biodiesel e sviluppo sostenibile - il ruolo della jatropha curcas

Universit degli Studi di Modena e Reggio Emilia Facolt di Ingegneria di Modena

Corso di Laurea in Ingegneria Ambientale

BIODIESEL E SVILUPPO SOSTENIBILE: IL RUOLO DELLA JATROPHA CURCAS

Relatore: Chiar.ma Prof.ssa Luisa Barbieri Correlatore: Prof. Paolo Pozzi

Candidato: Francesca Villa

Anno Accademico 2007/2008

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas

2


IndiceIndice......................................................................................................................................3 Introduzione............................................................................................................................7 BIOCARBURANTI: LO SCENARIO INTERNAZIONALE.............................................11 1. Il cambiamento climatico...........................................................................................13 1.1. Il Protocollo di Kyoto: strategie e strumenti.......................................................15 1.2. Lo stato attuale: il rapporto Climate Change 2007..........................................17 1.2.1. Cambiamenti osservati e loro effetti...........................................................17 1.2.2. Cause dei cambiamenti................................................................................19 1.2.3. Diversi scenari ed impatti del cambiamento climatico sul breve e lungo periodo....................................................................................................................21 1.2.4. Reagire al cambiamento climatico..............................................................23 1.2.5. Una prospettiva sul lungo periodo..............................................................25 2. Biocarburanti: una fonte sostenibile?.........................................................................27 2.1. Gli aspetti positivi dei biocarburanti...................................................................27 2.2. Una scelta difficile..............................................................................................28 2.3. Cosa sono i biocarburanti....................................................................................31 2.3.1. Biodiesel I e II.............................................................................................33 2.3.2. Bioetanolo e Biometanolo...........................................................................33 2.3.3. Biogas..........................................................................................................33 2.4. Il panorama energetico internazionale ed i biocarburanti...................................34 3. Il quadro legislativo nell'Unione Europea..................................................................36 3.1. Le Direttive Europee: una panoramica generale.................................................37 3.2. Le Direttive Europee nel campo dei biocarburanti.............................................40 3.3. Norme tecniche sulle emissioni..........................................................................43 IL BIODIESEL DA JATROPHA CURCAS........................................................................45 4. Jatropha: un'alternativa possibile.................................................................................47 4.1. Le caratteristiche della Jatropha..........................................................................48 4.1.1. Una pianta ad elevata adattabilit................................................................48 4.1.2. Pregi ambientali..........................................................................................49 4.1.3. Aspetti socio-economici della coltivazione.................................................50 4.2. La coltivazione della Jatropha............................................................................50 4.2.1. Semina o trapianto.......................................................................................51 4.2.2. Occupazione di spazio.................................................................................51 4.2.3. Irrigazione, fertilizzanti, pesticidi...............................................................52 4.2.4. Rendimenti..................................................................................................53

3

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas 5. Produzione del Biodiesel............................................................................................55 5.1. La trans-esterificazione dei trigliceridi...............................................................55 5.2. Processi di produzione del biodiesel...................................................................58 5.2.1. Trans-esterificazione alcalina (Processo 1-STEP)......................................60 5.2.2. Esterificazione acida...................................................................................61 5.2.3. Esterificazione acida + trans-esterificazione alcalina (Processo 2-STEP)..62 5.2.4. Saponificazione dei FFAs + trans-esterificazione alcalina.........................62 5.2.5. Glicerolisi....................................................................................................62 5.2.6. Esterificazione senza catalizzatore, con alcool in condizioni supercritiche63 5.2.7. Trans-esterificazione con catalizzatore enzimatico.....................................63 5.3. Effetto dei diversi fattori nei processi.................................................................64 5.3.1. Acqua...........................................................................................................64 5.3.2. Rapporto molare..........................................................................................65 5.3.3. Temperatura.................................................................................................65 5.3.4. Mescolamento e tempo di reazione.............................................................66 5.3.5. Peso specifico relativo.................................................................................66 5.4. Trasformazione dell'olio di Jatropha in Biodiesel...............................................67 5.4.1. Estrazione dell'olio di Jatropha...................................................................68 5.4.2. Produzione del biodiesel di Jatropha...........................................................71 5.4.2.1. Processo 2-STEP per la Jatropha.........................................................72 5.4.2.2. Processo alternativo, con alcool supercritico......................................73 5.4.2.3. Processo alternativo, con catalizzatore enzimatico.............................74 5.4.3. Tecniche di separazione e purificazione......................................................74 5.4.4. Sottoprodotti................................................................................................75 5.4.5. Detossificazione dell'olio............................................................................76 6. Utilizzo del Biodiesel.................................................................................................78 6.1. Caratteristiche del biodiesel................................................................................78 6.1.1. Numero di Cetano (CN)..............................................................................82 6.1.2. Grado di insaturazione o Iodine Value (IV)................................................83 6.1.3. Potere calorifico inferiore............................................................................83 6.1.4. Temperatura di infiammabilit (Flash point)...............................................84 6.1.5. Punti di intorbidimento (Cloud point) e di scorrimento (Pour point).........84 6.1.6. Viscosit......................................................................................................86 6.1.7. Stabilit.......................................................................................................86 6.2. Combustione nel motore.....................................................................................88 6.2.1. Il motore Diesel...........................................................................................88 6.2.2. Impatto sulla "lubricity" e sull'usura del motore.........................................90 6.2.3. Compatibilit del Biodiesel con i materiali utilizzati..................................90 6.2.4. Garanzia del motore....................................................................................92 6.3. Gli aspetti ambientali..........................................................................................93 6.3.1. Emissioni e performance.............................................................................93 6.3.1.1. Ossidi di azoto (NOx)..........................................................................95 6.3.1.2. Anidride carbonica (CO2)...................................................................96 6.3.1.3. Altri inquinanti.....................................................................................96 6.3.1.4. Tossicit...............................................................................................97

4

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas 6.3.1.5. Performance.........................................................................................98 6.3.2. Un'ipotesi di Life Cycle Assessment per la Jatropha..................................99 6.3.2.1. Le premesse del LCA........................................................................100 6.3.2.2. I flussi di energia e materia nei vari processi....................................101 6.3.2.3. Bilanci e conclusioni.........................................................................104 6.3.3. Biodegradabilit........................................................................................107 6.3.4. Impatto sul territorio e biodiversit...........................................................108 Allegato: Pensare globale, agire locale: l'esempio di Correggio...............................109 A. Obiettivi...............................................................................................................109 B. Stato attuale..........................................................................................................110 C. L'uso della biomassa nel PEC..............................................................................110 D. Una valutazione delle emissioni...........................................................................111 E. La forza dell'energia: tra Correggio e Senegal..................................................114 Conclusioni....................................................................................................................117 Bibliografia....................................................................................................................121 Ringraziamenti...............................................................................................................125

5


6


IntroduzioneUna pianta alta al pi tre metri, dalle foglie ampie e dai frutti piccoli e compatti, diffusa pi o meno in tutta la regione compresa tra i due tropici ed utilizzata in origine per recintare le coltivazioni ed allontanare gli animali, data la sua tossicit: ecco di cosa parliamo quando ci riferiamo alla Jatropha Curcas. Partire dal tassello pi umile per risalire man mano ad un tema nobile, intorno al quale ruotano non solo le pi importanti discipline scientifiche, ma il mondo stesso in cui viviamo: l'energia. E suggerire una via alternativa per garantire all'uomo un elemento basilare per ogni sua attivit, senza tuttavia pregiudicare uno sviluppo sostenibile e rispettoso del pianeta in cui viviamo. Il nesso tra un banale arbusto e l'approvvigionamento energetico si riassume in una parola: biocombustibili. L'idea di utilizzare l'energia chimica immagazzinata nelle strutture carboniose della materia organica non certo un'idea particolarmente innovativa. Farlo con la consapevolezza non solo della rinnovabilit, ma anche della sostenibilit ambientale delle fonti da cui questa si ottiene gi qualcosa di pi. Dopo la rivoluzione industriale, il ricorso massiccio alla combustione di carbone, gas, petrolio per produrre energia elettrica ha portato ad un deterioramento delle risorse e ad un progressivo aumento della concentrazione di anidride carbonica atmosferica, che da un livello di 280 parti per milione passata alle attuali 380, e cresce con un ritmo di due parti per milione ogni anno. Questa variazione ha innescato un processo di riscaldamento globale, che oggi non possiamo arrestare a causa dell'inerzia termica del sistema, ma che possiamo contribuire a mitigare, per esempio evitando di raggiungere la soglia di anidride carbonica di 450 parti per milione, considerata da molti scienziati il punto di non ritorno, oltre il quale si assister nel giro di qualche secolo allo scioglimento delle calotte glaciali della Groenlandia e dell'Antartide. In questo quadro vanno collocati i biocarburanti: come ogni forma di energia alternativa scoperta o riscoperta fino ad oggi, essi hanno suscitato un alternarsi di reazioni di entusiasmo o di biasimo, e l'utilizzo di cui sono stati oggetto stato spesso privo anche della pi basilare forma di pianificazione; questo, insieme alla mancanza di consapevolezza del fatto che essi

