Si tratta di un compromesso al quale si deve ancora trovare soluzione: campi dediti all’agricoltura per la produzione di cibo o per la produzione di biocarburanti? Quale obiettivo è primario: ridurre la fame nel mondo o le emissioni di gas serra che compromettono la vita di tutti?
Purtroppo i biocarburanti di prima generazione, quali grano, mais e canna da zucchero, pur permettendo un calo nell’utilizzo del petrolio, tolgono il cibo che potrebbe essere destinato a circa un terzo delle persone malnutrite al mondo. Questo il monito d’allarme lanciato da un gruppo di ricercatori del Politecnico di Milano. E come se non bastasse sembra essere un cane che si morde la coda: più aumenta la popolazione, più ettari devono essere destinati ai biocombustibili e quindi più cibo viene sottratto alla popolazione mondiale.
Per comprendere il fenomeno si riportano alcuni dati del 2013:
– il 4% delle terre agricole sono state utilizzate per i biocombustibili;
– il 3% dell’acqua dolce è stata utilizzata per i biocombustibili.
Tali risorse servono in media a sfamare circa 280 milioni di persone.
Stati Uniti, Brasile, Francia, Germania e Italia sono i primi 5 consumatori mondiali di biodiesel (ricavato chimicamente da un olio vegetale, quale colza, soia o palma). In Italia sono stati utilizzati 1,25 milioni di ettari di terreno e 4,3 miliardi di metri cubi d’acqua per la produzione di biodiesel, mentre per il bioetanolo (prodotto dalla fermentazione di canna da zucchero, mais, grano, barbabietola da zucchero e sorgo) sono stati impiegati 39 mila ettari di terreno e 229 milioni di metri cubi d’acqua.
Viste le cifre si capisce perché si sta cercando di spingere verso i biocombustibili di seconda generazione, in cui vengono utilizzati gli scarti dell’agricoltura e gli oli esausti, o anche di terza generazione, quali le alghe. Il tutto al fine di ridurre la concorrenza tra energia e cibo. Tuttavia le leggi sulle energie rinnovabili non sembrano dare una mano a questo delicato equilibrio. I biocombustibili dovrebbero puntare a rappresentare il 10% di tutti i carburanti utilizzati nel settore trasporti, ma questo vorrebbe dire rispondere alla domanda alimentare di soli 6,7 miliardi di persone, contro i 7,4 attualmente presenti. Che sia da leggere qui la risposta alla domanda introduttiva?
Leggi anche l’articolo Conto termico: biomasse e solare gli interventi più finanziati.
Al Massachusetts Institute of Technology (MIT) stanno cercando una risposta alternativa, ovvero si sta sperimentando un processo poco costoso, che partendo da batteri e lieviti vede la trasformazione dei gas di scarico delle acciaierie e di altri impianti produttivi, quali le centrali elettriche o le discariche, in carburante liquido a basso tenore di carbonio.
Il processo si svolge in due fasi:
– la prima fase si svolge in un bioreattore in cui il batterio Moorella thermoacetica converte gas di sintesi, ossia una miscela di CO2 e monossido di carbonio o idrogeno, in acido acetico;
– nella seconda fase l’acido acetico viene inserito in un altro reattore popolato dal lievito Yarrowia lipolytica, che trasforma il composto in lipidi a loro volta trasformabili in biodiesel.
Al momento è stato realizzato un impianto pilota su piccola scala nella periferia di Shanghai, ma si sta già procedendo alla realizzazione di un impianto semi-commerciale, con dimensioni decisamente superiori. Insomma la partita biocombustibili vs cibo è ancora aperta!
A cura di Roberta Lazzari
Fonte: Ansa.it
Si intitola Verso un’Italia low carbon: sistema energetico, occupazione e investimenti, il rapporto che illustra scenari e strategie per il futuro a basse emissioni di carbonio del nostro Paese realizzato dall’ENEA. Qual è il responso? “Gli scenari elaborati dall’ENEA rivelano che il passaggio ad un’economia a basse emissioni di carbonio entro il 2050 è per l’Italia tecnicamente ed economicamente fattibile”, ha detto nel corso della presentazione di ieri il Commissario Giovanni Lelli.
