqua calda, di vapore o daria calda. Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Biogas


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Come avviene la gassificazione: La gassificazione la conversione di combustibili liquidi o solidi in prodotti gassosi utili sia come combustibili che come materia prima per diversi processi chimici (ossido di carbonio, anidride carbonica, metano, idrogeno e miscele come il syngas) eseguita per reazione con aria, ossigeno, vapore o loro miscele. Bench nel processo di gassificazione venga consumata parte dellenergia termica posseduta dal combustibile originario, loperazione risulta conveniente in quanto la combustione con combustibili gassosi risulta pi facilmente regolabile e controllabile, non porta a formazioni di ceneri e permette il raggiungimento di temperature pi elevate per la possibilit di ridurre leccesso di aria necessario per la combustione completa e di realizzare preriscaldamenti pi completi ed efficienti. La gassificazione consiste nell'ossidazione incompleta di una sostanza in ambiente ad elevata temperatura (900/1000c) per la produzione di un gas combustibile (detto gas di gasogeno o syngas). Rispetto alle turbine a vapore, presentano il vantaggio, a parit di potenza, di una maggior leggerezza, di una maggiore rapidit di messa in marcia, hanno buone prospettive di miglioramento e costi di capitale unitari pi bassi. hanno per rendimenti bassi e sviluppano potenze sensibilmente inferiori. Gran parte delle ricerche condotte sui sistemi a gassificatore di carbone/turbina a gas utile anche per quelli a gassificatore integrato di biomassa/turbina a gas (big/gt). Si stanno conducendo ricerche su metodi per gassificare altri combustibili a base di biomassa (come i rifiuti). Bio-gas e la questione ambientale: La biomassa secca e la legna ecologica per dirsi tali devono avere queste caratteristiche: abbattimento di piante gi morte senza intaccare alberi vivi biomassa secca, foglie, rametti, scarti lavorazioni agricole, potature di parchi e giardini, metodo del ramo bello annuale sfruttamento razionale delle foreste metodo della matricina per piccole strisce di bosco o 1 pianta ogni 4 salvaguardia alberi secolari, generi protetti, boschi storici, habitat, ecosistema lavorazione ecologica (sega a mano, sega elettrica, cippatrice elettrica, accetta, machete, scure) assenza di spese aggiuntive di costi energetici di trasporto via nave e via terra per migliaia di chilometri retribuzione 25 per ogni ora di lavoro applicata Le principali possibilit di utilizzo del biogas sono: Altre possibilit di applicazione emergenti sono: 1. la produzione di carburante per veicoli 2. la produzione di gas naturale per iniezione nella rete pubblica di trasporto e distribuzione 3. la produzione di freddo, per esempio con macchine ad assorbimento ed utilizzo in forni industriali come combustibile primario o ausiliario


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Esperienza sul campo: Ha preso il via nel 2009 la prima conferenza italiana sul Bio Gas, la prima fiera in Italia esclusivamente dedicata alle tecnologie, ai macchinari, alle attrezzature e ai servizi per lindustria del biometano come prodotto dagli scarti organici dei rifiuti urbani, forestali e dellindustria agroalimentare. Lo scopo di promuovere e di favorire lo sviluppo in Italia e nel Mediterraneo di un comparto nuovo e in grande crescita, che promette di diventare una delle grandi occasioni di ulteriore sviluppo dellagricoltura e dellindustria dellallevamento. BIOGAS EXPO 2009 si terr nellambito di ZEROEMISSION ROME 2009 in contemporanea ad altre due manifestazioni di settore consolidate, complementari e sinergiche: AGRIENERGY EXPO, la fiera italiana dellenergia da biomasse, e BIOFUEL EXPO, la fiera italiana dei biocarburanti liquidi sostenibili. I tre saloni saranno il punto dincontro tra richiesta e offerta internazionale, e aiuteranno a capire e sfruttare le potenzialit di un mercato in fortissima espansione. Fonte: http://www.zeroemissionrome.eu