7

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas non rappresentino la soluzione al problema, ma semplicemente una parte di essa, ha portato ad una serie di scelte dall'impatto altamente negativo. Un esempio per tutti: la corsa all'etanolo da mais avvenuta negli Stati Uniti d'America, che ha visto destinare un quinto del raccolto del 2007 alla produzione di biocarburanti. Con conseguenze pesanti immediate, come un aumento dei prezzi del mais e un conseguente abbandono di altre colture, o da venire, come l'erosione del suolo a causa dell'utilizzo massiccio di fertilizzanti ed erbicidi oppure il rischio di conversione di terre altrimenti destinate ai fini della conservazione della biodiversit. E tutto per un biocarburante per cui il rapporto tra energia sviluppata dalla combustione ed energia (da combustibili fossili) utilizzata per la produzione di poco superiore ad uno. Ma anche materie prime per cui il rapporto di conversione decisamente pi vantaggioso, come la canna da zucchero (su cui il Brasile fonda la propria produzione di etanolo), non sono esenti da critiche. Oltre al fatto che il processo produttivo raramente rispetta tutti i criteri di sostenibilit non solo ambientale, diventando a sua volta fonte di inquinamento, ma anche sociale, a causa dello sfruttamento dei lavoratori, il timore pi diffuso quello di una contrapposizione tra la produzione di biocarburanti e la produzione di cibo. L'obiezione, sollevata dalla stessa ONU, che destinare prodotti agricoli commestibili alla produzione di un vettore energetico possa sottrarre terre e materia prima ad altre colture, e minare cos la sicurezza alimentare mondiale; soprattutto in uno scenario che vede la produttivit agricola minata dallo stesso cambiamento climatico che si vorrebbe contrastare. Qual la soluzione? Certo la coltura dedicata non l'unico modo per ricavare materia prima da destinare alla produzione dei biocarburanti: anche gli scarti delle attivit agro-forestali o i rifiuti organici potrebbero essere una buona base di partenza. Non solo. Qui entra in gioco il non pi tanto banale arbusto di cui si parlava poc'anzi. Come altre piante analoghe, la Jatropha Curcas riassume alcune caratteristiche che potrebbero renderla una valida alternativa per la produzione dei biocombustibili. Dai suoi semi si estrae un olio dal potere calorifico abbastanza alto, che potrebbe essere trasformato in biodiesel; ha un rendimento piuttosto alto in relazione alla superficie coltivata; non commestibile n contende terreno a colture destinate al sostentamento alimentare, per via della sua grande

8

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas adattabilit; costituisce una barriera all'avanzamento della desertificazione. Questi, in linea teorica, i suoi pregi. Che devono per essere sottoposti ad attenta analisi, onde evitare la nascita di problemi pi gravi di quelli che si andr a risolvere. Lo scopo di questa tesi offrire una panoramica su come la Jatropha Curcas possa inserirsi nello scenario dello sviluppo sostenibile e della produzione dei biocarburanti. Per questo motivo, nella prima sezione verranno inizialmente presentati il Protocollo di Kyoto e le conoscenze attuali relative al cambiamento climatico, per dare al lettore gli strumenti per comprendere la rilevanza del problema; seguiranno quindi un'introduzione sui biocarburanti e sull'attuale situazione energetica mondiale; verr poi tratteggiato il quadro legislativo dell'Unione Europea, attualmente leader della produzione dei biocarburanti, in materia di fonti rinnovabili e in relazione all'utilizzo del biodiesel nel parco macchine europeo. La seconda sezione, pi corposa, incentrata sulla Jatropha Curcas e sulla produzione del biodiesel da essa; se nel primo capitolo si descrivono le caratteristiche della pianta, il secondo sviscera i processi e le reazioni chimiche che dal seme permettono di ottenere il biodiesel, prima in un'ottica generale, quindi applicata al caso specifico. Il terzo capitolo affronta le problematiche legate all'utilizzo, principalmente nel settore dei trasporti data l'abbondanza delle fonti che esaminano questo caso, in relazione alla combustione nei motori, alle emissioni prodotte da questo processo e agli impatti ambientali generici. Viene anche brevemente presentato un Life Cycle Assessment che prende in considerazione il bilancio energetico e le emissioni di gas serra. Uno spazio speciale destinato alla trattazione di un reale progetto di utilizzo non gi del biodiesel bens dell'olio di Jatropha Curcas. Questo progetto, avviato dal Comune di Correggio in collaborazione con il Governo del Senegal, sintetizza due principi molto importanti: la cooperazione internazionale e la sostenibilit ambientale. Infatti, la nostra societ si trova davanti a grandi sfide: dall'energia all'inquinamento, passando per un accesso pi equilibrato alle risorse che permetta il superamento del divario tra paesi ricchi e poveri. Solo uno sviluppo non quantitativo bens qualitativo, che tenga conto delle esigenze e soluzioni locali e di una progettazione quantomai partecipata, ci permetter di affrontarle e vincerle.

9


10


BIOCARBURANTI: LO SCENARIO INTERNAZIONALE

11


12


1. Il cambiamento climaticoUn tema come quello dei biocarburanti, sia pure affrontato con l'intento di focalizzarsi su un settore estremamente specialistico come pu essere la scelta di una determinata coltura (nel nostro caso, la Jatropha Curcas), deve essere necessariamente collocato in un contesto come quello del cambiamento climatico globale. Le radici di questa discussione, che ha coinvolto e coinvolge tuttora l'intera comunit mondiale, affondano negli anni Settanta, ma i provvedimenti pi significativi intrapresi dalle istituzioni internazionali risalgono alle ultime due decadi. possibile identificare alcuni eventi chiave, lungo questo percorso ancora lungi dall'essere concluso. Il primo senza dubbio la Conferenza sull'Ambiente e sullo Sviluppo delle Nazioni Unite (UNCED), altrimenti nota come Summit della Terra, svoltasi a Rio de Janeiro nel 1992. In questa occasione, i rappresentanti di 172 governi e di un'ampia parte della societ civile affrontarono diverse tematiche, collegate allo sviluppo socialmente ed ambientalmente sostenibile, all'accesso e allo sfruttamento delle risorse, e produssero diversi documenti ufficiali, come la Dichiarazione di Rio e l'Agenda 21. Di particolare importanza, fu la stesura della Convenzione Quadro sul Cambiamento Climatico delle Nazioni Unite (UNFCCC1), un accordo internazionale che coinvolge i sottoscriventi, successivamente definiti Conferenza delle Parti, in una iniziativa coordinata di contrasto al cambiamento climatico. Questa convenzione non ha per carattere vincolante, semplicemente incoraggia le nazioni a contenere le emissioni dei gas serra (GHGs o GreenHouse Gases), riconosciuti tra i responsabili delle mutazioni climatiche osservate. Perch a questo impegno venga assegnata una valenza giuridica, necessario aspettare il 1997, quando la Conferenza delle Parti si riunisce nella sua terza sessione, e adotta il ben noto Protocollo di Kyoto. Questo accordo richiede che i paesi industrializzati riducano, entro il 2008-2012, le proprie emissioni di gas serra in modo che siano al di sotto dei livelli del 1990 almeno del 5%, con obiettivi diversi paese per paese. L'ottenimento di questi risultati dovrebbe produrre una inversione storica della tendenza delle emissioni, in ascesa da circa 150 anni: questo vero per i paesi industrializzati2, che, in quanto fonti principali1 United Nations Framework Convention on Climate Change 2 Allegato I del UNFCCC.

13

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas dell'inquinamento mondiale, avrebbero dovuto essere i primi a prendere provvedimenti. Infatti, per i paesi in via di sviluppo (PVS), il Protocollo di Kyoto non contiene altri impegni oltre a quelli inclusi nella UNFCCC. Perch il Protocollo di Kyoto acquisisse validit, erano necessarie alcune condizioni: non solo l'accettazione dello stesso sul da almeno ma da anche parte 55 la di partecipanti alla Convenzione Clima, sottoscrizione

paesi, definiti industrializzati, che complessivamente fossero Fig. 1: Distribuzione regionale delle emissioni di GHG procapite (tCO2responsabili almeno del 55%eq/cap) in funzione della popolazione.

delle emissioni totali di CO2 (dati riferiti al 1990). stato necessario aspettare il novembre 2004 perch, con la ratifica da parte della Russia, entrambe le condizioni fossero verificate. Il Protocollo di Kyoto entra quindi in vigore il 16 febbraio 2005, e, ad oggi 3, pu contare sull'adesione di 183 nazioni e di un'organizzazione economica regionale, la EEC4. Grande assente, gli Stati Uniti d'America, il cui peso nelle emissioni totali di GHGs non certo ininfluente: nel 1990, anno di riferimento del Protocollo di Kyoto, la percentuale sul totale dei paesi dell'Allegato I era 32,75%, aumentata al 38,94% nel 20065.