Ma la decarbonizzazione dell’Italia dovrà passare obbligatoriamente attraverso il miglioramento dell’efficienza energetica del costruito e la sempre maggiore diffusione della mobilità sostenibile elettrica. A questo si deve aggiungere l’implementazione delle smart grid.
Gli obiettivi per un Italia e un Europa low carbon delineate dall’Unione europea sono senz’altro molto ambiziosi: si parla di ridurre dell’80% le emissioni di anidride carbonica entro il 2050 rispetto ai livelli rilevati negli anni ’90. Non si tratta di “decrescita felice”, poiché la riduzione delle emissioni dei gas climalteranti sarà accompagnata dalla garanzia della sicurezza energetica e della competitività economica dell’Ue nel suo insieme.
L’analisi di scenario presentata dall’ENEA esamina la fattibilità di un percorso di decarbonizzazione all’80% del sistema energetico italiano ed individua i settori chiave e le possibilità di intervento, sia di breve che di lungo periodo.
Gli scenari considerati per l’Italia sono principalmente due:
1. uno Scenario di Riferimento, che non prevede nuove politiche oltre quelle già in essere;
2. uno Scenario Roadmap, che prevede un abbattimento dell’80% delle emissioni al 2050.
Gli scenari sono stati quantificati mediante l’impiego di un modello tecnico-economico del sistema energetico italiano, il modello TIMES-Italia , e analizzati con uno sguardo particolarmente attento alle implicazioni per le strategie di ricerca energetica.
Secondo i risultati di scenario, una diminuzione delle emissioni di CO2 dell’80% al 2050 è fattibile al prezzo di:
1. una riduzione del 36-40% dei consumi finali di energia, rispetto ai livelli del 2010;
2. una decarbonizzazione di circa il 98% del settore elettrico;
3. un’elettrificazione di oltre il 40% della domanda finale di energia;
4. un incremento della quota di fonti rinnovabili fino al 65% nel fabbisogno energetico primario;
5. un utilizzo di nuove tecnologie (Cattura e Stoccaggio della CO2 o CCS, veicoli elettrici, fonti energetiche a basse emissioni di carbonio e reti intelligenti o smart grid).
La decarbonizzazione del settore generazione elettrica contribuirebbe per il 34% all’obiettivo finale dell’abbattimento delle emissioni; sarebbe realizzabile con l’impiego di tecnologie CCS e soprattutto con un forte ricorso alle fonti rinnovabili, il cui potenziale potrebbe essere maggiormente sfruttato con l’utilizzo di smart grid.
Il settore civile potrebbe fornire un contributo pari al 22% della riduzione totale, grazie all’aumento dell’efficienza energetica e alla sostituzione di fossili con fonti rinnovabili.
Il settore trasporti potrebbe contribuire al 26% della riduzione, grazie a un maggior utilizzo di auto elettriche, di biocarburanti (soprattutto quelli di seconda generazione) e shift modale.
Il settore industriale contribuirebbe per il 18% alla riduzione delle emissioni, con l’efficientamento e l’elettrificazione di alcuni processi e il ricorso a tecnologie CCS.
Emissioni di CO2 e contributo dei settori finali alla decarbonizzazione negli scenari ENEA (Mt CO2) Fonte: elaborazione ENEA
Una drastico abbattimento delle emissioni per l’Italia implica anche un decremento del fabbisogno primario di energia. Ma il mix energetico corrispondente può essere il risultato di diverse combinazioni degli elementi chiave per la decarbonizzazione (efficienza energetica, rinnovabili, CCS, infrastrutture, ecc). L’evoluzione nello scenario Roadmap prevede un tasso medio annuo di riduzione dell’intensità energetica del 2 %, doppio rispetto a quello dello scenario di Riferimento.
Nello Scenario Roadmap è centrale la crescita delle fonti rinnovabili, che toccano gli 85 Mtep nel 2050, sostituendo in parte le fonti fossili nel soddisfacimento della domanda energetica primaria. I prodotti petroliferi restano fondamentali per il trasporto passeggeri e merci, specie su lunga distanza, ma si riducono del 57% rispetto ai consumi dello Scenario di Riferimento. Il gas, almeno per la generazione elettrica, può permanere nel mix solo se associato alla CCS (come è il caso del carbone). Tuttavia, nel medio periodo il gas rimane un combustibile chiave nella transizione verso un’economia a basso tenore di carbonio.
