In Italia c’è una grande disponibilità di biomassa legnosa che potrebbe essere sfruttata in impianti cogenerativi al posto delle fonti fossili, abbattendo le emissioni di CO2.
La biomassa legnosa derivante dallo sfruttamento di boschi e foreste è una fonte di energia rinnovabile particolarmente abbondante nel nostro Paese, che potrebbe essere sfruttata in modo intenso nelle applicazioni di cogenerazione e in reti di teleriscaldamento.
Va ricordato che le biomasse, contrariamente ad altre rinnovabili come il solare e l’eolico, sono fonti facilmente immagazzinabili, quindi utilizzabili in modo programmato e flessibile, proprio come il gas negli impianti termoelettrici.
Un impianto a biomassa può funzionare per 4.700 ore l’anno, contrariamente alle 1.240 ore medie del fotovoltaico e alle 1800 ore degli impianti eolici, per cui si tratta di uno strumento utile anche ai fini del bilanciamento del sistema elettrico.
Uno studio di RSE (Ricerca di Sistema Elettrico) rimarca l’importanza di questa risorsa, ricordando anche i vantaggi di tipo ambientale che potrebbero risultare dal suo utilizzo energetico. Vediamo perché.
Boschi e foreste italiani occupano circa 11 milioni di ettari, ossia oltre un terzo del territorio (precisamente il 36,5%) con un volume di legno disponibile stimato in 1,27 miliardi di m3. La superficie occupata risulta pari o superiore a quelle di Spagna, Francia e Germania.
Contrariamente a quello che si potrebbe immaginare, i censimenti effettuati nel 2005 e nel 2015 mostrano un aumento annuo della superficie di bosco pari allo 0,2%, dovuto principalmente all’abbandono di superfici coltivate. Nonostante questa abbondanza di materia prima disponibile a costo zero, nel nostro Paese la biomassa legnosa è tuttavia ancora poco sfruttata: il prelievo boschivo globale, sia per il legname “da opera” che per usi energetici, risulta infatti di 0,71 m3/ettaro, nettamente inferiore alla media europea, pari a 2,39 m3/ettaro.
I vantaggi ambientali della biomassa legnosa
RSE ipotizza che, con un consumo del 70% circa della crescita annua dei boschi italiani, (fatto che consentirebbe comunque un ulteriore accrescimento dello stock di biomassa boschiva), si potrebbe ottenere una nuova potenza installata di 1.900 MW elettrici in impianti cogenerativi, anche con funzione di teleriscaldamento, con una produzione addizionale di 7,5 TWh di energia elettrica e di 30 TWh di energia termica (l’energia termica immessa annualmente nelle reti di teleriscaldamento è ora di 11.3 TWh, di cui solo 2,8 TWh da fonti rinnovabili). Se questa produzione sostituisse quella da gas naturale, si otterrebbero minori emissioni per quasi 8 milioni di tonnellate/anno di CO2.
La biomassa è considerata un combustibile neutro sotto il profilo delle emissioni, poiché la CO2 generata con la sua combustione è equivalente a quella assorbita dalla pianta durante la sua crescita. Considerando le operazioni di raccolta, trattamento e trasporto, che generano emissioni, gli esperti calcolano per la biomassa legnosa vergine, con origine entro 500 km, circa 70 gCO2/kWh nel caso di sola generazione di elettricità, ossia circa un quinto rispetto alle tecnologie che sfruttano gas naturale.
Ricordiamo, infatti, che per la produzione elettrica da gas naturale si arriva a circa 350 gCO2/kWh emessi (per quella da carbone si sale a 750 gCO2/kWh).
Il caso più interessante è l’utilizzo in cogenerazione per alimentare reti di teleriscaldamento: considerando i rendimenti tipici elettrico (15%) e termico (65%) di un impianto di cogenerazione di cippato nell’ordine del MW e valutando le emissioni evitate in base alla produzione separata di energia elettrica e calore a partire da gas naturale, si ricava che le emissioni evitate sono del 91 %.
In altre parole, l’uso cogenerativo della biomassa comporta una riduzione delle emissioni di oltre 11 volte, rispetto alla produzione separata da gas naturale, e di circa 9 volte rispetto alla produzione cogenerativa da gas naturale.
Anche per quanto le emissioni di inquinanti locali, RSE “scagiona” la biomassa, osservando come i filtri a maniche ormai obbligatori negli impianti di taglia medio-grande (come sono, appunto, i cogeneratori e le reti di riscaldamento), eliminino gran parte delle polveri sottili. Ulteriori riduzione si ottiene utilizzando filtri elettrostatici.
Un caso di successo Viessmann
Karl Pedross Spa ha realizzato un impianto di cogenerazione composto da una caldaia a biomasse a olio diatermico Viessmann Vitoflex 350-VFE di potenza nominale 2,5 MWt abbinata ad un turbogeneratore ORC da 400 kWe nominali. L’impianto è alimentato completamente con la parte vergine degli scarti di produzione, in forma di truciolo e polvere di segatura, raccolti nelle linee di produzione da un impianto di aspirazione e convogliati in un grande silo esterno a forma cilindrica alto 25 m. Il combustibile così disponibile ha un contenuto idrico <15% e pertanto un contenuto energetico primario di circa 5 MWh/t.