3 14 Gennaio 2009 4 EEC Comunit Economica Europea (European Economic Community) 5 Calcolati da: unfccc.int, GHG Data - UNFCCC, Comparison by gas

14

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas1.1. Il Protocollo di Kyoto: strategie e strumenti

Oltre ad obiettivi numerici di riduzione delle emissioni, il Protocollo di Kyoto stabilisce anche alcune linee guida. Per le Parti incluse nell'Allegato I, gli indirizzi contenuti nell'accordo sostengono il miglioramento dell'efficacia energetica e dei meccanismi di rimozione e raccolta dei GHGs, la promozione di forme sostenibili di agricoltura, della ricerca, promozione e sviluppo di forme energetiche rinnovabili, l'eliminazione degli ostacoli posti dal mercato all'attuazione degli obiettivi della UNFCCC, l'incoraggiamento di riforme appropriate. Anche la cooperazione viene fortemente promossa dal Protocollo, ai fini di condividere esperienze ed informazioni ma non solo. Sono infatti previsti i seguenti meccanismi, di mutuo supporto e coerenti con una economia di mercato:

Joint Implementation (art.6) - Possibilit di stabilire accordi tra le Parti che prevedano livelli di emissioni diversi da quelli indicati, pur nel rispetto della quantit totale ad esse assegnata.

Clean Development Mechanism (art.12) - Possibilit per le nazioni, che debbano rispettare i limiti di emissione imposti dal Protocollo, di implementare un progetto di riduzione delle emissioni in un paese in via di sviluppo; questo progetto (qualificato attraverso un processo di registrazione pubblico e rigoroso, approvato dalle Autorit nazionali designate) produrr crediti CERs (vedi Tab. 1) che possono essere usati per perseguire gli obiettivi di Kyoto.

Emissions Trading (art.17) - Possibilit per le nazioni che abbiano quantit di emissioni permesse ma "non utilizzate", di vendere questo eccesso a nazioni che abbiano invece superato questo limite; gli scambi vengono tracciati e segnati in un sistema di registrazione legato al Protocollo. Questo meccanismo anche noto come "Carbon market", essendo la CO2 il pi noto tra i gas serra.

15

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas Tab. 1: Unit coinvolte nei meccanismi di cooperazione previsti dal Protocollo di Kyoto. Ogni unit corrisponde all'emissione di 1 tonnellata di CO2.AAU RMU ERU CER Assigned Amount Unit Removal Unit Emission Reduction Unit Certified Emission Reduction Emissioni permesse dal protocollo di Kyoto. Emissioni ridotte tramite l'uso o il cambio di destinazione d'uso del terreno o la riforestazione. Emissioni ridotte con progetti di JI. Emissione ridotte con progetti di CDM.

Le Parti si impegnano a fornire i dati per il calcolo delle emissioni all'Organo Sussidiario del Consiglio Scientifico e Tecnologico, nonch a realizzare un sistema nazionale per la stima delle emissioni antropiche dalle fonti e dall'assorbimento dei pozzi di tutti i GHGs, secondo metodologie approvate dalla Conferenza delle Parti. Questi dati verranno esaminati da gruppi di esperti, coordinati dal Segretariato, per essere poi raccolti in Rapporti che verificheranno l'adempimento degli impegni, i problemi riscontrati ed i fattori incisivi.

16

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas1.2. Lo stato attuale: il rapporto Climate Change 2007

Lo stato del cambiamento climatico e le conoscenze scientifiche su questo tema vengono periodicamente raccolte dall'IPCC (vedi riquadro) nei cosiddetti Assessment Report. L'ultimo documento prodotto il 4 Rapporto di Valutazione "Climate Change 2007".L'Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) un organo scientifico istituito dalla WMO (World Meteorogical Organization) e dall'UNEP (United Nations Environment Programme), di valenza sovrannazionale. Formato dai rappresentanti degli Stati membri di queste istituzioni e da centinaia di scienziati, stato fondato allo scopo di raccogliere in modo oggettivo informazioni e dati sul cambiamento climatico. I risultati delle pi recenti ricerche scientifiche, tecniche, socio-economiche che abbiano un ruolo chiave per la comprensione del rischio di un cambiamento climatico legato alle attivit antropiche, gli impatti osservati o previsti, le soluzioni di adattamento o mitigazione: con queste informazioni l'IPCC forma una base solida, caratterizzata da criteri di oggettivit, trasparenza, comprensivit, che possa essere d'ausilio in sede di decisioni di rilevanza mondiale. Questi dati vengono raccolti in relazioni periodiche, gli Assessment Reports sul cambiamento climatico, o speciali, prodotte solitamente per soddisfare le esigenze della Conferenza delle Parti dell'UNFCCC.

Il Rapporto la sintesi del lavoro effettuato da tre gruppi di lavoro o Working Groups, incentrati ognuno su un settore specifico: il WG1 affronta gli aspetti fisici dei sistemi e del cambiamento climatico; il WG2 studia le vulnerabilit dei sistemi naturali e socioeconomici al cambiamento climatico, i suoi aspetti positivi e negativi e le possibilit di adattamento; il WG 3 focalizzato sulle soluzioni per mitigare il cambiamento climatico, attraverso la limitazione o la prevenzione delle emissioni di GHG e la sottrazione di questi gas dall'atmosfera. I contenuti raccolti da ciascun gruppo sono organizzati in sei parti, presentate di seguito. L'ultima parte non verr esposta, perch riassume presupposti e fattori di incertezza risultati dai diversi studi, elementi messi per in evidenza nella trattazione degli altri capitoli.1.2.1. Cambiamenti osservati e loro effetti

Generalmente, il cambiamento climatico descritto come qualsiasi mutazione nello stato del clima che possa essere verificata e che persista per un periodo esteso. La definizione

17

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas contenuta nel Rapporto diversa da quella enunciata dalla UNFCCC, perch contempla non solo le interferenze dovute all'azione umana, ma anche i contributi naturali al cambiamento climatico. Le osservazioni effettuate permettono di affermare come un riscaldamento del sistema climatico mondiale sia innegabile; di 29.000 serie di dati, collegate a 75 studi differenti, l'89% afferma che i cambiamenti osservati sono coerenti con quello che ci si sarebbe aspettato in risposta al riscaldamento globale. Gli anni dal 1995 al 2006 vengono identificati come i pi caldi dal 1850 e l'incremento della temperatura interessa tutto il globo, assumendo una maggiore rilevanza nelle estreme latitudini settentrionali. Anche l'incremento del livello del mare nell'ultimo periodo aumentato: se nel periodo 1961-2003 il tasso medio era di 1,8 mm/anno, principalmente grazie ai contributi dell'espansione termica e dello scioglimento dei ghiacciai, nei soli anni 1993-2003 passato a 3,1 mm/anno. D'altra parte, diminuisce l'estensione dei ghiacciai e delle nevi, segnando, nell'emisfero settentrionale, un calo medio del 7% dal 1990. Dal 1900 al 2005 mutato lo scenario delle precipitazioni: dalle osservazioni, risulta un aumento significativo nelle zone pi settentrionali dell'Europa e dell'Asia ed in entrambe le Americhe del Nord e del Sud, e una diminuzione rilevante nel Sud dell'Asia, in Africa ed in particolare nelle zone del Sahel e del Mediterraneo, con un probabile aumento delle aree soggette a siccit. Anche gli eventi climatici estremi sono interessati da questi mutamenti: probabilmente, la frequenza di ondate di calore e di precipitazioni massicce aumentata negli ultimi cinquant'anni, ed stata osservata una maggiore intensit nell'attivit ciclonica nel Nord Atlantico, dal 1970. provato come molti sistemi naturali, su tutti i continenti e nella maggior parte degli oceani, siano stati influenzati da cambiamenti climatici su scala regionale. Da un punto di vista biologico, si verificato un anticipo in alcuni eventi primaverili (come le migrazioni e la deposizione delle uova), e mutazioni nella distribuzione di molte specie animali e vegetali. Sono stati osservati anche cambiamenti nei sistemi biologici marini e d'acqua dolce, collegati con molta probabilit all'aumento della temperatura delle acque (gli oceani hanno infatti assorbito l'80% del calore immesso in atmosfera dal 1961 ad oggi).

18

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas Anche le comunit umane e le attivit antropiche hanno subito mutamenti, per esempio riguardo gli aspetti agricoli e sanitari, ma, in questo caso, le osservazioni sono pi difficoltose e si parla quindi di una probabilit media che questo sia avvenuto.1.2.2. Cause dei cambiamenti

I fattori studiati sono quegli elementi, sia antropici che naturali, che influenzano il cambiamento climatico; una delle grandezze fondamentali per questa analisi il radiative forcing, ovvero l'entit della perturbazione indotta da un fattore sull'equilibrio dei flussi di energia esistenti nel sistema climatico (il RF si esprime nelle stesse unit di misura dei flussi di energia, cio in W/m2). Ad alterare il bilancio energetico del sistema climatico sono le variazioni nelle concentrazioni atmosferiche di GHGs ed aerosol, nell'utilizzo del suolo e nell'irraggiamento, perch si ripercuotono sui meccanismi di trasmissione, di assorbimento e di scattering delle radiazioni.

Fig. 2: (a) Emissioni annue globali dei GHGs antropogenici dal 1970 al 2004. (b) Distribuzione delle emissioni di GHGs antropogenici sulle emissioni totali. (c) Influenza dei diversi settori sulle emissioni totali di GHGs antropogenici.

