Le biomasse forestali: stima del

potenziale energetico.

Il caso dell’Ogliastra

Efisio A. Scano

Cardedu 1 luglio 2014

La distribuzione delle biomasse forestali in Italia

La più importante stima dell’estensione delle biomasse forestali in Italia èstata fornita dall’Inventario Nazionale delle Foreste e dei SerbatoiForestali di Carbonio (INFC) i cui dati relativi ad un lavoro fondamentaleiniziato nel 2005 sono stati pubblicati nel 2012.

Sulla base dei dati INFC 2005 in Italia si hanno 10.467.533 ha di biomasseforestali dei quali 8.759.200 ha sono rappresentati da foreste, mentre irestanti 1.708.333 ha da aree boscate.

Un’altra fonte di dati è costituita dall’Atlante Italiano delle Biomasse, unsistema informativo territoriale su base WEB-GIS con la disponibilità di undatabase implementato con metodologia WISDOM (Woodfuel IntegratedSupply/Demand Overview Mapping).

La determinazione della disponibilità di biomassa lignocellulosica in Sardegnaè ancora affetta da incertezze, soprattutto a causa della mancanza di datiprecisi e coerenti relativi all’estensione superficiale delle foreste.

Questo a causa delle differenti metodologie impiegate per rilievi, dei diversicriteri di classificazione e delle diverse scale adottate da parte delle Istituzionipreposte.

L’Assessorato della difesa dell’Ambiente ha reso nota una prima stima sulladisponibilità di biomassa forestale, valutandone un accrescimento medioannuo di circa 1,5 milioni di tonnellate, ma precisando che è sostenibile ilprelievo di 320.000 tonnellate dal territorio regionale.

La distribuzione delle biomasse forestali in Sardegna

La disponibilità delle biomasse forestali in Sardegna

Con vincolo

idrogeologico

(ha)

Senza vincolo

idrogeologico

(ha)

Superficie non

classificata per

presenza del

vincolo

idrogeologico (ha)

Totale (ha)

Bosco297.930

51%

280.692

48%

4.851

1% 583.473

Altre superfici

boscate

221.239

35%

380.398

60%

28.141

4% 629.778

Totale519.169

43%

661.090

54%

32.992

3% 1.213.251

(Fonte: INFC, 2005)

La distribuzione delle biomasse forestali in Sardegna

Con vincolo

naturalistico

(ha)

Senza vincolo

naturalistico

(ha)

Superficie non classificata per

presenza di vincoli

naturalistici

(ha)

Totale (ha)

Bosco145.488

25%

433.134

74%

4.851

1%583.473

Altre

superfici

boscate

120.341

19%

481.297

76%

28.141

4%629.778

Totale265.829

22%

914.431

75%

32.992

3%1.213.251

(Fonte: INFC, 2005)

La distribuzione delle aree protette in Sardegna

Realizzazione di un modello gestionale sperimentale a livellointercomunale per la valorizzazione delle terre civiche mediantel’impiego delle biomasse nella produzione di energia.

Stima della disponibilità attuale e potenziale di biomasse e della lorodistribuzione nell’Ogliastra, in modo da permettere una accuratalocalizzazione delle risorse e l’identificazione di possibili bacini diraccolta e sfruttamento.

Costruzione di un modello di riferimento per lo sfruttamento sostenibiledelle biomasse forestali per la produzione di energia in tutta la Regione.

Gli obiettivi

Per determinare le aree effettivamente idonee alla produzione, al prelievo eall’impiego energetico del materiale legnoso, è stata applicata una metodologiabasata sull’analisi GIS degli strati informativi a disposizione: la carta dell’usodel suolo e la carta delle pendenze.

E’ stata ottenuta una carta rappresentativa degli ambiti forestali che possonoessere destinati alla produzione di biomasse per l’utilizzo energetico.

La carta delle pendenze è stata ottenuta a partire da un modello digitale delterreno (DEM) avente una risoluzione di 10 m2.

Si è, dunque, arrivati a individuare, sull’intero territorio, aree aventi pendenzaomogenea con una superficie minima di 2.000 metri quadrati.

La metodologia di indagine

Gli strati informativi "uso del suolo" e "pendenza" sono stati sovrapposti, inmodo da ottenere un terzo strato informativo contenente le informazioniriguardanti le classi di uso del suolo di interesse energetico e le classi dipendenza.

Sono state poi definite le classi di vocazionalità, che hanno consentito diindividuare il grado di attitudine delle formazioni forestali per un loro utilizzoa fini energetici.

La metodologia di indagine

Uso del suolo Superficie

(ha)

3111 - Boschi di latifoglie 32.300,1

3112 - Arboricoltura con essenze forestali di latifoglie 91,2

31121 - Pioppeti, saliceti, eucalipteti ecc. Anche in formaz. miste 1.510,3

31122 - Sugherete 1.093,3

31123 - Castagneti da frutto 16,3

31124 - Altro 74,5

3121 - Bosco di conifere 5.394,5

3122 - Arboricoltura con essenze forestali di conifere 1.129,4

3123 - Boschi misti di conifere e latifoglie 1.789,6

Totale 43.399,2

Classi di uso del suolo utilizzabili per la produzione di biomasse forestali

Carta delle pendenze in Ogliastra

Vocazione massima: 0%–20%

Vocazione media: 20%–40%

Vocazione minima: 40%–60%

Vocazione nulla: > 60%.

Per individuare con la maggiore precisione possibile le formazioni forestali cheeffettivamente costituiscono la biomassa ritraibile dal territorio in esame, è stataimpiegata la carta della copertura vegetale.

