Energia dalle Biomasse e dai Rifiuti

Consideriamo fonte di energia rinnovabile (FER) anche l’energia derivata dalle biomasse, ovvero qualsiasi forma biologica organica utilizzata direttamente come combustibile o trasformata in altre forme prima della combustione. Queste includono il legno, i rifiuti vegetali (inclusi gli scarti della lavorazione del legno e i residui agricoli) ma anche deiezioni animali.

Se in forma gassosa si definisce biogas: deriva principalmente dalla fermentazione anaerobica di biomasse e rifiuti solidi e viene bruciato per ottenere produzione di elettricità o calore; può derivare anche da discariche, dalle fogne, dai reflui o dalle deiezioni animali.

Può essere anche in forma liquida, come il bioetanolo, il biodiesel, il biometanolo, il biometiletere e il biopetrolio.

Anche i rifiuti solidi urbani (RSU) o i rifiuti speciali possono essere utilizzati per produrre elettricità. Va tenuto presente però che il decreto legislativo 22/1997 (cosiddetto decreto Ronchi) impone, prima del recupero energetico da rifiuti, altri tipi di pratiche o trattamenti sostitutivi e prioritari a quello della combustione: la prevenzione, il riutilizzo, il riciclaggio.

Le principali tecniche di utilizzo delle biomasse sfruttano tre principali metodi:

• Combustione con recupero diretto tramite le pareti del dispositivo (stufe), oppure in modo indiretto per mezzo di fluido vettore (caldaie).

• Gassificazione delle biomasse tramite reazione con l'ossigeno per ottenere un combustibile gassoso con potere calorifico fra 900-1.200 kcal/Nmc.

• Pirolisi al fine di ottenere un combustibile a più elevato contenuto energetico specifico riducendone di conseguenza i costi di trasporto.

Quella delle biomasse è la categoria di FER più varia per tipologia di fonti, tipo di approvigionamento (possono anche essere coltivate) e teconologie. Queste ultime vengono scelte secondo il grado di umidità e di contenuto in carbonio delle biomasse. (vedi schema).

Caratteristiche delle biomasse e possibili utilizzi.

(%U indica la percentuale di umidità; C/N indica il contenuto di carbonio espresso come rapporto tra carbonio e azoto)

L'elettricità può essere prodotta a partire da risorse di biomassa tramite le seguenti tecnologie:

• elettricità da biogas

• cofiring di biomassa e carbone

• combustione di biomassa e generazione dell'elettricità con turbine a vapore

• gassificazione di biomassa e generazione con motori o turbine a gas

• pirolisi di biomassa e generazione tramite motori a olio.

Il costo del kWh prodotto da biomassa attualmente è stimato fra le 140-180 Lire/kWh. In particolare la materia prima, residui, presenta costi bassi se utilizzati sul posto di produzione, altrimenti occorre considerare il costo della logistica di raccolta, trasporto ed immagazzinamento.

Dal punto di vista tecnico, l'elevato costo di investimento degli impianti e la loro bassa efficienza di conversione, unitamente alla necessità di avere impianti molto versatili, pluricombustibili, costituiscono ulteriori ostacoli alla diffusione dei questa fonte rinnovabile.

Nel 1996 gli impianti che usano legno e residui legnosi, biogas di discariche, fanghi e deiezioni animali sono quantificabili in 171,9 MW_e. Tale valore è ipotizzato raggiungere al 2010 una potenza installata pari a 2.500 MW.

Da tener presente che nel breve termine solo gli usi termici risultano essere concorrenziali sul mercato dell'energia.