PelletIl pellet si distingue per la bassa umidit (inferiore al 12 %) e per la sua elevata densit. il presupposto per il suo utilizzo l'impiego di legname non trattato con corrosivi, colle o vernici. sono prodotti con la polvere ottenuta dalla sfibratura dei residui legnosi pressata in apposite macchine e si presentano in forma di cilindretti di 1,5-2 cm di lunghezza e 6-8 mm di diametro. Ha caratteristiche di compattezza, maneggevolezza, alto potere calorifico (4.000 4.500 kcal/kg) e di affinit ad un combustibile fluido. E adatto per piccoli e medi impianti residenziali. Con residui e polveri pi grossolane vengono prodotti i bricchetti, che sono dei tronchetti pressati, in genere di 30 cm di lunghezza e 7-8 cm di diametro. i processi per la produzione di pellets e bricchetti non richiedono l'uso di alcun tipo di collante, poich la compattazione avviene fisicamente e con l'alta temperatura generata nel processo. Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Pellet Il pellet utilizzato come combustibile per stufe di ultima generazione, in sostituzione dei ceppi di legno. Ci comporta una serie di miglioramenti di tipo ecologico, energetico e di gestione dell'impianto di riscaldamento rispetto alle stufe tradizionali. In alcune aree, come le zone critiche della regione Lombardia, l'uso di combustibili da biomassa legnosa vietata nel periodo invernale. Pellet e questione ambientale, o economica? I dati non mentono, e dicono che la politica che stata fatta sul Pellet non tra le migliori in fatto di economia di scala. Il Pellet apparso, come altre tecnologie, con qualche critica e qualche resistenza, ma si fatto rapidamente strada grazie al basso prezzo del combustibile ad al buon prezzo delle relative stufe. Rapidamente per il prezzo del combustibile ha iniziato a salire, a causa delleccesso di richiesta stata la risposta dei produttori. Non entriamo nel merito della lunga diatriba sul merito, la notiamo dalla variazione di prezzo: 2005 2,8 15 Kg 2006 5 15 Kg


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La variazione di oltre il 54% del valore del combustibile ha portato una sventata di sfiducia, e la nascita di mercati alternativi (come quelli costituiti dai vari GAS) che hanno calmierato le oscillazioni nel valore del combustibile. Le norme attuali (si veda Regione Lombardia, ma molte altre regioni si stanno adeguando) portano ad ipotizzare che sia tra le soluzioni mento prestanti tra quelle finora analizzate. Indubbiamente un combustibile con grandi valenze e grande mercato, con 90 aziende produttrici in Italia e un mercato 2010 in crescita. Esperienza sul campo: Come ogni tecnologia il suo utilizzo intelligente dobbligo. Cos sono nati portali e GAS (Gruppi di acquisto solidale) che si sono organizzati per controllare il mercato. Tra gli esempi pi significativi c Ticino City Pellet, la comunit per luso intelligente del Pellet. Ottimizzare il camion cisterna con tubo emittente, perch faccia un solo giro per rifornire tutti quelli che necessitano, una nutrita sezione documentale dove reperire tutte le informazioni sul Pellet, la classifica dei migliori fornitori e cos via. Il tutto imperniato su 4 semplicissimi concetti, un format che andrebbe replicato in ogni citt in cui presente il Pellet! I 4 Valori portanti del progetto http://www.tcp.ch/ : Creare una piattaforma di informazioni sul Pellet, con il contributo diretto dei principali attori: consumatori, fornitori, produttori. Usare una fonte energetica che rispetti l'ambiente, evitando le logiche di mercato che stanno condizionando la produzione di questa fonte di energia. Cercare di controllare il prezzo di acquisto, acquistando in anticipo grossi quantitativi. Promuovere iniziative ed eventi che sviluppino l'uso intelligente di questa fonte di energia.

