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1 Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento Nicola Colonna Dipartimento Biotecnologie, Agro-industria e protezione della Salute.

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Presentazione sul tema: "1 Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento Nicola Colonna Dipartimento Biotecnologie, Agro-industria e protezione della Salute."— Transcript della presentazione:

1 1 Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento Nicola Colonna Dipartimento Biotecnologie, Agro-industria e protezione della Salute Centro Ricerche Casaccia, Roma

2 2 I temi  Vantaggi e limiti dell’opzione biomasse  Pluralità di opzioni  Peculiarità dell’approvvigionamento  Un potenziale territoriale inespresso  Limiti allo sviluppo delle filiere agroenergetiche  Complessità delle filiere: esempi  L’analisi del potenziale di un territorio  Gli strumenti GIS a supporto delle valutazioni Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

3 3 Pregi e limiti delle biomasse Pregi  Rinnovabilità  Ampia disponibilità  Pluralità opzioni energetiche  No intermittenza Limiti  Dispersione  Stagionalità  Basso contenuto energetico  Onerosità Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

4 4 Scarti colt. erbacee Scarti potature Sottoprodotti Agroindustria Deiezioni Taglio boschi Erbacee annuali Erbacee poliennali Colture arboree PRODUZIONI AGRICOLE RESIDUI SOTTOPRODOTTI ZOOTECNIA AGRO INDUSTRIA AGRICOLTURA Residui forestali FORESTE BIOMASSE Quali biomasse ? Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

5 5 girasole, colza, triticale, sorgo, pioppo, robinia paglie, culmi, sarmenti, frasche.... bucce, gusci, siero, scarti..... tagli, residui, refili Biomasse diverse, problemi differenti  Prodotte a scopo energetico  Residuali da produzioni agricole  Residuali dal settore agroindustriale  Residuali dal settore agroforestale Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

6 6 Una fase cruciale ed onerosa  Per approvvigionamento si intende l’assicurare in maniera continua e competitiva le materie prime per un determinato processo di trasformazione al fine di soddisfare uno specifico uso finale energetico.  E’ importante tener conto di molteplici aspetti: Quantità da approvvigionare; Distanze tra luoghi di produzione/ disponibilità e trasformazione; Qualità della materia prima (massa volumica, umidità, deperibilità, PCI, contenuto macromicroelementi, omogeneità); Stagionalità. Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento  Ogni combinazione Territorio/Biomassa/Uso finale ha delle peculiarità che devono essere indagate

7 7 Le biomasse residuali in Italia, 2006 Residui e scarti agricoli Atlante italiano Biomasse, ENEA, 2008 Biogas da allevamenti bovini Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

8 8 Usi finali delle agroenergie in Italia  Riscaldamento domestico, individuale e collettivo (teleriscaldamento)‏  Calore di processo e/o elettricità in cogenerazione presso siti industriali (industria del legno, distillerie)‏  Produzione di elettricità (o elettricità e calore in cogenerazione) da impianti dedicati alimentati con biomasse, oli vegetali, biogas  Biocarburanti per i trasporti (biodiesel, ETBE)‏ Assenza di statistiche sulla quantità e l’origine delle biomasse utilizzate Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

9 9 I limiti della situazione attuale  Valorizzazione solo parziale delle biomasse disponibili sul territorio nazionale (forestali, agricole)‏  Poche filiere agro-energetiche locali complete (importazione di legna e di materie prime per i biocarburanti)‏  Fluttuazione del valore dei certificati verdi e incertezza applicabilità coefficienti moltiplicativi filiera corta  Incertezza normativa (standard, procedure autorizzative impianti, trasporto liquami e sottoprodotti)‏ Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

10 10 Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento Fonte: FAO, Forestry Statistics, 2008 Importazioni prodotti legnosi

11 11 Conviene l’agroenergia?  Costi elevati di raccolta, trasporto e stoccaggio conseguenti alla limitata densità energetica e/o al contenuto di umidità;  Se la biomassa viene prodotta e/o acquistata il suo costo e/o il suo prezzo possono variare nel tempo;  Convenienza economica se la biomassa è già concentrata presso un sito specifico;  Valore aggiunto per il risparmio sui costi di smaltimento di reflui, scarti e residui di lavorazione. Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

12 12 PRODUZIONE PROCESSI C. F. B. DISTRIBUZIONE CONSUMO Suolo, Acqua, Manodopera, Semi (talee, rizomi), Nutrienti, Energia (meccanica, elettrica), Mezzi tecnici (difesa, diserbo)‏ RISORSE BIOMASSE BIOCOMBUSTIBILI USI FINALI Mais, Triticale, Sorgo, Miscanto, Panico, Colza, Girasole, Soia, Pioppo, Robinia, Kenaf, paglie, residui legnosi, scarti.... Olio, Biodiesel, Etanolo, ETBE, Cippato, Pellet, Biogas, Syngas… Calore (riscaldamento/raffreddamento), Elettricità, Cogenerazione, Trasporti Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

