BioEnergy Italy, organizzato in collaborazione con Dlg International (organizzatore della più grande Manifestazione al mondo dedicata al biogas), è il Salone che pone al centro bioeconomia, chimica verde, agricoltura sostenibile e Food Waste Management. Al suo interno è possibile incontrare i proprietari di impianti di biogas già in opera, oltre agli operatori del settore delle energie rinnovabili, agli agricoltori, allevatori e rappresentati dell’industria alimentare che intendono entrare nel settore. La manifestazione si terrà a Cremona dal 20 al 22 aprile 2016 presso CremonaFiere.

Bioeconomia e biogas: Italia in salute
Il Biogas in Italia è un settore in salute, lo dimostrano i numeri: 1.300 impianti per una potenza installata di 1.000 Mwe; 7.400 Gwh di produzione di energia elettrica; investimenti per 4,5 miliardi di euro negli ultimi 5 anni; 12mila nuovi posti di lavoro altamente specializzati dal 2010 ad oggi. Questi numeri confermano che l’Italia è il 2° mercato in Europa con 994 impianti per una potenza complessiva di 750 MW di energia (fonte: GSE), già installati e con i più alti incentivi statali. Tutti questi impianti necessitano di assistenza specializzata, di manutenzione ordinaria e di ricambi.

L’Italia è al terzo posto in Europa per valore prodotto da attività che fanno riferimento alla bioeconomia; un settore che in Italia vale 241 miliardi di euro e occupa 1,6 milioni di persone; i margini di sviluppo del settore sono molti, soprattutto se si considerano l’agricoltura e l’industria alimentare. In Lombardia sono attive 60mila aziende che operano nella produzione agricola e nella trasformazione ed in Emilia Romagna il settore dà lavoro a 133.000 addetti.

BioEnergy Italy
Cremona si configura come luogo centrale in a tale ambito: il capoluogo di provincia lombardo si trova proprio nel cuore della produzione agricola, zootecnica ed agroalimentare italiana, che qui si trova l’ambiente più adatto, le imprese più dinamiche ed attente alle innovazioni per sviluppare soluzioni nell’ambito della produzione di energia da fonti rinnovabili, della chimica verde e della gestione dei sottoprodotti dell’industria alimentare.

CremonaFiere propone inoltre altri 2 Saloni in contemporanea con Bioenergy per presentare le diverse opportunità per cui sviluppare business nella bioeconomia: Green Chemistry Conference and Exhibition e Food Waste Management Conference.

Green Chemistry Conference and Exhibition, realizzato in collaborazione con Legambiente e Chimica Verde Bionet, è il Salone che presenta le innovazioni, le novità tecnologiche, normative, e i nuovi prodotti della chimica verde. Sono molte le connessioni tra chimica verde, agricoltura, e industria alimentare: a Cremona queste 3 componenti si trovano e si confrontano, dando vita a innovative soluzioni e collaborazioni. Le filiere della chimica verde coinvolgono settori molto diversi tra loro, legati tuttavia da produzioni biobased: biolubrificanti, bioplastiche, coloranti naturali, biocosmesi e detergenza, fibre naturali e molecole bioattive.

Food Waste Management Conference, realizzato in collaborazione oltre che con Legambiente e Chimica Verde Bionet anche con AITA (Associazione Italiana Tecnologi Alimentari) è il Salone dedicato alla gestione degli sprechi e dei sottoprodotti dell’agricoltura e dell’industria agroalimentare, che mette in mostra le migliori esperienze ed innovazioni nel campo del recupero, del trattamento, e del reimpiego dei residui di lavorazione.

Scarica qui il programma dei seminari e convegni che si terranno nel corso dei tre giorni di manifestazione.

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Si tratta del primo sistema in Europa di taglia industriale per trasformare il processo di depurazione in risorsa, grazie al contributo di una cella a combustibile ad alta efficienza.

L’energia nasce dal processo di depurazione delle acque: questo il significato ultimo del progetto europeo DEMOSOFC, coordinato dal Politecnico di Torino, che consentirà la realizzazione del sistema all’interno dell’impianto SMAT di Collegno (TO). L’impianto permetterà di ottenere energia ad alta efficienza sfruttando la tecnologia delle celle a combustibile ad ossidi solidi (SOFC) e sarà il primo al mondo alimentato dal biogas ottenuto dalla depurazione delle acque.

Il progetto è coordinato dal professor Massimo Santarelli del Dipartimento Energia del Politecnico di Torino e prevede un partenariato di 5 istituti di ricerca e aziende europei: Politecnico di Torino e Gruppo SMAT per l’Italia, l’azienda finlandese Convion Oy, produttrice di sistemi SOFC, il centro di ricerca finlandese VTT ed infine l’Imperial College of Science, Technology and Medicine (Londra). Il progetto ha un budget complessivo di circa 5.9 milioni di euro, ed è finanziato dall’Unione Europea con 4,2 milioni di euro nell’ambito del programma Horizon 2020, piattaforma FCH-J.