Sia nella UNFCCC che nel Protocollo di Kyoto sono elencati i GHGs per i quali si ritiene che la frazione antropogenica abbia un maggiore legame col riscaldamento globale: l'anidride carbonica (CO2), il metano (CH4), il protossido di azoto (N2O), gli idrofluorocarburi (HFCs), i perfluorocarburi (PFCs) e l'esafluoruro di zolfo (SF6). Questi gas hanno un diverso RF, collegato alle propriet delle radiazioni e al tempo di permanenza in atmosfera; per

19

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas confrontarne l'influenza si ricorre ad una scala basata sul RF della CO2: le emissioni CO2-eq annue sono calcolate moltiplicando l'emissione del gas serra analizzato per il suo GWP6. Le emissioni di GHGs di origine antropica sono aumentate del 70% nel periodo tra il 1970 e il 2004. In particolare, le quantit emesse di CO2 sono legate principalmente all'uso di combustibili fossili (nei settori della produzione energetica, dell'industria e dei trasporti), quelle di N2O provengono dal settore agricolo mentre quelle di CH4 dipendono da entrambi i fattori. Vi una probabilit molto alta che l'effetto netto medio globale delle attivit umane dal 1750 abbia totalizzato un RF di 1,6 W/m2 variabile nel range [0,6 ; 2,4] (in questo valore sono inclusi anche gli effetti di raffreddamento legati agli aerosol, che hanno contribuito con un RF diretto di -0,5 [-0,9 ; -0,1] W/m2 e legato all'albedo di -0,7 [-1,7 ; -0,3] W/m2). In confronto, il valore di RF = 0.12 [0,06 ; 0,30] W/m2 legato alle variazioni di irraggiamento (a cause quindi naturali) abbastanza piccolo. Il passaggio dal radiative forcing alla variazione della temperatura media globale non cos immediato; questaFig. 3: Concentrazioni atmosferiche di CO2, CH4, N2O e corrispondente RF negli ultimi 10,000 anni e dal 1750 (pannello interno). Dati da carotaggi glaciali e campionamenti atmosferici.

relazione descritta dalla climate sensitivity, che con un RF = 1,6 W/m2 si trova in un intervallo tra i 2 ed i 4,5C (con una probabilit del 66% e una migliore stima di 3C) e molto difficilmente potr essere minore di 1,5C.

6 Il Global Warming Potential (GWP) la misura del contributo di un dato gas all'effetto serra, basato su una scala che confronta il gas considerato con un'uguale massa di CO2, (GWP = 1). Ogni valore di GWP calcolato per uno specifico intervallo di tempo; nel Rapporto sono usati i valori definiti dall'UNFCCC per un orizzonte temporale di 100 anni, reperibili sul sito: http://unfccc.int/ghg_data/items/3825.php

20

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas molto probabile che gli aumenti osservati nelle temperature medie globali nella seconda met del 20 secolo siano dovuti all'incremento delle concentrazioni di GHGs antropogenici. Ad avvalorare questa ipotesi, il fatto che nessun modello utilizzato finora sia riuscito a simulare il reale trend verificatosi considerando esclusivamente i fattori naturali. I ragionamenti fatti sino ad ora, validi su scala globale, sono difficilmente verificabili su scale inferiori, a causa dell'estrema variabilit dei climi e delle incertezze legate alle forzanti locali.1.2.3. Diversi scenari ed impatti del cambiamento climatico sul breve e lungo periodo

Nel 2000, l'IPCC ha descritto, con il rapporto SRES7, sei possibili scenari (Tab. 2), virtualmente equiprobabili (non vengono suggerite ipotesi), collegati alle emissioni di GHGs, in relazione ai provvedimenti presi dalle diverse nazioni. Questi scenari non includono politiche per il clima diverse da quelle attuate ora, partono assumendo un ruolo dominante dei combustibili fossili nel mix energetico fino al 2030 e prevedono un incremento delle emissioni nel periodo 2000-2030 in un range tra 9,7 e 36,7 GtCO2-eq (ovvero dal 25 al 90%). Tab. 2: Scenari SRES

A1

Crescita economica mondiale molto rapida, picco della popolazione globale a met del secolo, introduzione rapida di nuove e pi efficienti tecnologie, basate su

A1FI combustibili fossili; A1T fonti di energia diverse dai combustibili fossili; A1B mix equilibrato tra tutte le risorse.

B1

Popolazione analoga allo scenario A1, crescita rapida ma con un mutamento verso una economia dell'informazione e dei servizi.

B2

Fig. 4: Emissioni di GHGs globali in assenza di ulteriori politiche climatiche: scenari SRES (linee soluzioni locali per la sostenibilit economica, colorate) e scenari post-SRES (grigio). ambientale e sociale enfatizzate. Crescita economica e della popolazione minori, Consistente aumento della popolazione, sviluppo economico e cambiamenti tecnologici estremamente rallentati.

A2

7 Special Report on Emission Scenarios

21

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas La presentazione dei risultati di questi scenari porta a fare alcune considerazioni. Prima di tutto, le stime per il periodo 1990-2005 suggerivano un incremento di temperatura media globale compreso in un intervallo di 0,15-0,30C per decade; l'incremento osservato stato di circa 0,2C per decade, per cui la previsione sul breve termine si dimostrata realistica. Se le emissioni di GHGs continueranno ad aumentare secondo un tasso uguale o superiore a quello attuale, questo porter molto probabilmente, nel 21 secolo, a cambiamenti amplificati rispetto a quelli osservati nel corso del 20 secolo e riferiti ai fattori climatici elencati nel [Paragrafo 1.1.1], dalla temperatura media globale alla copertura nevosa, dagli eventi meteorologici estremi alla desertificazione. Un riscaldamento globale nell'intervallo tra gli 1,9 e 4,6C provocherebbe una contrazione netta dei ghiacci e potrebbe virtualmente

Fig. 5: Aumento medio della temperatura globale secondo gli scenari A1B, A2, B1 e il modello con portare, sul lungo periodo, alla scomparsa della copertura concentrazioni costanti ai livelli dell'anno 2000, mostrati come glaciale della Groenlandia e ad un aumento del livello continuazione dell'andamento reale del 20 secolo. medio del mare di 7 m.

Nell'ipotesi ottimistica in cui nel 2100 avvenisse una stabilizzazione sui livelli raggiunti con gli scenari B1 o A1B, si andr comunque incontro ad un aumento delle temperature e del livello medio del mare (l.m.m.) dai 0,3 ai 0,8 m entro il 2300, poich l'espansione termica continuer per secoli. Tanto le emissioni di CO2 passate quanto quelle future contribuiranno a questi due fenomeni per oltre un millennio. Le ripercussioni di queste variazioni sui vari settori sono estremamente variegate:

Per quanto riguarda gli ecosistemi, molto probabile che la resilienza degli stessi sia messa a dura prova, provocando cambiamenti nella struttura biologica, nell'interazione tra le specie, e comunque influenzando negativamente la biodiversit e le risorse connesse. Inoltre, l'acidificazione degli oceani intaccher l'ecosistema marino basato sui molluschi e sugli organismi con conchiglia.

22


Sugli effetti sulla produzione agricola ci sono tesi contrapposte. Potrebbe aumentare, in determinate regioni, se si verificasse un aumento della temperatura dagli 1 ai 3C, diminuire se si superasse questo range.

Con una probabilit molto alta, le coste saranno esposte ad un maggiore rischio di erosione, e questo condizioner negativamente la sopravvivenza di milioni di persone.

Aumenteranno la malnutrizione, le morti connesse ad eventi meteorologici estremi, la dissenteria, le malattie cardio-respiratorie (per le maggiori concentrazioni di ozono a terra nelle aree urbane); di fronte a questo, i pochi benefici che il cambiamento climatico potrebbe portare alla salute (relativamente alle aree di diffusione della malaria, per esempio) sono risibili.

Le risorse idriche saranno sottoposte a maggiori stress, collegabili al riscaldamento globale e ad altri fattori. Diminuiranno la disponibilit d'acqua ed il potenziale idroelettrico. In alcune zone aumenteranno le precipitazioni, in altre diminuir la quantit ma aumenter l'intensit delle stesse; questo provocher fenomeni disastrosi e contrapposti come le inondazioni (che minacceranno probabilmente zone in cui vive il 20% della popolazione mondiale) e le ondate di siccit.

La maggior parte di questi cambiamenti verranno subiti da tutti i continenti: l'accesso all'acqua sar a rischio per la popolazione dell'Asia, dell'Australia e influenzer dai 75 ai 250 milioni di persone nella sola Africa; sempre in Africa, la produzione agricola e di conseguenza l'accesso al cibo potrebbero venire seriamente compromessi, ed un discorso analogo vale per il Sud America; le piccole isole correranno gravi rischi correlati all'innalzamento del l.m.m.; in Europa, la regione pi suscettibile sar quella Mediterranea; la biodiversit sar messa in pericolo ovunque. Si parlato fino ad ora di cambiamenti graduali, ma non possono essere esclusi eventi improvvisi od irreversibili; nel caso si verificassero, avrebbero probabilmente impatti molto pesanti sugli equilibri globali.1.2.4. Reagire al cambiamento climatico

La reazione al cambiamento climatico pu avvenire seguendo due strade, quella dell'adattamento e quella della mitigazione.