Questa analisi di scenario è affiancata da uno studio sull’impatto economico delle detrazioni fiscali per interventi di riqualificazione energetica del patrimonio edilizio, ipotizzandone il prolungamento fino al 2020. Per questa politica, l’analisi valuta anche diverse ipotesi di copertura per mantenere in pareggio il bilancio statale. L’impatto di questa politica sulle principali variabili macroeconomiche tiene conto sia degli effetti espansivi che di quelli negativi.
L’effetto espansivo imputabile esclusivamente alle variazioni di spesa delle famiglie (circa 23 miliardi di euro) determina: un incremento medio annuo dei redditi da lavoro e dei profitti pari a 1,14 miliardi di euro (0,08% del Pil); un incremento della produzione settoriale di 2,5 miliardi di euro; 157 milioni di euro di maggiori entrate (in media), che compensano parzialmente i tagli al bilancio pubblico per il finanziamento delle detrazioni fiscali; un incremento medio annuo dell’occupazione pari a 20.600 unità. Gli effetti negativi, e dunque l’impatto netto, dipendono invece dalla forma di copertura ipotizzata.
Per il suo ruolo di pioniere nella sperimentazione e nello sviluppo di carburante sintetico nel settore dell’aviazione, Lufthansa, la compagnia aerea di bandiera tedesca, è stata dichiarata vincitrice del primo premio nella categoria strategia ambientale nella classifica stilata dalla rivista inglese Airline Business. Il premio è stato assegnato da una giuria indipendente di esperti del settore.
Lufthansa è stata la prima compagnia aerea al mondo ad aver condotto una sperimentazione a lungo termine con biocarburante su voli di linea nel 2011. All’interno del progetto di ricerca burnFAIR, la compagnia aerea ha effettuato otto voli, tutti i giorni, tra Amburgo e Francoforte con un Airbus A321 avente un motore alimentato per metà da una miscela di biocarburanti e per l’altra metà da combustibili convenzionali.
I test hanno dimostrato che il biocarburante può essere utilizzato senza problemi nelle operazioni di volo. Dopo il successo della prova, il focus è ora sull’idoneità, la disponibilità, la sostenibilità e la certificazione delle materie prime del biocarburante. nella categoria strategia ambientale nella classifica stilata dalla prestigiosa rivista inglese Airline Business
I bioliquidi sono combustibili liquidi derivati dalla biomassa, utilizzabili in alternativa ai combustibili tradizionali in centrali per la produzione di energia o come biocarburanti per l’autotrazione. Essi sono: l’olio vegetale, il biodiesel, il bioetanolo e i bioliquidi di seconda e terza generazione.
Come tutte le cose anche i bioliquidi necessitano di una certificazione e recentemente la Commissione europea ha dato il via libera ai sistemi di certificazione dei biocombustibili, così come previsti dalle norme di sostenibilità introdotte dalla direttiva 2009/28/Ce.
Ovviamente in Italia la situazione è leggermente differente, e così gli schemi approvati e validi in tutta Europa non hanno ancora trovato applicazione a livello nazionale. La gravità della faccenda sta nel fatto che tali schemi sono un presupposto fondamentale per mantenere il diritto agli incentivi per la generazione di elettricità da bioliquidi, già a partire dal 2012.
L’Italia dovrà raggiungere il proprio target di produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili, fissato al 17%, entro il 2020, attraverso la produzione di energia elettrica, termica e l’impiego delle rinnovabili nei trasporti.
L’utilizzo dei bioliquidi potrà essere conteggiato solo se saranno rispettati i criteri di sostenibilità, così come da direttiva 2009/28/Ce.
Sostenibilità vuol dire che, a prescindere dal Paese d’origine e dalla materia prima per ottenere bioliquidi, l’energia prodotta dagli stessi potrà essere utilizzata per raggiungere gli obiettivi del 2020 solo se verranno rispettati i seguenti requisiti:
– riduzione delle emissioni di gas a effetto serra lungo tutto il ciclo del bioliquido;
– il luogo d’origine non deve far parte delle aree contraddistinte da un’elevata biodiversità e di stock di carbonio.