Il concetto (virtuoso) alla base del sistema

DEMOSOFC prende avvio dai risultati del progetto SOFCOM, recentemente concluso e sempre coordinato dal Politecnico di Torino, che nasceva dalla necessità di rendere produttivo dal punto di vista energetico un processo necessario, ovverosia la depurazione delle acque di scarico. Un processo che, applicando il procedimento messo a punto dal progetto permette non solo di ottenere energia elettrica e calore (caratteristica di un sistema cogenerativo), ma anche altri due “prodotti”: acqua pulita e il ri-fissaggio del contenuto di carbonio del combustibile primario (biogas) in forma di biomassa (alghe) che può essere reimpiegata.

Come funziona

Partendo dal biogas – un combustibile rinnovabile – si procede alla separazione dello zolfo e di altri contaminanti, per poi avviare la reazione negli elettrodi di cella che permette di produrre energia elettrica ad alta efficienza (fino al 50% quando di solito a pari condizioni di taglia una macchina termica si attesta intorno al 30-35%). Il sistema è cogenerativo, in quanto consente inoltre il parziale recupero del calore prodotto dalla cella.

L’impianto DEMOSOFC vedrà impiegati tre moduli “fuel cell” in grado di produrre in cogenerazione 175 kW elettrici e 90 kW termici, con un’efficienza elettrica del 53%. Il Sistema sarà installato nell’impianto di trattamento acque reflue di SMAT Collegno, dove attualmente il biogas è prodotto dalla digestione anaerobica dei fanghi di depurazione delle acque reflue urbane. L’impianto a “fuel cell” garantirà la fornitura di circa il 30% del fabbisogno elettrico del sito (attualmente coperto interamente dalla rete) e del 100% del fabbisogno termico.

“Questo progetto vuole rappresentare un caso emblematico, su taglia industriale, che renda evidente agli operatori del settore ed alla società nel suo complesso i vantaggi energetici delle celle a combustibile – afferma il coordinatore Massimo Santarelli  -, infatti, dal confronto di un impianto SOFC con i principali competitori, utilizzati nella quasi totalità dei contesti industriali, ovvero ICE (Internal Combustion Engine, motore a combustione interna) e GT (Gas Turbine, turbina a gas), nell’ambito di taglie inferiori al MW, si profilano efficienze elettriche dell’ordine del 53% rispetto a valori che oscillano tra il 35 – 38% e il 30 – 35%”.

L’obiettivo del presente studio – realizzato dall’ing. Alessandro Caffarelli, vice presidente di Intellienergia e consigliere dell’Ordine degli Ingegneri della Provincia di Roma – è stimare il chiavi in mano €/kW di impianti biogas, nell’ipotesi di esercizio in Grid-Parity (GP) post 2015 (senza tariffa incentivante), in riferimento al quale è possibile generare un IRR%, equivalente a quello stimabile nell’ultima finestra temporale di applicazione del sistema tariffario onnicomprensivo.

A tal fine si è realizzata una sensitivity analysis al variare della coppia di parametri [€/kW; % autonsumo]. L’entrata in vigore del DM 6 luglio 2012 (decreto FER), ha modificato l’architettura incentivante associata alla produzione di energia elettrica da biogasimpianti, orientando il settore verso soluzioni sempre più rispettose del concetto di generazione distribuita.

L’entrata in vigore del DM 6 luglio 2012 (decreto FER), ha modificato l’architettura incentivante associata alla produzione di energia elettrica da biogas impianti, orientando il settore verso soluzioni sempre più rispettose del concetto di generazione distribuita.

Il vecchio impianto incentivante [Feed-in Tariff TO=0,28 euro/kWh; Potenza≤1MW; orizzonte tariffario 15 anni], non distinguendo tra prodotti e sottoprodotti biologici in alimentazione al digestore, se da un lato ha favorito anche realizzazioni off-shore con il trascinamento di esternalità negative (1MW, circa 500 Ha di colture dedicate), dall’altro ha contribuito all’esplosione del settore con circa 1.000 impianti in esercizio alla fine del 2012, con conseguente riduzione del valore €/kW.