23

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas L'adattamento si basa su una considerazione fondamentale: la vulnerabilit al cambiamento climatico pu essere esacerbata da altre cause di stress, come la povert, il diseguale accesso alle risorse, l'andamento della globalizzazione economica, i conflitti o le epidemie. pertanto necessario muoversi a livello locale e regionale, perseguendo contemporaneamente obiettivi come lo sviluppo sostenibile e la lotta alla povert. Le stime dei costi e dei benefici di questi processi sono ancora limitati, ma molti studi confermano come interventi nel settore agricolo, della produzione di energia, della gestione dell'acqua possano avere costi bassi o portare a benefici elevati. Nelle operazioni di mitigazione stato generalmente riconosciuto un sostanziale potenziale economico; alcuni studi suggeriscono come alcune soluzioni, con costi netti negativi8, possano portare ad una riduzione di 6 GtCO2-eq/anno nel 2030. Ovviamente, nessuna tecnologia, da sola, pu soddisfare tutto il potenziale di mitigazione in un determinato settore, e le scelte sugli investimenti futuri (si parla di 20.000 miliardi US$ nel settore delle infrastrutture energetiche, da qui al 2030) avranno senza dubbio un impatto sulle emissioni di GHGs. Continuando un ragionamento economico, generalmente condivisa l'idea per cui i benefici a breve termine nel settore della salute (legati ad una riduzione dell'inquinamento atmosferico) possano essere fondamentali per compensare una sostanziale parte dei costi di mitigazione. Gli interventi volti al perseguimento dell'efficienza energetica e all'utilizzo delle fonti rinnovabili sono sinergici nei confronti dello sviluppo sostenibile. D'altra parte, anche una variazione dello stile di vita in questa direzione (soprattutto nei paesi industrializzati) pu influire sul cambiamento climatico, su diversi fronti. Sono diversi gli strumenti che permettono ai Governi di instradare la propria politica di sviluppo sul binario dello sviluppo sostenibile, ma ad ognuno di essi sono associati svantaggi e vantaggi:

Politiche integrate per il clima e per lo sviluppo. Standard (forniscono garanzie per quanto riguarda le emissioni, possono per limitare le innovazioni).

8 Le soluzioni con costi netti negativi sono quelle tali per cui i benefici, comprensivi della riduzione dei costi energetici, delle emissioni e dell'inquinamento, ed esclusivi dei benefici collegati all'evitare il cambiamento climatico, eguagliano od eccedono i costi alla societ.

24


Tasse ed imposte (sono riconosciute essere un buon metodo per internalizzare i costi delle emissioni, anche se non forniscono una garanzia sui limiti rispettati dalle stesse).

Commercio di permessi di emissione (difficile valutare il loro impatto). Incentivi finanziari (possono essere fondamentali per superare determinate barriere). Accordi volontari tra industrie e governi (non hanno portato sostanziali riduzioni delle emissioni, ma talvolta hanno facilitato l'affermazione delle BAT).

Strumenti informativi (non esistono ancora valutazioni sul loro impatto effettivo). Ricerca, sviluppo e dimostrazione (stimola gli avanzamenti tecnologici, riduce i costi e coniuga progresso e stabilit).

Ad ogni modo, importante che queste scelte vengano contestualizzate in un quadro di cooperazione internazionale, perch esistono obiettivi che non possono essere raggiunti dai singoli stati ma solo attraverso una risposta globale.1.2.5. Una prospettiva sul lungo periodo

Analizzando il problema del cambiamento climatico secondo un'ottica di lungo periodo, risulta abbastanza evidente come adattamento e mitigazione non siano sufficienti, se presi a s stanti, ma si debbano completare a vicenda. Vengono definite sei categorie di stabilizzazione, a seconda dei livelli di concentrazione di CO2-eq che potranno essere raggiunti:

Fig. 6: Caratteristiche degli scenari di stabilizzazione successivi al Third Assessment Report in base a sei categorie di concentrazione.

25

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas Gli sforzi per mitigare le emissioni di GHGs devono considerare anche l'inerzia del sistema climatico, perch anche quando si saranno stabilizzate la temperatura continuer ad aumentare; per questo motivo necessario agire in fretta, possibilmente entro i prossimi due o tre decenni, perch si abbiano risultati concreti.

Fig. 7: Emissioni globali di CO2 dal 1940 al 200 e range di emissioni per diverse categorie di stabilizzazione dal 2000 al 2100 (sinistra) e corrispondenti relazioni tra i target di stabilizzazione e l'aumento probabile della temperatura media globale d'equilibrio rispetto ai livelli pre-industriali (destra).

molto probabile che gli obiettivi di stabilizzazione possano essere raggiunti con le tecnologie attuali o che si prevedono saranno accessibili entro il 2030, ma questo non avverr in assenza di investimenti e di sostegno politico a queste scelte. L'efficienza energetica giocher un ruolo fondamentale in questa sfida, cos come il ricorso alle fonti rinnovabili o all'energia nucleare, e l'utilizzo di serbatoi per la cattura della CO2. Quali saranno i costi macro-economici della mitigazione? A seconda dei livelli di concentrazione che ci si pone come obiettivo, tra i 710 ed i 445 ppm CO2-eq, si prevede una variazione del PIL globale da +1% a -5,5% entro il 2050. Tuttavia, a fronte di un riscaldamento globale uguale o superiore a 4C si prevedono variazioni del PIL globale da -1% a -5%, ed molto probabile che i costi legati ai danni provocati siano sottostimati. Soprattutto, i dati aggregati possono mascherare le disparit locali: non difficile capire come le comunit pi vulnerabili, a causa di fattori sociali, economici ed ambientali, possano risentire del cambiamento climatico in modo drammatico. Confrontare i costi della mitigazione con i danni evitati richiede infatti una valutazione difficoltosa perch ci sono notevoli differenze non solo tra gli standard di benessere, ma anche tra le condizioni di vita delle diverse popolazioni.

26


2. Biocarburanti: una fonte sostenibile?Le fonti di energia rinnovabile sono quelle fonti che tendono a rigenerarsi o non sono esauribili nella scala dei tempi umani, il cui utilizzo quindi non pregiudica le risorse naturali per le generazioni future. Tra queste troviamo "il sole, il vento, le risorse idriche, le risorse geotermiche, le maree, il moto ondoso e la trasformazione in energia elettrica dei prodotti vegetali o dei rifiuti organici e inorganici". Le fonti non rinnovabili, invece, sono caratterizzate da periodi di formazione molto superiori a quelli di consumo attuale (in particolare fonti fossili quali petrolio, carbone, gas naturale) oppure sono presenti in riserve non inesauribili sulla scala dei tempi umana. Si pu dire che l'aggettivo "rinnovabile" associato ad una fonte energetica faccia riferimento soprattutto alle sue disponibilit e possibilit di soddisfare le esigenze dell'umanit, non necessariamente alla sua sostenibilit ambientale, anche se spesso si tende a collegare le due cose. Teoricamente, si potrebbe ricorrere alle fonti rinnovabili senza influire negativamente sullo stato dell'ambiente, quindi sul cambiamento climatico o sull'emissione di sostanze inquinanti per l'atmosfera, il suolo, le acque. Ma una valutazione di sostenibilit non pu prescindere dagli impatti della filiera produttiva, che trasforma una forma d'energia presente naturalmente nell'ambiente (e generalmente collegata all'energia solare) in un vettore energetico utilizzabile dall'uomo per le proprie attivit.2.1. Gli aspetti positivi dei biocarburanti

Come si inseriscono i biocarburanti nel discorso delle fonti sostenibili? Innanzitutto, essi rappresentano una fonte di energia alternativa rinnovabile, poich il tempo di sfruttamento della sostanza paragonabile a quello di rigenerazione. Altro motivo di interesse senza dubbio la riduzione delle emissioni di gas serra, soprattutto grazie all'applicazione nel settore dei trasporti (forse il pi complesso tra i settori). L'utilizzo di un biocarburante comporta l'estrazione dellenergia immagazzinata nei componenti chimici, lossigeno presente nellatmosfera si combina con il carbonio delle piante e produce, tra laltro, anidride carbonica, uno dei principali gas responsabile delleffetto serra. Tuttavia,

27

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas la stessa quantit di anidride carbonica viene assorbita dallatmosfera durante la crescita delle biomasse, in un processo ciclico. Quanto detto valido solo se la produzione del biocarburante, in tutte le sue fasi, ha impatto ambientale trascurabile o nullo; questo fatto non scontato, e deve essere pertanto sottoposto ad esame. Il nesso tra agricoltura e biocarburanti molto importante: da un lato, la materia prima in eccesso, prodotta ad uso energetico, pu trovare mercati alternativi: quello dei dolcificanti per zuccheri e melasse, quello del cibo e del mangime per mais, frumento, tapioca, olio di semi di soia, olio di palma; d'altra parte, i terreni adibiti a coltivazione di materia prima ad uso energetico potrebbero avere altre destinazioni d'uso, alimentare in particolar modo; per questo, prima di mettere in atto un programma di coltivazione su larga scala, necessario assicurare garanzie relativamente alla domanda di cibo.2.2. Una scelta difficile