13 13 Ciclo “chiuso” del carbonio Centrale combustione Taglio Raccolta Trasporto Fonte: IEA, modificato Coltivazioni arboree dedicate Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

14 14 Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento Fasi a monte dell’impianto  Produzione: consumo di risorse  Raccolta: mezzi, taglio, sramatura  Trasporto: gomma, treno, nave  Stoccaggio: perdite, contenuto di H 2 O Forestazione produttiva

15 15 Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento da: ENEA, 1999 Operazioni colturali per l’impianto e la crescita di una coltura arborea specializzata a fini energetici Consumi energia e risorse

16 16 Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento Criteri di sostenibilità e sistema di verifica  Emissioni di gas serra Risparmio minimo almeno 35%  Uso del suolo/stock di carbonio No deforestazione e conversione di aree umide Variazioni d ’ uso del suolo da valutare anche per le emissioni indirette di gas serra  Biodiversit à No aree naturali protette o aree ad elevata biodiversit à  Buone regole agricole ed ambientali eco-condizionalit à  Impatto sui paesi poveri Monitoraggio ed analisi Direttiva sulle energie rinnovabili, 2009/28/CE del 23 aprile 2009

17 17 Produzione/Raccolta Trasporto/Concentrazione Conversione bio/termo/fisica Usi finali Colture/Tecniche/ Meccanizzazione Logistica/OrganizzazioneTecnologia/Processi/TaglieIncentivi/Sostituzione Complessità delle filiere Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

18 18 Aziende con coltivazioni arboree  Problema gestione massa potature (1-4 t/ha)‏  Uso energetico versus trinciatura/interramento  Misura di prevenzione fitopatologica Innovazione macchine/logistica/organizzazione Potature Raccolta/imballaggioCaldaia Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

19 19 Aziende zootecniche e biogas  Gestione moderna stalla  Produzione di cereali insilati per co-digestione  Reperimento altri scarti fermentescibili  Spandimento digestato Investimenti / organizzazione stalla / stoccaggi Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

20 20 La filiera della produzione di biogas Reflui zootecnici Raccolta e trasporto Raccolta e trasporto Digestione anaerobica Biogas Cogenerazione Coltura foraggera Raccolta, trinciatura e trasporto Elettricità Calore Allevamenti zootecnici Fanghi stabilizzati Recupero, trasporto e spandimento Recupero, trasporto e spandimento Terreno agricolo Terreno agricolo Scarti agroalimentari Scarti agroalimentari Trasporto e stoccaggio Aspetti rilevanti:  Temporali  Spaziali  Normativi Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

21 21 Obiettivo della stima è conoscere : Quante x Dove x Tipo  valutare le opzioni di politica energetica,  valutare progetti,  pianificare azioni e definire politiche mirate,  valutare costi associati. La stima del “potenziale” di un territorio Elemento cruciale della pianificazione energetica che consente di: Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

22 22 Dove è più opportuno e/o conveniente fare una politica forestale- energetica ? P.E.A.R. Stima Biomassa Forestale Regione Liguria, 2003 Potenziale comunale Densità Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

23 23 Stima scarti di potatura Fonte: ENEA, Studio Valle dei Latini Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

24 24 Dal potenziale lordo alla disponibilità reale Potenziale lordo L’insieme delle biomasse residuali prodotte/presenti in un territorio Disponibilità netta Biomasse residuali al netto dei riusi: uso domestico, lettiere, sovescio, triturazione Disponibilità reale Le biomasse economicamente e tecnicamente accessibili per la raccolta e successivo impiego Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

25 25 Stima Territoriale Tipo e forma di governo Acclività Tipologie stradali Accessibilità reale Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

26 26 Impiego del GIS per definire i bacini di approvvigionamento di impianti Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

27 27 L’approvvigionamento è un elemento che deve essere attentamente valutato per ogni iniziativa nel campo delle biomasse E’ centrale per la competitività economica di una inziativa ma anche per la sua sostenibilità energetica ed ambientale E’ necessario valutare in modo integrato gli aspetti quantitavi, qualitativi, spaziali, temporali e normativi Considerazioni conclusive Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento

28 28 I sistemi GIS possono utilmente supportare l'analisi tecnica ed organizzativa delle fasi di approvvigionamento ed aiutare a definire i costi associati L’attenta valutazione della fase di approvvigionamento assume carattere strategico alla luce dei criteri di sostenibilità introdotti dalla recente direttiva europea e dagli ulteriori interventi normativi in cantiere. Una valutazione attenta, in fase di fattibilità, delle fonti di approvvigionamento e dei rischi associati, assicura la sostenibilità nel tempo dell’iniziativa. Considerazioni conclusive (2) Agroenergie: analisi e valutazione delle filiere di approvvigionamento


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