Le opportunità del biometano per l'autotrazione e gli usi agricoli
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Le opportunità del biometano per l'autotrazione e gli usi agricoli
Sala “Thiene”, Corte Benedettina, Via Roma 34, Legnaro (PD)
Marco TassanCentro Ricerche Fiat
Scenario attuale e linee di azione verso la riduzione emissioni CO2
Road map dei carburanti alternativi
Opportunità per il Territorio: il caso Trentino
Le opportunità del biometano per usi agricoli
SETTORE DEI TRASPORTI: DATI
• Il fatturato è superiore ai 1000 miliardi di EURO
• Esso genera più del 10% del PIL dell’ UE• Dà lavoro a più di 10 milioni di persone
SVILUPPO ECONOMICO
• SICUREZZASi assiste ad un incremento degli incidenti stradali
• CONGESTIONE DEL TRAFFICOSulle strade, autostrade, ..(il costo è pari a 100 milioni di euro/anno, vicino all’1% del PIL dell’UE)
• AMBIENTEInquinamento atmosferico (~ 23% delle emissioni di CO2), problemi di salute, inquinamento acustico
• CONSUMO ENERGETICO1/10 dell’energia totale consumata (1950)1/3 dell’energia totale consumata (oggi)
PROBLEMATICHE
UN INCREMENTO DEL TRAFFICO VEICOLARE
DEL 15% ENTRO IL 2020
SETTORE DEI TRASPORTI: DATI
Nella UE-27 la domanda sia passeggeri che merci aumenterà in modo significativo: su base 2010 di ca. il 18% e del 30% al 2030
(GpKm: miliardi km per passeggero)
Source: http://www.fondazionesvilupposostenibile.org/f/Documenti/CO2+Trasporti/cap_5.pdf
Si ha una crescita continua delle emissioni di CO2 nel settore dei trasporti a fronte di una diminuzione negli altri settori come agricoltura e industria
Nel 2008 si è avuto un aumento del 25% rispetto al 1990
Nel 2008, il settore dei trasporti ha prodotto il 20% delle emissioni totali di CO2
Source: European Environment Agency (EEA)http://www.eea.europa.eu/data-and-maps/figures/greenhouse-gas-emissions-in-the/ghg-emissions-in-the-eu/image_original
EMISSIONI CO2 PER SETTORE (EU-27)
MASS / INERTIA
TIRE ROLLINGRESISTANCE
Vehicle Fuel Energy usage
LUBRICATION
TRANSMISSION
POWER STEERING
MOBILE AIR CONDITIONING
COOLING
AERODYNAMICS
STARTER &RECHARGING SYSTEM
BRAKING
EXHAUST HEAT
TRACTIONMASS / INERTIA
TIRE ROLLINGRESISTANCE
Vehicle Fuel Energy usage
LUBRICATION
TRANSMISSION
POWER STEERING
MOBILE AIR CONDITIONING
COOLING
AERODYNAMICS
STARTER &RECHARGING SYSTEM
BRAKING
EXHAUST HEAT
TRACTION
AZIONI VERSO LA RIDUZIONE DI EMISSIONI CO2
Approccio di sistema al fine di identificare il giusto mix di obiettivi tra i diversi interventi per poter giungere al miglior compromesso in termini di rapporto
prestazioni/costo
Resistenza al rotolamento
Aerodinamica
Massa Veicolo
Motore - trasmissione
CONTRIBUTO DEI COMBUSTIBILI ALTERNATIVI
Scenario attuale e linee di azione verso la riduzione emissioni CO2
Road map dei carburanti alternativi
Opportunità per il Territorio: il caso Trentino
Le opportunità del biometano per usi agricoli
Opportunità tecnologiche per ulteriore miglioramentoMETANO
ROAD MAP COMBUSTIBILI ALTERNATIVI
Tempo Today 2020…Tecnologia disponibile; - 23 % di emissioni CO2 rispetto alla benzina
Opportunità tecnologiche per ulteriore miglioramentoMETANO
ROAD MAP COMBUSTIBILI ALTERNATIVI
Tempo Today 2020…Tecnologia disponibile; - 23 % di emissioni CO2 rispetto alla benzina
Biomethane highway
EU Obbligatorio: 10% dei combustibili per il trasporto prodotti da energia rinnovabile entro il 2020
BIOMETANO
Benefici ambientali indiretti (gestione reflui zootecnici): la tecnologia presenta una potenzialità per la produzione di fertilizzanti (reflui zootecnici) che possono essere facilmente incorporati nel suolo in quantità precise (migliore omogeneità dei prodotti digeriti; maggiore efficienza agronomica), riduzione delle emissioni odorose (impatto sociale)
Benefici ambientali diretti: Il progressivo utilizzo del biometano favorisce la riduzione di CO2 in atmosfera grazie alla conversione di biomasse (in particolare per i reflui zootecnici e FORSU che altrimenti emetterebbero biogas direttamente in atmosfera; opportunità per gli allevatori)
Source: JRC/EUCAR/CONCAWE
Il biogas e il biometano (a seguito della purificazione) possono essere prodotti da differenti feed stock (reflui zootecnici, FORSU, fanghi di depurazione, scarti agroindustriali, ..)