Intorno ai biocarburanti si sviluppato un acceso dibattito, che prende le mosse da due esigenze contrapposte. La prima, quella che vede nei carburanti di origine vegetale una possibile soluzione, la necessit di reagire in qualche modo al cambiamento climatico. La seconda, motivo invece di biasimo, legata alla competitivit di questi prodotti nei confronti del cibo, che ha portato non solo ad un aumento dei prezzi ma anche alla crisi alimentare di alcune nazioni. Attualmente, anche a causa di una robusta campagna mediatica, gli investimenti USA nei confronti dei biocarburanti sono stati ridimensionati, alcuni impianti europei hanno sospeso la propria attivit e anche alcuni paesi leader nella produzione, come Brasile e Malesia, sono stati costretti a ridimensionarla. Ma i biocarburanti sono semplicemente una falsa soluzione, che porter pi danni di quanti non ne risolva, oppure scontano una pianificazione insostenibile e la completa mancanza di politiche settoriali? Potrebbe essere il caso di considerare il problema, pur collocandolo in uno scenario globale, secondo un'ottica locale. Nel corso della International Conference on Renewable Energies in Africa, gli esperti rappresentanti delle nazioni africane hanno visto nei biocarburanti una

28

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas strada da percorrere verso la risoluzione non solo dei problemi ambientali, ma anche di fondamentali questioni sociali legate allo sviluppo. noto a tutti come l'Africa sia benedetta da una notevole dotazione di risorse; queste risorse possono e devono essere utilizzate per promuovere la crescita industriale delle nazioni Africane, la loro conseguente integrazione nell'economia mondiale e lo sviluppo economico che seguir questo inserimento. [...] Fino ad oggi mancato il passaggio che vede l'applicazione industriale delle tecnologie legate alle energie rinnovabili. L'uso di materie prime come gli scarti agricoli per generare energia pu valorizzare questi prodotti e bilanciare la mancata reperibilit di altre fonti energetiche. Kandeh Yumkella, Director General of UNIDO9, International Conference on Renewable Energies in Africa, Dakar (Senegal, 16-19 April 2008)

I biocarburanti, quindi, insieme ad altre energie rinnovabili come quella solare, eolica, geotermica, ecc, possono essere un'opportunit per l'Africa per conquistare non solo l'accesso all'energia, ma anche l'indipendenza energetica, e al contempo stimolare la crescita industriale e ridurre la povert. Non possiamo infatti dimenticare che meno del 10% della popolazione africana ha accesso all'elettricit, e questo, insieme alla dipendenza dall'estero per quanto riguarda i combustibili per la trazione, uno dei maggiori ostacoli allo sviluppo umano ed economico. Inoltre, il carbone e la legna coprono oggi il 49% del fabbisogno energetico dell'Africa, costituendo anzi l'unica fonte per pi di 600 milioni di persone. Inutile sottolineare come spesso il loro utilizzo sia insostenibile ed inefficiente. La conversione dei rifiuti biologici e agricoli in combustibili, come il biogas ed il biodiesel, cos come un utilizzo sostenibile della terra non coltivata per la produzione di bioetanolo, potrebbero ridurre significativamente la povert in alcune regioni. Lo stesso principio stato ribadito dal presidente brasiliano Luiz Inacio Lula da Silva durante la prima Conferenza Internazionale sui Biocombustibili, svoltasi a San Paolo, nel corso della quale rappresentanti dei governi di 40 paesi, ricercatori di questioni ambientali, imprese e organizzazioni internazionali si sono confrontati sulle sfide e le opportunit poste dai9 UNIDO (United Nations Industrial Development Organization) ha come scopo principale la promozione dello sviluppo industriale e la condivisione di nuove tecnologie per il settore energetico con l'Africa ed altri paesi cosiddetti in via di sviluppo o con economie emergenti.

29

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas combustibili alternativi. I biocarburanti come una forza trainante dello sviluppo sostenibile, una fonte sviluppabile di agro-energia sicura sotto il profilo economico, ambientale, sociale. La questione non pu quindi essere liquidata semplicemente, sostenendo l'una o l'altra tra le posizioni elencate inizialmente. La stessa denuncia del direttore generale della FAO, Jacques Diouf, che sottolinea le ricadute della massiccia riconversione delle culture (per produrre biofuel infatti necessario utilizzare grandi quantit di mais, zucchero e semi oleosi) sulle fragili economie dei paesi pi poveri che fronteggiano quotidianamente difficolt di sussistenza di tipo alimentare, deve essere letta come un'esortazione non ad abbandonare la strada dei biocarburanti, bens a trasformare questa nuova risorsa in unoccasione di sviluppo per i paesi in difficolt.

30

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas2.3. Cosa sono i biocarburanti

Quando si parla di biocarburanti, si indica con questo termine un insieme di combustibili (solidi, liquidi o gassosi) che hanno come punto in comune la provenienza dalle biomasse. Le biomasse sono sostanze di matrice organica che rappresentano una forma di accumulo dellenergia solare, pi specificamente definite come la parte biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui provenienti dall'agricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali), dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, nonch la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani10. Queste definizioni racchiudono per un grande numero di prodotti, che possono essere estremamente diversi tra di loro non solo per quanto riguarda la composizione chimica, ma anche per il processo di trasformazione o per le materie prime scelte. La Direttiva Europea 2003/30/CE, a cui facciamo riferimento in quanto verr preso in considerazione l'utilizzo dei biocarburanti nel territorio della UE, considera come tali i seguenti prodotti: bioetanolo e biometanolo, biodiesel (estere metilico), biogas, biodimetiletere (etere dimetilico), bio-ETBE (etil-tertio-butil-etere, di cui il 47 v% considerato come biocarburante), bio-MTBE (metil-terziario-butil-etere, di cui il 36 v% considerato come biocarburante), biocarburanti sintetici, bioidrogeno (ricavato dalla biomassa e/o dalla frazione biodegradabile dei rifiuti). Viene anche definito come biocarburante l'olio vegetale puro, olio prodotto da piante oleaginose mediante pressione, estrazione o processi analoghi, greggio o raffinato ma chimicamente non modificato, qualora compatibile con il tipo di motore usato e con i corrispondenti requisiti in materia di emissioni. Evidenziare la differenza tra questo tipo di carburante, chimicamente non modificato, ed i prodotti precedentemente elencati ha una sua importanza perch l'opinione pubblica ed i media non specialistici tendono spesso a confondere le due cose. Il ricorso all'olio vegetale puro come se fosse un biocarburante modificato e quindi analogo al diesel per le propriet che analizzeremo in seguito ha provocato diversi problemi, tra cui una minore flessibilit delle case automobilistiche nell'accettare l'utilizzo dei biocarburanti nei propri motori.10 Direttiva 2003/30/CE.

31

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas Oltre ad una prima classificazione, puramente burocratica, possiamo anche farne una in relazione alla provenienza delle materie prime; questa distinzione anche storica, perch significativa dell'evoluzione tecnologica verificatasi nel campo dei biocarburanti.

Fig. 8: Panoramica sui processi chimici di sfruttamento delle biomasse per la produzione di biocarburanti di 1^ e 2^ generazione.

Identifichiamo quindi due generazioni:

Prima generazione: i primi biocarburanti venivano prodotti utilizzando grano, mais, colza, canna da zucchero, sostanze quindi coltivate anche a scopo alimentare; lo sfruttamento di terreni sottratti a coltivazioni per uomini e animali ha sottolineato la competitivit di questo tipo di produzione nei confronti del cibo, causando quindi una massiccia opposizione ai biocarburanti.

Seconda generazione: biocarburanti prodotti a partire da materie prime non pregiate (scarti vegetali, rifiuti, legno, resti della lavorazione della canna da zucchero, della carta e delle coltivazioni di grano) e con processi industriali pi efficienti e puliti.

Si procede quindi ad una breve presentazione dei biocarburanti principali, introducendo superficialmente alcuni aspetti che saranno poi trattati in seguito.

32

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas2.3.1. Biodiesel I e II

Il Biodiesel un biocombustibile composto da una miscela di esteri alchilici di acidi grassi a lunga catena, che pu essere ottenuto attraverso un processo di trans-esterificazione (Biodiesel I) o attraverso due procedimenti, hydrocracking e Fischer-Tropsch, a seconda delle materie prime (Biodiesel II). Contrariamente al semplice olio vegetale, il biodiesel possiede propriet di combustione simili al diesel ricavato dal petrolio e pu sostituirlo nella maggior parte dei suoi impieghi. Il Biodiesel pu essere utilizzato come combustibile per la trazione sia puro che miscelato con petrodiesel. La sigla che lo identifica, e che ci permette di comprendere la percentuale di miscelazione, BD seguita da un numero riferito alla quantit di Biodiesel contenuto nel carburante: BD10 si riferir quindi ad un combustibile contenente il 10% di Biodiesel e il 90% di petrodiesel.2.3.2. Bioetanolo e Biometanolo

Il bioetanolo un etanolo prodotto mediante un processo di fermentazione delle biomasse, ovvero di prodotti agricoli ricchi di zucchero (glucidi) quali i cereali, le colture zuccherine, gli amidacei e le vinacce. In campo energetico il bioetanolo pu essere utilizzato per la preparazione dell'ETBE o come componente per benzine, in percentuali fino al 20% senza modificare il motore, o anche puro nel Motore Flex. Il biometanolo nasce invece da un processo chimico diverso, la sintesi catalitica di due gas, che possono essere CO e H2O. In particolare, il monossido di carbonio pu essere fornito dalla biomassa legnosa tramite un processo di gassificazione. Sia il bioetanolo che il biometanolo possono entrare a far parte, come reagenti, del processo di trans-esterificazione degli oli vegetali che origina poi il biodiesel.2.3.3. Biogas

Il Biogas una miscela di vari tipi di gas (per la maggior parte metano, dal 50 al 80%) prodotto dalla digestione anaerobica (in assenza cio di ossigeno) di residui organici di varia provenienza. L'intero processo vede la decomposizione del materiale organico da parte di alcuni tipi di batteri, producendo anidride carbonica, idrogeno molecolare e metano (metanizzazione dei composti organici).