Tale strato informativo consente, infatti, di ottenere informazioni più dettagliaterispetto alla carta dell’uso del suolo e di evidenziare gli aspetti selvicolturali e lediverse potenzialità energetiche di ogni formazione.

Carta della copertura vegetale in Ogliastra

La sovrapposizione delle carta del suolo e di quella della vegetazione haconsentito di verificare quale percentuale di una determinata classe d’uso delsuolo può essere effettivamente impiegata nella produzione delle biomasse.

Stima della biomassa forestale ritraibile

Stima della biomassa forestale ritraibile

E’ stata stimata una disponibilità potenziale di biomasse di origine forestalesu base umida pari a circa 47.256 tonnellate, di cui 14.728 (31,2%) dautilizzare come legna da ardere e circa 32.528 (68,8%) da trasformare incippato e/o in pellet.

Partendo da tali considerazioni e valutando un’età media dei soprassuolimappati di almeno 25 anni, si può stimare una provvigione ritraibile pari acirca 1.181.392 tonnellate.

I valori così ottenuti rappresentano la fitomassa arborea epigea totalepresente in tutto il territorio della Provincia Ogliastra.

Caratterizzazione chimico-fisica della biomassa forestale

r = 20 m

A = 1256 m2

Albero campione

Caratterizzazione chimico-fisica della biomassa forestaleLegno cippato

Campione finale

Quartatura

Riduzione delle dimensioniAnalisi

Essiccamento

Caratterizzazione chimico-fisica della biomassa forestale

Profili sovrappostidelle conifere

28,69

71,31

0,81

55,7320,13

38,47

0,214,42

0,03

12,71

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

Utot %

SostanzaSecca %

Ceneri tq %

SostanzeVolatili tq %

Carbonio Fisso%

C tq %

N tq %

H tq %

S % tq

PCI tq MJ/kg

Pinus pinaster Pinus halepensis Pinus pineaPinus niger Pinus radiata Pinus canariensis

Caratterizzazione chimico-fisica della biomassa forestale

Profili sovrapposti delle latifoglie

27,32

72,68

1,20

56,7519,57

38,72

0,284,53

0,06

12,73

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

Utot %

Sostanza Secca %

Ceneri tq %

Sostanze Volatili tq %

Carbonio Fisso %

C tq %

N tq %

H tq %

S % tq

PCI tq MJ/kg

Quercus ilex Arbutus unedoMacchia mediterranea mista Eucaliptus

Valutazione del potenziale energetico del territorio

BIOMASSA PER

CIPPATO

Potenziale energetico

annuo (MJ)

Potenziale energetico

annuo (GWh)

Conifere e latifoglie con

corteccia290.139.072 80,6

BIOMASSA PER LEGNA

DA ARDERE

Potenziale energetico

annuo (MJ)

Potenziale energetico

annuo (GWh)

Latifoglie 160.140.276 44,5

Il potenziale energetico complessivo calcolato è pari a 125.1 GWh anno-1

Aree vocate all’installazione di impianti produttivi

Scelta della tecnologia di conversione energetica

E’ stato applicato un Criterio di Decisione Multiattributo basato sul Metododi Pugh

Sono state prese in considerazione quattro possibili tecnologie di conversioneenergetica:

Combustione (A)

Pirolisi (B)

Gassificazione (C)

Pirogassificazione (D)

Scelta della tecnologia di conversione energetica

Criterio Peso %

Disponibilità di impianti di piccola taglia 25

Caratteristiche delle materie prime 5

Consolidamento della tecnologia 9

Rendimento 5

Necessità di apparecchiature ausiliarie 3

Costi e facilità di manutenzione 4

Necessità di raffinazione dei prodotti 2

Impatto ambientale 10

Necessità di operatori specializzati 5

Costi di investimento 12

Costi di processo 10

Tempi di ritorno dell’investimento 10

Conclusioni

Sulla base del potenziale energetico del territorio esaminato è possibile eauspicabile, solamente l’installazione di impianti di piccola taglia,distribuiti nelle zone più vocate della provincia.

L’installazione di impianti centralizzati di media taglia (1 MW di potenza)con impiego di biomasse di produzione locale può risultare di difficilerealizzazione.

La tecnologia più adeguata per la conversione in energia è risultata lacombustione da realizzarsi mediante unità in assetto cogenerativo persfruttare quindi sia la componente elettrica che quella termica ed in modo daaccedere agli incentivi per la produzione previsti dalle norme.

La realizzazione di impianti di piccola taglia consente di ipotizzare usi civicidell’energia elettrica e termica generate, identificando come utenti finali lepertinenze pubbliche, quali uffici, scuole ed altre strutture comunali.

Conclusioni

Gli impianti di piccola taglia risultano particolarmente sostenibili sia dalpunto di vista economico che ambientale perché possono essere alimentaticon biomasse provenienti interamente da filiere locali e contribuire ad unamigliore gestione del territorio e ad un utilizzo razionale delle risorseforestali.

La pianificazione forestale territoriale e di dettaglio è condizione essenzialeaffinché le amministrazioni, i proprietari e i gestori di aree forestali possanoprogrammare in modo sostenibile l’utilizzo delle superfici forestali, al fine diperpetuare nel tempo la risorsa boschiva locale, a beneficio della produzionedi biomasse per l’autoconsumo.

Il modello impiegato in questo studio, opportunamente integrato con altrisignificativi elementi può rappresentare un valido strumento operativo nonsolo per la Provincia dell’Ogliastra, ma anche per altre aree della Sardegna.

Grazie per l’attenzione !Grazie per l’attenzione !