Biocombustibili per la produzione di energia elettricaDalla fermentazione dei vegetali ricchi di zuccheri, come canna da zucchero, barbabietole e in alcuni paesi si stanno sperimentando coltivazioni pilotate di vegetali a crescita veloce da utilizzare per produrre energia, ad esempio per alimentare piccole centrali elettriche come gi avviene negli USA, in India e in Giappone. Fra le sperimentazioni in corso si segnala la coltivazione di alcuni incroci ibridi del Miscanthus Giganteus detto Miscanto, un'erba graminacea alta fino a quattro metri con una notevolissima redditivit potenziale (60 tonnellate di materia secca per ettaro, equivalenti a circa 60 barili di petrolio). Secondo le stime dell'Environmental Research Institute del Galles, se il Miscanto venisse piantato sul 10% delle aree coltivabili europee potrebbe fornire fino al 9% dell'energia elettrica consumata dall'intero continente. In Italia le sperimentazioni sul Miscanto vengono condotte dall'ENEA in Sicilia. Esperienza sul campo: Venezia, 25 mar.09 - (Adnkronos) - L'Autorit Portuale di Venezia ha presentato il progetto per la realizzazione di una centrale ad alghe che render autosufficiente il Porto di Venezia. Il progetto nasce dalla collaborazione con Enalg SrL che si occupa della progettazione, creazione e gestione di centrali elettriche secondo la tecnologia brevettata da Solena Group Inc. (Washington-Usa) e da Solena Biofuel (AlicanteSpagna). Per realizzare quest ambizioso progetto verr costituita eNave, la societ (partecipata al 51% da Autorit Portuale e al 49% Enalg SrL) che si


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occuper di elaborare il progetto tecnico ed economico per l'avvio di una centrale che sfrutta il processo della fotosintesi delle microalghe. L'impianto sar in grado di produrre 40 MW di energia elettrica a impatto zero Vari tipi di biomasse le pi comuni

Panico

Colza

Girasole

Mais

Barba Bietola

Sorgo

Kenaf

Canapa

Cardo


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Vari tipi di biomasse Colza Girasole Mais Bietola Sorgo, Kenaf, Canapa Panico, Cardo, Canna, miscanto Legnose (pioppo eucalipto)

loro principale utilizzo Olio, Biodiesel Bio etanolo bio gas bio etanolo combustione diretta, pirogas e biogas combustione diretta, pirogas e biogas combustione diretta, pirogas e biogas

Scopriamo qualche dettaglio curioso sulle bio masse pi utilizzate in campo energetico, come si chiamano e cosa sono: Panico molte delle coltivazioni ad uso annuale come ad esempio il panico, il sorgo, il cardo, che vengono utilizzate per lenergia termica, per praticit di raccolta e stoccaggio vengono lasciate nel campo fino alla fine del loro ciclo vegetativo. la seconda specie di miglio pi coltivata nel mondo e la prima in Asia orientale. Colza Coltivata nei climi nordici (soprattutto in Canada, Stati Uniti, Regno Unito, Germania, Francia e Olanda) come alimento per animali, fonte di olio vegetale alimentare e come combustibile nel biodiesel. La colza uno dei raccolti principali in India, coltivato sul 13% dei terreni agricoli. Secondo il Dipartimento di agricoltura degli Stati Uniti nel 2000 la colza era la terza fonte di olio vegetale al mondo (dopo la soia e la palma) e la seconda fonte mondiale di proteine sebbene si raggiungesse soltanto un quinto della produzione di soia. In Europa, la colza viene coltivata principalmente come foraggio (per via dell'elevato contenuto di lipidi e medio di proteine), ed la scelta europea prioritaria per evitare la dipendenza dalla soia americana e l'importazione di semi di soia geneticamente modificati. Girasole Il girasole (Helianthus annuus, L. 1753) una pianta annuale appartenente alla famiglia delle Asteracee, con una grande infiorescenza a capolino. Il fusto pu arrivare a 3 metri di altezza, mentre il diametro del capolino pu raggiungere i 30 cm. Il nome comune italiano deriva dal fatto che il capolino ruota durante la giornata in direzione del sole. Mais Il mais (Zea mays L.) una pianta erbacea annuale della famiglia delle Graminacee (trib delle Maydeae). Il suo nome ha origine araucana (maiz), e la pianta proviene dall'America centromeridionale dove rappresentava l'ingrediente base della cucina azteca. Per riferirsi al mais in lingua italiana si utilizzano perlopi sinonimi diversi, tra i quali granturco o granoturco, granone, frumentone, formentone, formentazzo, grano siciliano, melica o melega, biava; quasi tutti derivati da dialetto locali o lingue minoritarie'infiorescenza femminile, che porta le cariossidi, si chiama correttamente spiga ma viene pi spesso impropriamente chiamata "pannocchia", mentre la pannocchia propriamente detta l'infiorescenza maschile posta sulla cima del fusto (stocco) della pianta, che di contro viene talvolta chiamata impropriamente "spiga" per il suo aspetto.