BIOGAS E BIOMETANO (Digestione Anaerobica e purificazione)
GLOBAL WARMING INDEX (GWI) = CO2 + 21*CH4 + 296*N2O
COMBUSTIBILI/TECNOLOGIE ALTERNATIVE: EMISSIONI GLOBALI (DALLA FONTE ALLA RUOTA)
• L’Italia è il quarto produttore in Europa di biogas
• In Italia il biogas è ad oggi esclusivamente utilizzato per la produzione di energia elettrica, eventualmente combinata con calore
• La filiera del biometano in Italia non è incentivata come per la produzione di E/E (lo sarà a breve a seguito del Decreto legislativo del 3° March 2011, come recepimento della direttiva 2009/28/CE)
• La produzione di biogas in Europa nel 2009 è stata pari a 8346 ktep, 98 TWh (+42% vs. 2007)
• Il potenziale del biogas in Italia ha un valore complessivo di circa 20 TWh / anno (nel 2009: ~ 5.2 TWh; +10% vs. 2007)
Fonte: Biogas/Biometano in Italia: situazione e prospettive – Claudio Fabbri CRPA –2011
PRODUZIONE DI BIOGAS E BIOMETANO IN EUROPA
L’OPPORTUNITA’ DEL BIOMETANO IN ITALIA
4,2 kg metano/100 km
Consumo nel caso di ciclo combinatoSerbatoio metano: 72 litri (13,1 kg),
Il potenziale del biogas in Italia ha un valore complessivo di circa 20
TWh / anno (*) corrispondenti circa a ~ 6,5 Miliardi di m3 di
biometano/anno
Supponendo di usare 1/3 del biogas prodotto per biometano prodotto come carburante per veicoli otterremmo un importo
complessivo di ~1,5 Miliardi di kg di bioCH4/anno.
La quantità di biometano prodotta permetterebbe di far funzionare
~ 1.1 Mio Fiat Panda / anno
(~ 322.000 con 1/3 della produzione attuale)
(percorrenza media 30’000 km)
POTENZIALE DI PRODUZIONE DI BIOGAS
(*): La produzione di biogas/biometano in Italia – Sergio Piccinini CRPA – BiogasExpo 2009
Il numero di veicoli a metano in Italia sono: 615000
ROAD MAP COMBUSTIBILI ALTERNATIVI
Opportunità tecnologiche per ulteriore miglioramentoMETANO
Tempo Today 2020…Tecnologia disponibile; - 23 % di emissioni CO2 rispetto alla benzina
Biomethane highway
BIOMETANO
Miscele CH4-H2
Idrometano
Se al METANO si aggiunge una frazione di idrogeno VERDE si ottiene una scelta tecnologica vantaggiosa sotto diversi profili: è infatti possibile sfruttare alcune proprietà dell’idrogeno per esaltare le già ottime caratteristiche “ecologiche” del metano, e limitare nel contempo le criticità associate all’utilizzo del solo idrogeno.Tecnologia “ponte”, abilitante gli investimenti per l’infrastruttura dell’idrogeno.