33

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas2.4. Il panorama energetico internazionale ed i biocarburanti

Per capire l'impatto che pu avere l'energia prodotta da biomasse, necessario fare una panoramica su quello che lo stato attuale della produzione e del consumo energetico su scala mondiale (Tab. 3). Tab. 3: Produzione energetica e consumi elettrici per l'anno 2006. [Fonti: IEA, OECD] Pop. PIL Prod. Import. TPES12 Elet. Elet. (milioni (miliardi Energ. nette (Mtep) cons. cons./pop persone) 2000$) (Mtep11) (Mtep) (TWh)13 (kWh/ca pita) Mondo 6536 37759 11796 11740 17377 2659 OECD 1178 29169 3842 1845 5537 9872 8381 Medio 189 838 1529 -990 523 599 3163 Oriente USSR 284 568 1610 -577 1017 1274 4481 Europa 54 162 64 45 108 171 3199 NonOECD Cina 1319 2315 1749 161 1897 2716 2060 Asia 2120 2139 1187 176 1330 1414 667 America 455 1796 704 -169 531 808 1777 Latina Africa 937 773 1110 -489 614 522 557

Fig. 9: Distribuzione dell'energia primaria totale prodotta (TPES) in base alle fonti. [IEA]

Fig. 10: Distribuzione dell'energia totale consumata (TPES) in base alle fonti. [IEA]

11 Tep (toe) - Tonnellata di petrolio equivalente; in generale, 1 toe = 11,630 kWh. 12 TPES (Total Primary Energy Supply): produzione totale di energia primaria, comprende: produzione interna + importazioni - esportazioni - trasporti marini internazionali variazioni nelle riserve. Per il totale mondiale, i trasporti marini internazionali non sono sottratti dal TPES. 13 Consumi elettrici: produzione lorda + importazioni esportazioni perdite (trasmissione/distribuzione).

34

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas Per l'anno 2006, a livello mondiale, si parlava quindi di una produzione energetica di 11741 Mtep (corrispondenti a 136547 TWh), di cui solo il 10,1% da fonti rinnovabili, e di un consumo energetico di 8084 Mtep (corrispondenti a 94016 TWh). Su queste cifre, quanto pu influire la produzione di bioenergia? Per rispondere a questa domanda, si pu guardare alla situazione europea, e in particolare ad un rapporto della European Environment Agency dal titolo piuttosto eloquente: How much bioenergy can Europe produce without harming the environment? Gli assunti da cui parte l'analisi sono i seguenti:

Agricoltura: Entro il 2030, almeno un 30% del territorio agricolo sar dedicato ad un'agricoltura ambientalmente sostenibile (questo non vale per Belgio, Lussemburgo, Malta, Paesi Bassi, dove la percentuale prevista il 20%), un 3% verr destinato a diventare area di compensazione ecologica, vengono usate coltivazioni bioenergetiche che abbiano un impatto basso.

Foresta: Vengono mantenute le aree protette, la rimozione di biomassa (foglie, legno, ecc.) non totale ma permette l'apporto nutrizionale sufficiente al terreno.

Rifiuti: Vengono presi tutti i provvedimenti possibili per minimizzare la quantit di rifiuti.

I risultati vengono riassunti nella Tab. 4.

Tab. 4: Obiettivi di produzione di bioenergia (Mtep) da agricoltura (A), foresta (F), rifiuti (R) per la UE-15 e la UE-25 raggiungibili per gli anni 2010, 2020, 2030. 2010 A UE-15 UE-25 27,2 46,8 F 35,7 42,5 R Tot A F 33,2 41,3 83,3 146,2 59,8 99,3 188,5 95,8 2020 R 99 Tot A 95 F 33,3 83,7 176,6 2030 R 84,7 Tot 213

236 142,4 55,2

95,8 293,3

Il 15-16% dell'energia primaria prevista come necessaria per la UE-25 entro il 2030 potrebbe essere coperto dalle 293,3 Mtep prodotte da bioenergia, con un abbattimento tra le 400-600 MtCO2. Si tratta di un risultato non trascurabile.

35


3. Il quadro legislativo nell'Unione EuropeaIl processo di riconoscimento del Protocollo di Kyoto da parte della Comunit Europea inizia il 29 aprile 1998, a New York, con la sottoscrizione, e prosegue il 25 aprile 2002 con la Decisione 2005/358/CE del Consiglio della UE, con cui l'organizzazione economica e gli Stati che la compongono sanciscono l'approvazione dello stesso e l'esecuzione congiunta degli impegni che ne derivano.Nellambito del protocollo di Kyoto lUE si impegnata a ridurre le proprie emissioni di gas serra dell8% nel primo periodo di impegno (2008-2012). Questo obiettivo ripartito tra i 15 Stati membri14 che costituivano lUE al tempo della ratifica del protocollo da parte della Comunit europea, avvenuta il 31 maggio 2001, nellambito di un accordo giuridicamente vincolante di ripartizione degli oneri. Laccordo fissa lobiettivo individuale per le emissioni di ciascuno Stato membro15 dellUE-15 secondo quanto prevede larticolo 4 del protocollo di Kyoto, che consente ai paesi di concludere un accordo per raggiungere un obiettivo congiunto corrispondente alla somma degli obiettivi dei singoli partecipanti. Relazione sui progressi dimostrabili realizzati nellambito del Protocollo di Kyoto Comunicazione della Commissione Europea [COM(2005) 615]

Per valutare lo stato di avanzamento verso l'obiettivo del 8% di riduzioni di GHGs, la EEA16 ha prodotto il rapporto Tendenze e previsioni sulle emissioni di gas serra in Europa al 200817, che esamina lo storico delle emissioni nel periodo tra il 1990 e il 2006 e le previsioni sulle emissioni future. Secondo il rapporto, esiste la possibilit che l'UE-15 (ovvero gli Stati che facevano parte della UE nel momento della ratifica del Protocollo) riduca le emissioni del 11% rispetto al 1990. Tuttavia, le politiche e le misure esistenti al momento non saranno sufficienti, perch porteranno una diminuzione prevista del 3,6% tra il 2006 ed il 2010, da aggiungersi a quella del 2,7% conseguita prima del 2006. Ulteriori diminuzioni potrebbero aversi se 10 tra gli stati membri riuscissero ad attuare le misure supplementari pianificate (-3,3%), ricorrendo inoltre14 Stati della UE-15: Germania, Francia, Italia, Belgio, Paesi Bassi e Lussemburgo (1951); Irlanda, Regno Unito e Danimarca (1973); Grecia (1981); Spagna e Portogallo (1986); Austria, Svezia e Finlandia (1995). 15 Allegato II della Decisione 2005/358/CE. 16 European Enviroment Agency. 17 Greenhouse gas emission trends and projections in Europe 2008

36

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas all'utilizzo di pozzi per l'assorbimento dell'anidride carbonica (-1,35%) e all'applicazione effettiva dei meccanismi previsti da Kyoto. Se queste condizioni non si verificassero, anche l'obiettivo di riduzione del 20% per la UE-27, adottato dai leader europei nel 2007 e previsto per il 2020, rimarr fuori portata. La situazione comunque eterogenea: stando ai dati del 2006, Francia, Grecia, Svezia e Regno Unito hanno gi raggiunto un livello inferiore al loro obiettivo di Kyoto e altri otto Stati della UE-15 (Austria, Belgio, Finlandia, Germania, Irlanda, Lussemburgo, Paesi Bassi e Portogallo) prevedono di conseguire i propri; solo Danimarca, Italia e Spagna probabilmente non realizzeranno i proprio obiettivi.3.1. Le Direttive Europee: una panoramica generale

Gi prima di firmare il Protocollo di Kyoto, la CE aveva dimostrato la sua sensibilit rispetto ad un cambiamento delle politiche energetiche: sono infatti, rispettivamente, del 1996 e del 1997, il Libro Verde18 ed il Libro Bianco19 della Commissione sulle fonti energetiche rinnovabili. Se questi documenti erano soprattutto d'indirizzo, con la Direttiva 2001/77/CE si assume la promozione dell'energia elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili20 come un fine altamente prioritario, e si definiscono i seguenti obiettivi indicativi globali: il 12% del consumo interno lordo di energia, ed in particolare una quota del 22,1% di energia elettrica, devono provenire da fonti rinnovabili entro il 2020.

18 COM(96)576. 19 COM(97)599. 20 Elettricit prodotta da impianti alimentati esclusivamente con fonti energetiche rinnovabili, nonch la quota di elettricit prodotta da fonti energetiche rinnovabili nelle centrali ibride che usano anche fonti di energia convenzionali, compresa l'elettricit rinnovabile utilizzata per riempire i sistemi di stoccaggio, ma non l'elettricit prodotta come risultato di detti sistemi.