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Bietola La barbabietola una pianta erbacea biennale, raramente perenne, con fusti che possono arrivare a 1-2 metri di altezza. Le foglie sono a forma di cuore, lunghe 5-20 cm nelle piante selvatiche (spesso molto pi grandi nelle piante coltivate). I fiori sono molto piccoli, dal diametro di 3-5 mm, di colore verde o rossastro, con cinque petali; sono raccolti in dense spighe ed hanno un'impollinazione anemofila. Il frutto costituito da un gruppo di dure noci. Sorgo - Sorghum vulgare E una pianta erbacea annua della famiglia delle Graminacee. Anche detto dhurra, un cereale di largo consumo, in Africa soprattutto, destinato agli uomini e agli animali domestici. I risultati dellesperienza di coltivazione condotta nel 2008 nella bassa pianura modenese su un centinaio di ettari confermano che la specie pu essere una valida alternativa al mais. Due numeri sulle bio masse: Il 10-15% del fabbisogno energetico mondiale viene coperto con l'utilizzo di biomasse. In Europa il contributo delle biomasse del 2,5% (...ndr) In Italia vengono smaltite 24 milioni di tonnellate allanno di bio masse utilizzabili a scopo energetico. Attuale diffusione delle biomasse: Le biomasse costituiscono una delle principali fonti energetiche e la maggiore in assoluto fra quelle rinnovabili. E difficile effettuare rilevazioni statistiche accurate, poich la maggior parte degli impianti sono di piccola e media taglia, ma si valuta che le biomasse rappresentino il 15% dellofferta energetica totale mondiale con 55 milioni di tj/anno, in molti di essi tale risorsa soddisfa fino al 90% del fabbisogno energetico totale mediante la combustione di legno, paglia e rifiuti animali. Nei paesi industrializzati le biomasse contribuiscono per il 3% agli usi energetici primari con 7 milioni di tj/anno (156 mtep/anno) quindi con quote marginali rispetto al loro effettivo potenziale. Gli USA ricavano il 3,2% della propria energia dalle biomasse, equivalente 70 mtep/anno; lue circa il 5%, pari a 62,4 mtep/anno, allavanguardia sono i paesi del centro-nord europa, che hanno installato grossi impianti di cogenerazione e teleriscaldamento alimentati a biomasse, con punte del 18% in finlandia, 17% in svezia, 13% in austria. LItalia, con il 2,5% del proprio fabbisogno coperto dalle biomasse (5,3 mtep/anno), al di sotto della media europea e si pone in una condizione di scarso sviluppo, nonostante lelevato potenziale di cui dispone, che risulta non inferiore ai 27 mtep/anno. La Francia, che ha la pi vasta superficie agricola in Europa, punta molto anche sulla produzione di biodiesel ed etanolo, adottando una politica di completa defiscalizzazione per limpiego come combustibile. La Gran Bretagna invece ha sviluppato una produzione trascurabile di biocombustibili, ritenuti allo stato attuale antieconomici, e si dedicata in particolare allo sviluppo di un vasto ed efficiente sistema di recupero del biogas dalle discariche, sia per usi termici che elettrici. La Svezia e lAustria, che contano su una lunga tradizione di utilizzo della legna da ardere, hanno continuato ad incrementare tale impiego dando grande impulso alle piantagioni di bosco ceduo (salice, pioppo) che hanno rese 3-4 volte superiori alla media come fornitura di materia prima.