L’entrata in vigore del decreto FER per il biogas (tetto di potenza incentivabile per il 2014 pari a 160 MW), valido fino a tutto il 2015, orizzonte tariffario esteso a 20 anni, prevedendo tariffe più alte 1) per l’utilizzo di sottoprodotti di origine animale/vegetale, 2) al diminuire della classe di potenza dell’impianto, ha di fatto orientato il mercato verso soluzioni sempre più miniaturizzate (obbligo di iscrizione al registro GSE per potenze superiori a 100 kW), mitigando tra l’altro l’impronta ambientale impiantistica, grazie ad un uso razionale dell’ingestato/digestato (tariffa onnicomprensiva massima per max 30% in massa di prodotti derivanti da colture dedicate).

Continua a leggere l’articolo dell’ing. A. Caffarelli in formato PDF

Si è tenuto il 6 giugno scorso il terzo appuntamento con il Biomass Energy Report organizzato dall’Energy & Strategy Group del dipartimento di ingegneria gestionale del Politecnico di Milano.

Il convegno, cui ha presenziato anche l’associazione di ANIMA Italcogen, ha offerto la possibilità di avere un’istantanea sulla situazione attuale delle bioenergie, alla luce del d.lgs. 28/2011 (con i decreti attuativi ancora in via di emanazione), del PAN e del decreto “burden sharing”.

In sintesi, come illustrato dal direttore dell’E&S Group, Vittorio Chiesa, il mercato delle biomasse viaggia a velocità diverse, con il settore del biogas in forte crescita, le biomasse solide in leggera crescita e gli oli vegetali in piena recessione.

Parametri importanti per il successo di una tecnologia nel campo delle biomasse sono il costo di produzione dell’energia (sia termica, sia elettrica), funzione sostanzialmente della maturità della tecnologia stessa, il settore di mercato degli utenti e, sicuramente, il sistema di incentivi.
La situazione presenta dei chiaroscuri, con l’energia termica da biomassa ormai quasi sempre conveniente anche in assenza di incentivi e l’energia elettrica che, pur avvicinandosi alla grid parity, necessita ancora di incentivi.

Dall’analisi svolte risulta sempre vantaggioso, il ricorso alla cogenerazione.
Non aiuta invece l’incertezza e la complessità normativa: il meccanismo dei registri per gli impianti di media taglia e le aste al ribasso per le taglie maggiori non soddisfano gli operatori del mercato.

Va segnalato che il potenziale previsto al 2020 per la produzione di energia termica sembra essere ben difficilmente raggiungibile, mentre il settore elettrico, che ha un potenziale superiore al target 2020, non gode degli adeguati incentivi del termico.

In generale, il sentiment tra gli operatori del settore è che i nuovi meccanismi di incentivazione non siano all’altezza della situazione. I problemi sono quelli denunciati da tempo: panorama legislativo troppo incerto e frammentato, burocrazia opprimente (compreso il previsto meccanismo del registro per gli impianti).
Va ricordato, infine, che i principali player tecnologici nel settore sono italiani e ciò non fa che rendere ancora più auspicabile una maggior attenzione dei nostri legislatori, istituendo meccanismi differenziati per tecnologie e materie prime e garantendo stabilità nel tempo dei provvedimenti. E in questo quadro l’associazione Italcogen svolge una continua attività di aggiornamento e presidio dei fronti istituzionali e normativi, a tutela delle aziende operanti nel settore della cogenerazione.

Presentiamo per i lettori di Ingegneri.cc uno studio economico per individuare, nell’ambito degli impianti a biogas, i differenziali di redditività nel passaggio di strutture incentivanti 2012-2013, elaborato dall’Ing. Alessandro Caffarelli, vice presidente di Intellienergia, lo Spin-off a elevato valore tecnico-scientifico promosso e partecipato dall’Università degli Studi di Roma Tor Vergata e autore del volume Sistemi a biomasse. Progettazione e valutazione economica.

Rimandando alla lettura dello studio (Impianti Biogas, differenziali di redditività 2012-2013), la versione 1.0 dell’analisi mostra:
– la variazione della redditività dell’investimento in un impianto biogas da 250 kWe nel passaggio strutturale incentivante [2012-2013] proposto da bozza decreto FER;
– il valore del prezzo di offerta chiavi in mano per impianti biogas da 250 kWe tale che l’IRR% si mantenga nell’intorno IRR%=10% al variare dell’orizzonte temporale incentivante [2012-2015].

Sintesi Hp rilevanti contenute all’interno della presentazione
– cliente produttore profilo fiscale azienda agro-zootecnica
– alimentazione digestore: effluenti zootecnici e silosorgo 100% di proprietà
– ore equivalenti nette : circa 7.500 kWh/kWe (al netto dei consumi per alimentazione ausiliari e perdite trafo/trasmissione).

Sul tema delle rinnovabili, e nello specifico sul quinto conto energia, rimandiamo a un approfondimento di Alessandro Caffarelli pubblicato il 23 aprile scorso (Quinto Conto Energia, alcune riflessioni sulla bozza del decreto).