Si stima che la riduzione delle emissioni di gas ad effetto serra grazie all’utilizzo di bioliquidi e biocarburanti inizialmente inciderà per il 35%, per poi salire a 50% (nel 2017) e quindi al 60% (nel 2018).
Siamo in Italia … la chiarezza non è il nostro forte
In Italia la direttiva 2009/28/Ce è stata recepita dal d.lgs. 28/2011, mentre i criteri di sostenibilità inerenti le emissioni di gas serra contenuti nella direttiva 2009/30/Ce sono stati recepiti dal d.lgs. 55/2011.
Il 29 luglio 2011 presso il MISE, il Tavolo tecnico istituito dal Ministero dell’ambiente e della tutela del territorio e del mare, dal Ministero delle politiche agricole, alimentari e forestali e dal Ministero dello sviluppo economico istituito al fine di definire i contenuti del Sistema Nazionale di certificazione dei biocarburanti e bioliquidi, è stato presentato agli operatori economici lo schema di decreto interministeriale che stabilisce ai sensi del d.lgs. 55/2011:
– le modalità di funzionamento del Sistema nazionale di certificazione della sostenibilità dei biocarburanti e dei bioliquidi;
– le procedure di adesione al sistema;
– le procedure di verifica degli obblighi di informazione sugli impatti sociali ed ambientali della coltivazione della materia prima agricola;
– le disposizioni che gli operatori ed i fornitori devono rispettare per l’utilizzo del sistema di equilibrio di massa per mezzo del quale viene dimostrato lungo la catena di consegna il mantenimento dei criteri di sostenibilità.
Tuttavia non è stata fatta chiarezza su un’incongruenza (all’italiana) tra le norme: il d.lgs. 28/2011 impone ai produttori di bioliquidi il rispetto dei criteri di sostenibilità a partire dal 1° gennaio 2012, mentre le regole applicative del d.lgs. 55/2011 prevedono l’applicazione dei criteri sulle emissioni agli impianti di produzione di biocarburante a partire dal 1° gennaio 2013.
Chi avrà ragione?
Articolo di Roberta Lazzari
Fonti:
energheiamagazine.it
webaper.it
www.minambiente.it
Acqua&Aria n. 6 – 2011
Il ventesimo secolo è stato il secolo del petrolio. Nel 1900 la produzione di barili si attestava a circa 150 milioni, nel 2000 a 28 bilioni. Tutto ciò ha comportato una crescita sbalorditiva in termini di produzione di cibo, crescita della popolazione, urbanizzazione e mobilità della popolazione stessa.
Nel 2006 la produzione di barili di petrolio è arrivata a 31 bilioni, ma solo nove di questi proveniva da nuovi giacimenti. Sempre nello stesso anno si stima che il 16% del grano negli Stati Uniti sia stato convertito in olio combustibile, e che nel 2008 la percentuale sia cresciuta al 30%.
È evidente che sottraendo una buona fetta del grano al mercato alimentare, il suo prezzo sia aumentato. È chiaro quindi come si stiano cercando nuove fonti dalle quali ricavare la materia prima per non far arrestare l’ingranaggio della macchina su cui tutti stiamo viaggiando.
Il settore dei biocarburanti è sempre più al centro degli accordi geopolitici internazionali, ma allo stesso tempo emergono anche altre questioni tra cui l’impatto della diffusione delle monocolture, cosidette agroenergetiche, sulla biodiversità e nei confronti delle altre produzioni alimentari. Il rischio cui si va incontro è che sempre più forza lavoro sia indirizzata in questo tipo di coltivazione sottraendo quindi gli operatori alla produzione alimentare. Tale rischio è particolarmente elevato nei paesi (poveri) del Terzo e del Quarto Mondo.
Come in molti altri casi, anche dietro alla corsa ai biocarburanti, ci sono scelte politiche. L’Unione europea ha ambiziosamente fissato di sostituire, entro il 2020, almeno il 10% della benzina e del gasolio che consumano le sue macchine.
In America il biocombustibile sponsorizzato da Bush è l’etanolo (ricavato dalla pannocchia). Il presidente uscente ha previsto di produrre 35 miliardi di galloni di etanolo l’anno entro il 2017, sei volte la produzione attuale, un quarto dei consumi totali di benzina. Tuttavia la massa di investimenti messi in moto, nell’agricoltura e nell’industria (si tenga presente che il numero di raffinerie di etanolo, negli Usa, sta già raddoppiando) ha senso solo agli attuali livelli di prezzo del petrolio.