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Considerazioni ambientali e svantaggi: I molti paesi, tra i quali lItalia, le biomasse prodotte (che sono considerate dalla normativa vigente un rifiuto a tutti gli effetti) non rientrano in adeguati circuiti di raccolta. Agricoltori, allevatori e industrie agroalimentari generalmente tendono a disfarsi dei sottoprodotti bruciandoli o abbandonandoli nellambiente. nelluno come nellaltro caso si tratta di soluzioni svantaggiose dal punto di vista ambientale ed economico. Labbandono incontrollato nellambiente pu essere deleterio: la decomposizione delle biomasse porta come abbiamo visto alla liberazione in atmosfera di gas climalteranti (co2 e ch4). La loro combustione nei campi, oltre a provocare rilevanti emissioni di inquinanti atmosferici, pu provocare la diffusione di incendi. La valorizzazione energetica delle biomasse permette di sottrarre allo smaltimento in discarica decine di milioni di tonnellate di residui ogni anno, anche con conseguenti risparmi sul mancato conferimento in discarica. La combustione controllata dei sottoprodotti agricoli pu inoltre ridurre gli inquinanti fino al 99% rispetto alla combustione incontrollata allaria aperta. Ricavando energia dalle biomasse, incrementando la superficie delle aree coltivate e delle foreste, il bilancio del ciclo dellanidride carbonica si sposterebbe di nuovo verso le condizioni di equilibrio e la co2 immessa annualmente potrebbe essere di nuovo assorbita completamente dagli organismi vegetali, senza accumularsi. Un grande aspetto critico delle biomasse il problema del trasporto. Se da un lato la combustione delle biomasse pareggia il conto con la natura dall'altro le biomasse devono essere trasportate dal luogo di origine fino alla centrale di combustione. Va pertanto considerato anche l'inquinamento causato dal trasporto del materiale verso la centrale a biomassa. Una soluzione al problema del trasporto di limitare l'approvvigionamento delle biomasse entro un raggio ben determinato e limitato dal luogo di combustione. In questo modo le emissioni prodotte dal trasporto del materiale si riducono enormemente. Si evita in questo modo anche il fenomeno della deforestazione di ampie zone verdi in alcune parti del mondo al solo fine di produrre energia elettrica o riscaldamento in altre zone ricche. Nel caso delle biomasse la deforestazione e la riforestazione devono essere realizzate nel medesimo territorio per evitare casi di sfruttamento. Disponibilit: Le biomasse non sono disponibili in ogni momento dell'anno, basti pensare ad esempio a tutte quelle che derivano da colture stagionali, la cui raccolta avviene in un determinato periodo dell'anno. Anche il legno, che in via teorica potrebbe essere disponibile tutto l'anno, di fatto viene tagliato prevalentemente d'inverno, poich durante questa stagione esso contiene meno umidit, per questo motivo impianti di potenza alimentati a biomasse richiedono grandi zone per lo stoccaggio del materiale, che viene di fatto reso disponibile solo una volta l'anno.

La storia a conferma, un caso italiano: Bio etanolo di seconda generazioneLa necessit di diminuire limpatto delle coltivazioni a scopo non alimentare, qualcuno ha colto la sfida della seconda generazione. Che cos la seconda generazione? Partiamo dalla prima, che permette di intervenire, nella canna da zucchero, solo sulla parte zuccherina (quindi il 20% della pianta). Questo riduce di molto la quantit di materiale su cui si pu operare, riducendo in quantit consistente la redditivit ed aumentando fortemente lo scarto.


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La sfida della seconda generazione consiste proprio in questo, riuscire a ricavare bio combustibile dall80% della pianta, quindi utilizzando il fusto (e la relativa cellulosa) utilizzando processi diversi (come lidrolisi enzimatica) per garantire un minore scarto e una maggiore quantit di bio etanolo al termine del processo. Come ogni processo innovativo si deve partire da lontano, dalla pianta, andando a fare una selezione ed una scelta, in base al territorio ed in base alle esigenze locali, per determinare quale variante presenti le capacit adattive e di sviluppo orizzontale migliori. Garantire questa performance permette di ridurre lestensione, e la relativa occupazione, orizzontale del seminato, permettendo di avere pi materiale utilizzabile in meno spazio. Mantenendo sempre unestrema attenzione ai meccanismi economici che muovono le scelte produttive, mantenere questo equilibrio costante tra coltivato ad uso alimentare e coltivato ad uso bio derivati permetterebbe uno sviluppo costante ed eco sostenibile. Il format quello del kilometro 0, dove una centrale produttiva di ridotte dimensioni, alimentata da una filiera produttiva vicina ed accessibile, produce le quantit assorbibili dal territorio in cui insediata, sostituendo man mano la dipendenza a forme meno eco compatibili di combustibili. La M&G da anni, a Rivalta Scrivia preso il dev. Park., segue e sperimenta la produzione del bio etanolo di seconda generazione e le sue opportunit. Il fatto che incuriosisce, a fronte delle tante critiche che sono state mosse alla loro richiesta di sperimentazione di prima generazione, che in Italia ben 24 milioni di tonnellate di derrate alimentari vengono distrutte per sovra produzione o mancanza di gestione del coltivato, con i relativi costi di razionale smaltimento annessi. Incredibilmente partito prima lallarme al rischio di eccesso di coltivazione a scopo bio combustibili, senza nemmeno provare a utilizzare quanto gi oggi sprechiamo. Le critiche ai combustibili di prima generazione sono corrette ma contestualizzate in realt di scarsit di materia prima, e di distrazione di uso produttivo (bio fuel al posto della farina per le Torillas in Messico). Deprecabili, indubbiamente, ma non in linea con lo scopo di realizzare bio combustibili di seconda generazione, che trasformerebbero zone ora incolte o non raccolte in fonti di riscaldamento e di energia a basso impatto. Biocombustibili di seconda generazione, come e perch Tardi, come siamo abituati in Italia, ma dal 1 Gennaio 2010, dice con orgoglio Guido Ghisolfi alla Bio fuel-conference del Sole 24 ore (Milano, 17.02.2009) si metter la prima pietra della prima centrale di produzione di bio etanolo in Italia (e gi questo risultato dovrebbe entusiasmarci), in pi sar una centrale di seconda generazione, la sperimentazione finale di quanto fino ad oggi studiato e scoperto dai 45 ricercatori che lavorano costantemente a Rivalta Scrivia. La missione, allosservatore che siede in platea, risulta ardua e complicata, visti i muri burocratici che regolarmente rendono difficilmente praticabili le strade del Bio Etanolo in Italia. Ma la speranza che sforzi come il suo e quello di altri cavalieri* porti anche in Italia una politica energetica alternativa ed innovativa forte, anche se si scontra con resistenze e preconcetti che ne rallentano lo sviluppo.* Guido Ghisolfi cavaliere del lavoro, ultimo a destra in questimmagine di repertorio (NDR)


