Le biomasse

La biomassa è definita dalla normativa comunitaria come: “la parte biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui provenienti dall’agricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali) e dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, compresa la pesca e l’acquacoltura, gli sfalci e le potature provenienti dal verde urbano nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani”.

Le biomasse si differenziano dalle altre fonti rinnovabili per due motivi principali: sono coltivabili e vanno raccolte. Conseguentemente il concetto di biomassa influenza, ed è influenzato, dalle condizioni demografiche, dalla struttura e dall’economia dei territori interessati. Analogamente ai combustibili fossili, l’energia ottenibile dalla combustione della biomassa è “bloccata” nella loro massa, conseguentemente il loro utilizzo è pienamente programmabile, sia pure con una logistica più complessa rispetto al caso delle fonti fossili.

Le biomasse sono utilizzate come combustibili sin dal passato, attualmente quindi gli sforzi sono rivolti sia a migliorare le tecnologie tradizionalmente note (pellet, cippato, olii bruciati in caminetti, stufe e caldaie) sia a svilupparne di nuove, quali ad esempio i processi di conversione delle biomasse disponibili in vettori energetici convenzionali (gassificazione anaerobica, bio-etanolo, biodiesel). Altro punto fondamentale per la prospettiva delle biomasse è quello della sostenibilità della loro produzione: è’ infatti necessario tener conto delle possibili interferenze con la biodiversità e con le attività agricole per la produzione di generi alimentari, dell’influenza sul paesaggio e dell’impatto ambientale durante le fasi di trasporto, di trasformazione e di impiego.

Il ruolo delle biomasse era già rilevante nel passato ma per lungo tempo non è stato raccolto dai bilanci energetici, in quanto legato a mercati locali non formalizzati: ciò ha comportato una scarsa attenzione sia da parte degli imprenditori sia dei politici che hanno affrontato il tema della diffusione delle energie rinnovabili. La produzione di elettricità dal fotovoltaico e dall’eolico è stata infatti supportata dall’introduzione di incentivi, mentre lo sfruttamento della biomassa è stato favorito soprattutto dal fatto di non essere gravata da tasse. Negli ultimi anni l’attenzione rivolta alle biomasse si sta invece fortemente intensificando.

I principali problemi ambientali legati all’utilizzo delle biomasse sono quelli relativi alla sostenibilità del materiale importato da regioni tropicali, la cui produzione può causare la distruzione di foreste naturali creando una situazione analoga a quella che si è avuta nel 2012, con un aumento dei prezzi del mais per gli allevamenti animali a causa della crescita del mercato dei digestori anaerobici.

Un ulteriore tema ambientale di rilevanza in Italia è quello delle polveri emesse dalla combustione in caminetti e stufe, stimate in circa cinque milioni di unità. Le regioni della valle padana, la cui orografia del territorio sfavorisce il ricambio di aria, sono sotto scacco per il livello di polveri a cui le biomasse danno un contributo rilevante. Accanto ai tradizionali provvedimenti per il blocco del traffico si sta studiando come promuovere campagne di rottamazione di apparecchiature obsolete favorendo il passaggio al combustibile standardizzato pellet, o comunque l’introduzione di caldaie più moderne capaci di bruciare la pezzatura che le famiglie hanno a loro disposizione.

Un corretto sviluppo degli impieghi delle biomasse ha fortissime valenze locali nelle zone montane, per il rilancio della gestione delle foreste, nelle aree agricole, per l’apertura di un mercato per coltivazioni dedicate (sotto prodotti e scarti) e nelle aree urbane per la valorizzazione degli scarti vegetali ed animali.

Nel quadro dei processi di conversione è già diffuso quello di fermentazione aerobica in impianti alimentati da miscele di deiezioni animali e biomasse umide da colture dedicate. La produzione di alcool per fermentazione di biomasse zuccherine non è conveniente in Europa, mentre vede in Italia il primo impianto di fermentazione della cellulosa (pianta intera o seconda generazione). Le attività sulle alghe (terza generazione) sono ancora in fase di ricerca. I tentativi di produrre combustibili liquidi dalla sintesi dei prodotti della gassificazione di biomasse sono attualmente sospesi.

Quando si parla di biomassa, come abbiamo visto, tale termine abbraccia materiali che sono molto diversi tra loro sia per caratteristiche chimiche che fisiche. I processi attualmente usati per convertire la biomassa in energia sono due:

  • Processi termochimici

Tale processo viene normalmente adottato quando il rapporto carbonio/azoto è alto (>30) e quando il tenore di umidità non supera il 30%, il calore permette le reazioni chimiche necessarie per trasformare la biomassa in energia. I materiali più adatti sono i seguenti:

  1. Legna ed i suoi derivati
  2. Sottoprodotti culturali
  3. Scarti di lavorazione

I processi termochimici possono essere di diversa natura:

      • Combustione diretta
      • Carbonizzazione
      • Pirolisi
      • Gassificazione
      • Steam Explosion

 

  • Processi biochimici

In questo processo gli enzimi, i funghi e altri microrganismi, formatosi nella biomassa, consentono la generazione di energia. Questo processo viene scelto quando il rapporto carbonio/azoto è basso (<30) ed il tenore di umidità della raccolta supera il 30%. Generalmente in questa tipologia si adotta la digestione anaerobica.

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