Benefici ambientali:• Con frazione di H2 del 30%, riduzione delle emissioni di
CO2 dell’11% rispetto al metano, del 31% rispetto alla benzina e del 15% rispetto al diesel
• Riduzione delle emissioni inquinanti (THC, CO e NOx): raggiunge standard EEV e si avvicina ai futuri standard Euro VI
• Emissioni di PM ridotte a zero• Ridotte emissioni acustiche rispetto ai veicoli diesel
TECNOLOGIA DELL’IDROMETANO (MISCELE CH4-H2)
• Prestazioni equivalenti all’analogo veicolo a metano
• Potenzialmente applicabile su tutte le piattaforme a metano con specifici interventi di adeguamento
FLEX-FUELMiscele con tenore di
H2 da 0 a 30%
Scenario attuale e linee di azione verso la riduzione emissioni CO2
Road map dei carburanti alternativi
Opportunità per il Territorio: il caso Trentino
Le opportunità del biometano per usi agricoli
Attraverso la creazioni di partnership locali tra il mondo della ricerca,
dell’industria e la Pubblica Amministrazione, la Provincia di Trento promuove un approccio di
sistema che abilita lo sviluppo Territoriale attraverso
l’implementazione di soluzioni innovative con impatto positivo per i
cittadini e al contempo per la creazione di opportunità industriali.
TERRITORIO COME LABORATORIO PER
LA SPERIMENAZIONE
(TASLAB)
SVILUPPO DI UNA NUOVA STRATEGIA DI SISTEMA (Provincia di Trento)
Energie da fonti rinnovabili
Flotte ecologiche
Info-Telematica per la gestione di flotte di
veicoli e lo sviluppo di servizi innovativi
Idrogeno Bio-NGElettricità
APPROCCIO DI SISTEMA
Sistemi di stoccaggio e distribuzione
Scenario attuale e linee di azione verso la riduzione emissioni CO2
Road map dei carburanti alternativi
Opportunità per il Territorio: il caso Trentino
Le opportunità del biometano per usi agricoli
PRIMO ESEMPLARE AL MONDO DI TRATTORE A BIOMETANO (STEYR BRAND) - 1/2
Integrazione di un motopropulsore a metano di FPT INDUSTRIAL (potenza di 100 kW) attraverso lo sviluppo di un telaio specifico in ghisa;
Integrazione del sistema di stoccaggio per il biometano (9 bombole per un totale di circa 50 kg di metano).
PRIMO ESEMPLARE AL MONDO DI TRATTORE A BIOMETANO (STEYR BRAND) - 2/2
• Il settore di trasporti è responsabile del 23% delle emissioni CO2 e la continua richiesta di mobilità ne determina un continuo incremento che deve essere compensato e ridotto dal continuo miglioramento dell’efficienza dei veicoli;
• Tra le azioni finalizzate alla riduzione di emissioni CO2 i combustibili alternativi a partire dal metano, che è già una realtà, possono contribuire in maniera determinante alla riduzione di CO2 (è fondamentale puntare ad una forte sviluppo dell’infrastruttura);
• Sulla spinta dei combustibili gassosi, anche i carburanti da fonte rinnovabile quali il BIOMETANO hanno grandi opportunità di sviluppo e giocheranno un importante ruolo nel prossimo futuro nei trasporti (target del 10% entro il 2020) ma anche ne settore agricolo;
• Per abilitare e promuovere lo sviluppo e l’applicazione dei carburanti da fonte rinnovabile risulta estremamente importante muoversi verso un approccio di sistema e di filiera coinvolgendo tutti gli attori necessari (Pubblica Amministrazione, aziende, mondo della ricerca).
CONCLUSIONI
Grazie per l‘attenzione!
Marco Tassan Centro Ricerche FIAT
Via della Stazione 2738123 Mattarello di Trento – [email protected]
www.biomaster-project.eu