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I vantaggi sociali della seconda generazione Creare un circuito chiuso che semina, coltiva, raccoglie, converte e riutilizza il bio etanolo consente linizio della creazione di zone indipendenti (o tendenzialmente tali) dalle fonti di approvvigionamento ad oggi utilizzate. Diminuire la quantit di benzina necessaria, diminuire i consumi di riscaldamento, e chiudere il naturale ciclo del bio etanolo, bruciandolo e facendolo tornare nellambiente sotto forma gassosa (processo ad emissioni di c02 a somma zero, la c02 prodotta corrisponde a quella che la pianta ha assorbito crescendo, quindi non ne produciamo di nuova) sar una necessit a breve, necessit a cui vengono date poche risposte. La speranza nelle alghe del mare Oggi lavoriamo alla seconda, ma da domani lavoreremo alla terza!* Parliamo di terza generazione, le alghe, una risorsa abbondante e fastidiosa che sar la risposta, nel futuro, alla necessit di maggior innovazione, minor costo e maggior rendimento della materia prima. Passer qualche anno, dal 2011 forse inizieremo a sapere qualcosa in pi su questa tecnologia, ma sapere che qualcuno lavora gi allo step successivo ci dovrebbe ricordare sempre che non si dovrebbe mai fermare linnovazione, quella vera, e che storie come questa meritano un lieto fine. * Guido Ghisolfi, il Sole 24 Ore, bio Fuel Conference Fonte: www.gruppomg.com Trend futuri Secondo le stime della UE entro il 2010 almeno 15-20 milioni di ettari di terra coltivabile verranno esclusi dalla produzione. Se si utilizzassero queste aree per la coltivazione a fini energetici si eviterebbero 90-120 mln di tonnellate di emissioni di anidride carbonica dal carbone, 72-96 mln di tonnellate di emissioni dal petrolio e 50-67 mln di tonnellate di emissioni dal gas naturale. I trasporti rimangono il settore pi critico dal punto di vista della riduzione delle emissioni. in un recente studio della ue stato calcolato che le emissioni di co2 imputabili al settore dei trasporti potrebbero aumentare del 39% entro il 2010.