Con le tecnologie ad oggi disponibili si può parlare di miraggio della ecobenzina, in quanto tutto questo biocarburante non si può produrre. Infatti per fare 35 miliardi di galloni di etanolo con le pannocchie, calcola la rivista Bioscience, bisognerebbe coltivare esclusivamente a granturco un quarto dell’intero territorio Usa (città escluse).
Con questo non si vuole dire che l’intera vicenda dei biocarburanti sia un’illusione. Miscelati con i carburanti fossili, etanolo e biodiesel consentono di ridurre i consumi di benzina e gasolio e di contenere le emissioni di anidride carbonica che determinano l’effetto serra. Ma non si deve credere che siano la ricetta-miracolo del dopo-petrolio.
Investire affinché si arrivi a produrre l’etanolo non dalla sola pannocchia, ma dall’intera pianta, o dagli scarti vegetali in genere, meglio ancora direttamente dalla cellulosa, consentirebbe di superare molti dubbi dell’attuale corsa ai biocarburanti, riducendo anche l’impatto sui prezzi. Tecnicamente, ricorrendo a speciali enzimi, è già possibile, ma risulta troppo costoso, sia rispetto alla benzina che all’attuale etanolo da pannocchia, e pertanto non appetibile.
Tra le varie culture di “nuova generazione” vi è la Jatropha Curcas. Si tratta di una pianta tropicale che riesce a crescere spontaneamente in terreni semi-aridi e in presenza di scarse precipitazioni (600 mm/anno), a patto che le temperature siano superiori ai 14 gradi Celsius.
Per le sue caratteristiche viene spesso impiegata in progetti di lotta alla desertificazione e all’erosione. I frutti della Jatropha non sono commestibili né per l’uomo né per gli animali, tant’é che nei villaggi la pianta è spesso coltivata intorno ai campi come siepi di difesa per proteggere le colture dagli animali. Utilizzare quindi i suoi frutti come come combustibile ha il vantaggio di non togliere cibo dal mercato alimentare.
La resa in frutti della Jatropha è fortemente variabile. Si va da meno di 100 kg per ettaro fino a 10 tonnellate. Il motivo principale di questa forte variazione è in parte dovuto al carattere ancora selvatico della pianta. Infatti nel passato la sua coltivazione non è mai stata oggetto di studio per il miglioramento del raccolto.
I semi ottenuti dal frutto sgusciato contengono un olio (intorno al 35% in peso) dalle caratteristiche tali da poter essere impiegato in generatori diesel piuttosto grezzi anche solamente dopo un processo di filtraggio, piuttosto che come olio per l’illuminazione nelle lampade al posto del petrolio, dato che non emette fumi. Un altro utilizzo è la produzione di sapone al cherosene. Le emissioni sono a basso contenuto di anidride carbonica e zero di andride solforosa. I residui della macinazione dei grani possono produrre metano o fertilizzante per i terreni. Insomma la pianta sembra produrre un frutto totalmente utilizzabile.
Inoltre l’olio di Jatropha può essere impiegato anche per la produzione di biodiesel attraverso un processo chimico di raffinazione.
Si resta in attesa di capire se la Jatropa potrà essere la chiave per accendere il nuovo motore del Mondo.
Fonte: internet, Plan B 3.0 Mobilizing to save civilization di Lester R. Brown
Per approfondire:
– Bartocci P., Cavalaglio G., Goretti M., Biocarburanti di seconda generazione in “Ambiente Territorio” aprile 2008, pagg. 16-23, Maggioli, Rimini.
– Ferrucci E.M., Bioenergie e allarme agroalimentare in “Ambiente Territorio” giugno 2008, pagg. 34-39, Maggioli, Rimini.
– Gragnoli L., Bartolini S., Standardi A., Bioenergie: opportunità e problematiche in “Ambiente Territorio” agosto 2008, pagg. 24-30, Maggioli, Rimini.
– Martella F., Sassinelli F., Le politiche per le agroenergie in “Ambiente Territorio” aprile 2008, pagg. 24-27, Maggioli, Rimini.
Articolo dell’ing. Roberta Lazzari