Lesperto rispondeQuanti e quali altre tecnologie sono possibili con le bio masse? 1. Co-Combustione: la combustione simultanea di combustibili differenti (biomasse e carbone, ad esempio). Risolve problemi di approvvigionamento e risolve il problema di aumento di produzione da energia rinnovabile 2. Conversione meccanica chimica: Da Girasole, Colza, Soia, oli fritti e grassi animali di scarto. Basata sullazione del calore che consente le reazioni chimiche necessarie a trasformare le biomasse in combustibile, permette di ricavare combustibile attraverso operazioni puramente meccaniche (spremitura) o combinati meccanici-chimici. 3. Conversione bio chimica: Da culture acquatiche, sottoprodotti colturali, rifiuti urbani. Permette di ricavare combustibile gassoso mediante reazione biochimica provocata da enzimi, funghi o micro-organismi, che si formano nella bio massa in particolari condizioni.


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4. Fermentazione alcolica: processo che opera la trasformazione dei glucidi, contenuti nelle produzioni vegetali, in bio etanolo (Alcool etilico). Le biomasse utilizzate sono a base di zucchero che pu essere convertito direttamente in etanolo, oppure a base amido che deve per essere preventivamente trasformato tramite enzimi (o acidi) prima in destrine e poi in zuccheri tramite idrolisi. 5. Digestione anaerobica: processo che avviene in assenza di ossigeno e che consiste nella demolizione ad opera di micro-organismi di sostanze organiche complesse contenute nei vegetali e nei sottoprodotti di origine animale, che produce bio gas. Questa una tecnologia consolidata, con bassi costi di conduzione e adatta per piccoli impianti. 6. Gassificazione: Da legno, scarti legnosi, scarti agricoli, pellet e colture dedicate ha ancora grossi limiti derivanti da problemi tecnici (logorio dei motori) ed economici (alti costi produttivi) Esempi pratici di utilizzo dei Bio Fuel nel mondo: 2007: Mc Donalds UK usa lolio residuo di frittura (si stima un consumo di 6 milioni di litri/anno) per alimentare 155 automezzi a bio diesel della sua flotta. 2008: Un 747-400 dellAir New Zeland parte da Auckland con uno dei 4 motori Rolls Royce RV211 alimentato con una miscela al 50% di kerosene sintetico ottenuto da olio di Jatropha 2009: BEST- La Spezia, si veda sezione Bio Diesel Futuro delle bio masse: CHP, ovvero Energia termica come sottoprodotto dellenergia elettrica. Se proviamo ad innovare, e partiamo con un nuovo approccio, proviamo a considerare lenergia elettrica come sottoprodotto dellenergia termica, usando parte del calore che sarebbe comunque utilizzato per altri scopi per generare energia, per arrivare a: Sistemi termoelettrici: Adatto per le piccole utenze per la refrigerazione e la micro generazione attraverso limpiego di tecnologie avanzate nel settore dei materiali. La termoelettricit un fenomeno che coinvolge materiali caratterizzati dalla propriet di convertire direttamente calore in energia elettrica, e viceversa, alla base di soluzioni tecnologiche che di recente hanno mosso linteresse dei mercati commerciali. Limpiego di tecnologie avanzate nel settore dei materiali (nanotecnologie) apre alcune notevoli prospettive. Sistemi termo fotovoltaici, un futuro possibile per la tecnologia fotovoltaica: Tecnologia basata sulla conversione di energia irraggiata da un emettitore in elettricit attraverso celle fotovoltaiche. Un sistema di generazione di questo tipo composto da 4 elementi, una sorgente di calore, un emettitore, un filtro e una serie di celle fotovoltaiche. La adattabilit di questa tecnologia, scoperta negli anni 60 al MIT, sta riprendendo vigore e ottenendo attenzione dallR&D. Plus: Funzionamento silenzioso, non avendo parti in movimento, emissioni molto basse, adattabilit a combustibili di varia natura e densit di potenza molto elevata (100 volte quelle di un sistema a celle fotovoltaiche basate sulla radiazione solare).La ricerca in questo campo ha fatto passi da gigante, finalizzando prodotti come http://www.fototherm.com/ dove lutilizzo del ciclo di raffreddamento previsto per i pannelli fotovoltaici viene riciclato a molti altri scopi (compreso il riscaldamento) andando ad aumentare lefficienza totale dellimpianto.


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Il nostro punto di vista: In tutte queste pagine abbiamo trattato ogni possibile applicazione delle bio masse, ma abbiamo aperto sostenendo che solo lintegrazione e linterazione tra processi ad alte prestazioni pu garantire leconomia di scala che necessitano, le biomasse, per giustificarne i costi di conversione. I primi costi che andrebbero giustificati, grazie ad un lungimirante piano energetico generale, tuttora mancante, sono quelli relativi allR&D che queste tecnologie necessitano per esser finalizzate e commercializzate. Linterazione tra una cella fotovoltaica inventata negli anni 30 ed una recente scoperta di come convertire la canna da zucchero in etanolo a basso costo possono essere, gi oggi, un inizio di risposta alla domanda iniziale, cosa possiamo fare con le bio masse? Dobbiamo studiarle, sceglierne le pi adatte e le pi adattive al suolo che decidiamo di coltivare, dobbiamo associarle a tutte quelle tecnologie che possono trarne beneficio, garantire che almeno il 60% di quello che produciamo venga reso energia e consumato in un perimetro quanto pi a chilometro zero possibile, e non smettere mai di cercare, o di ricercare. Possiamo,ma non lo facciamo, aprire il delicato capitolo della ricerca sugli OGM e sullapporto che potrebbero dare alla ricerca delle tecnologie del domani, ma sappiamo che toccheremmo un tasto dolente e un altro paniere di critiche e di obiezioni che lo rendono un terreno minato. Ci limitiamo a sostenere che necessitiamo di molta ricerca, costante, e di innovazione, che spesso manca, visto quante e quali tecnologie ancora da scoprire o da migliorare esistono. La ciclicit del prezzo del petrolio non pu rimanere lunico remo di spinta alla ricerca delle nuove soluzioni, le nuove politiche che questa ventata di crisi ha garantito vanno perseguite e sviluppate, rendendo ogni cascina una cellula produttiva di bio gas e di bio combustibili (o prodotti anche a questo scopo) che la renda energeticamente indipendente, ed in grado di utilizzare meglio le restanti risorse per fare un grano migliore a minor impatto. Ottimizzare gli sprechi, le 24 milioni di tonnellate di risorse smaltite in Italia allanno, sperimentando di pi e preoccupandosi meno del rischio (remoto) di convertire lintero paese in produzione di bio combustibili. Ci accontenteremmo tutti del 30% di tutto ci che oggi non viene nemmeno raccolto, anzich convertito.

La notizia a conferma (anche del nostro punto di vista): Ecologia, arriva la casa senza reti Presentato il prototipo dell'abitazione off gridMILANO - Fonti rinnovabili per produrre energia elettrica e calore per la casa, cisterne per raccogliere e rendere potabile l'acqua piovana con dei filtri, vasche di depurazione per riciclare le acque grigie e nere, da riutilizzare per il wc o per innaffiare il giardino: sono solo alcune delle tecnologie che, usate tutte insieme, permetterebbero secondo gli esperti di rendere completamente autonomi edifici, gruppi di abitazioni, aree industriali. Non solo un sogno ma un progetto concreto, nato dalla collaborazione tra lo studio di architettura di Mario Cucinella e la Fabbrica del Sole e di cui gi operativo un primo prototipo presso la sede di quest'ultima ad Arezzo

Fonte: www.corriere.it 07 maggio 09


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Fonti e ringraziamenti: Gli incipit relativi alle tecnologie sono estratti da Wikipedia, lenciclopedia Libera http://it.wikipedia.org/ Informazioni ed analisi approfondite traggono ispirazione dalla relazione Produzione di energia da bio masse redatta da Mirko Morini e Michele Pinelli, Dipartimento di Ingegneria, Universit degli studi di Ferrara, 17 Febbraio 2009 Scaricabile a www.domostylesrl.it/ftp/biomasseunife.zip Gli approfondimenti tematici derivano dalle relazioni interne del gruppo Ricerca e Sviluppo di Domostyle & inCamino, aziende impegnate nella sperimentazione tecnologica (domotica, energie alternative e illuminazione LED) e nella sperimentazione sulluso del Bioetanolo www.domostylesrl.it - www.incamino.it Citati nellarticolo le seguenti fonti che possono essere consultate su: www.fondazioneveronesi.it www.zeroemissionrome.eu www.tcp.ch www.adnkronos.it www.gruppomg.com www.fototherm.com www.corriere.it Fondazione Veronesi, Una Vita per la scienza Roma 0 Emission Ticino City Pellet ADN Kroos Gruppo Mossi & Ghisolfi Fototherm Il Corriere della Sera


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La Terra, le Bio Masse

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