37

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha CurcasSono definite, ai sensi della Direttiva 2001/77/CE: Fonti energetiche rinnovabili: le fonti energetiche rinnovabili non fossili (eolica, solare, geotermica, del moto ondoso, maremotrice, idraulica, biomassa, gas di discarica, gas residuati dai processi di depurazione e biogas); Elettricit prodotta da fonti energetiche rinnovabili: l'elettricit prodotta da impianti alimentati esclusivamente con fonti energetiche rinnovabili, nonch la quota di elettricit prodotta da fonti energetiche rinnovabili nelle centrali ibride che usano anche fonti di energia convenzionali, compresa l'elettricit rinnovabile utilizzata per riempire i sistemi di stoccaggio, ma non l'elettricit prodotta come risultato di detti sistemi.

Gli Stati membri vengono invitati a stabilire obiettivi indicativi nazionali, compatibili con Kyoto, per la costituzione di un mercato interno comunitario, e, proprio a questo scopo, si consente il ricorso a regimi di sostegno pubblici per le fonti energetiche rinnovabili, sottolineando come questi non debbano essere discriminatori rispetto all'una o l'altra fonte e abbiano soprattutto lo scopo di rendere competitiva ed allettante l'energia con questa provenienza (che deve essere garantita da certificati d'origine). Con la Decisione 1230/2003/CE del Parlamento e del Consiglio Europei si adotta un programma pluriennale di azioni nel settore dell'energia, "Energia Intelligente - Europa" (2003-2006), successivamente rinnovato con la Decisione 1639/2006/CE, tramite l'istituzione del Programma quadro per l'innovazione e la competitivit (CIP, 2007-2013). Il filo conduttore che accomuna le due Decisioni la realizzazione degli obiettivi nel settore dell'energia sostenibile, attraverso il miglioramento dell'efficacia energetica e la riduzione dei consumi energetici, l'adozione di fonti di energia innovative e rinnovabili, la diversificazione dell'energia e dei carburanti. importante notare come in questo modo si riconosca l'influenza positiva dello sviluppo sostenibile sull'aumento dei posti di lavoro, della competitivit e della capacit d'innovazione della Comunit Europea. Con il Libro Verde21 del 8 marzo 2006, "Una strategia europea per unenergia sostenibile, competitiva e sicura", si definiscono i pilastri su cui si deve basare la politica energetica europea:

21 COM(2006) 105.

38


la sostenibilit, per combattere attivamente il cambiamento climatico; la competitivit, per aumentare l'efficienza del mercato energetico europeo; la sicurezza energetica, per meglio coordinare le necessit europee nel contesto internazionale.

Per rispondere agli stimoli relativi alla cooperazione internazionale, e con un occhio ai meccanismi del Protocollo di Kyoto come il CDM, viene istituito un fondo, il GEEREF22, dotato di un budget di 100 milioni di euro e con lo scopo di coinvolgere investimenti privati in progetti di promozione dell'efficienza energetica e delle energie rinnovabili nelle economie emergenti e nei cosiddetti "paesi in via di sviluppo". Ma il vero passo avanti viene fatto con la Tabella di marcia per le energie rinnovabili23 del 10 gennaio 2007, in cui vengono evidenziati lo stato attuale dei contributi delle fonti rinnovabili ai settori dell'energia elettrica, dei trasporti (con i biocarburanti) e del condizionamento, e gli obiettivi da perseguire. Con questa comunicazione della Commissione Europea viene portata avanti una valutazione dell'impatto del conseguimento dell'obiettivo in materia di energie rinnovabili24 che conferma molti dei punti affrontati fino ad ora e si spinge addirittura ad auspicare una riduzione delle emissioni dei GHGs per i paesi industrializzati nell'ordine del 15-30% entro il 2020 rispetto agli obiettivi di riferimento del Protocollo di Kyoto. Un aumento della quota di energie rinnovabili nel mix di combustibili dell'UE determiner pertanto una riduzione in questo senso, poich queste sono considerate avere emissioni ridotte o pari a zero. L'uso aggiuntivo di energie rinnovabili necessario per raggiungere l'obiettivo del 20% (che potrebbe sostituire quello del 12%, considerato insufficiente) consentir di ridurre le emissioni di CO 2 di 600-900 Mt all'anno nel 2020. Allo stesso modo, dal 2020 la riduzione della domanda di combustibili fossili potrebbe essere stimata intorno ai 252 Mtep/anno, con innegabili vantaggi sul fronte della sicurezza dell'approvvigionamento energetico. Un ostacolo a questo scenario sono i costi delle fonti energetiche rinnovabili, che, nonostante il calo costante degli ultimi 20 anni, rimangono ancora superiori a quelli delle fonti22 Global Energy Efficiency and Renewable Energy Fund. 23 COM(2006) 848. 24 I dati citati di seguito fanno riferimento alla "Tabella di marcia per le energie rinnovabili: valutazione dell'impatto" e al documento di lavoro della Commissione.

39

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas energetiche convenzionali, soprattutto perch i costi esterni delle fonti non rinnovabili spesso non sono considerati. Fattore fondamentale comunque il prezzo del petrolio: se nel 2020 raggiungesse i 62,09 US$/barile25, i costi aggiuntivi legati al 20% di energie rinnovabili si ridurrebbero a 10,6 miliardi di euro, su una bolletta energetica totale della UE di circa 350 miliardi di euro. Altri aspetti devono comunque essere considerati nella valutazione dei costi, e le stime non sono concordi sulla variazione del PIL provocata dal ricorso alle energie rinnovabili. Tuttavia, ci saranno ripercussioni positive sull'occupazione (soprattutto nelle aree marginali) e sull'esportazione delle tecnologie, di cui la UE potrebbe conservare la leadership.3.2. Le Direttive Europee nel campo dei biocarburanti

A fronte di una dipendenza sempre maggiore dell'Europa dai combustibili fossili, l'utilizzo delle biomasse una delle strade principali per garantire la sicurezza degli approvvigionamenti e la sostenibilit energetica. Per quanto riguarda i biocarburanti, pu essere utile citare quanto riportato all'interno della Tabella di marcia per le energie rinnovabili. Questo documento infatti si presta a riassumere in un quadro coerente le iniziative che si sono susseguite nel tempo a proposito di questo settore: la Strategia dell'UE a favore dei biocarburanti26 del 8 febbraio 2006 e la Direttiva 2003/30/EC sui biocarburanti. Eventuali integrazioni verranno fatte di seguito. Tabella di marcia per le energie rinnovabili: i biocarburanti I biocarburanti sono il solo sostituto disponibile su vasta scala della benzina e del gasolio per il trasporto. Data la precariet della sicurezza degli approvvigionamenti di petrolio (e dei rischi che ne conseguono per il settore dei trasporti), nel 2003 l'UE ha adottato la Direttiva sui biocarburanti (2003/30/CE) con l'obiettivo di incentivare sia la produzione che il consumo di biocarburanti nell'UE. Da allora la Commissione ha elaborato una strategia globale per lo sviluppo del settore dei biocarburanti.

25 Dato originariamente espresso in US$/barile, Cambio medio (2006, federalreserve.gov): 1US$ = 1.2563 .

40


La direttiva sui biocarburanti ha fissato un valore di riferimento corrispondente ad una quota del 2% di biocarburanti nel consumo di gasolio e di benzina nel 2005 e del 5,75% nel 201027.Tab. 5: Progressi compiuti nell'uso dei biocarburanti negli Stati membri (2003-2005) e previsioni (2010) Quota 2003 UE 25 0,5% Quota 2004 0,7% Quota 2005 1,0% Obiettivo* 2005 1,4% Obiettivo* 2010 5,45%

* Non valore di riferimento ma la percentuale legata al raggiungimento degli obiettivi nazionali.

Oltre al fattore costo, tre sono le ragioni principali della lentezza dei progressi. In primo luogo, la maggior parte degli Stati membri non si dotata di idonei sistemi di sostegno. In secondo luogo, i fornitori di combustibili si sono mostrati poco propensi ad utilizzare il bioetanolo (che rappresentava soltanto il 20% del consumo totale di biocarburanti), perch hanno gi un'eccedenza di benzina, la cui qualit peggiora se miscelata al bioetanolo. In terzo luogo, il quadro normativo UE in materia di biocarburanti non sufficientemente sviluppato, in particolare per quanto riguarda l'obbligo degli Stati membri di tradurre i loro obiettivi in azioni concrete [... omissis ...] Dal punto di vista commerciale, l'UE mantiene una protezione importante contro le importazioni di alcuni tipi di biocarburanti, in particolare l'etanolo, che beneficia di una protezione tariffaria ad valorem di circa il 45%. I dazi di importazione di altri biocarburanti (biodiesel e oli vegetali) sono ben pi bassi (tra 0 e 5%). Se dovesse emergere che l'approvvigionamento dell'UE in biocarburanti sostenibili insufficiente, l'UE dovrebbe essere pronta ad esaminare se l'ulteriore accesso al mercato possa costituire una soluzione per stimolare lo sviluppo del mercato. In ogni caso, la sfida maggiore per la politica commerciale dell'UE trovare il modo di promuovere le esportazioni internazionali di biocarburanti che

27 Obiettivi non vincolanti.

41

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas contribuiscono indiscutibilmente a ridurre le emissioni di gas serra ed evitano la distruzione delle foreste tropicali. A questo riguardo, la strada da seguire potrebbe essere costituita da un'integrazione del sistema di incentivo/sostegno con sistemi di certificazione elaborati congiuntamente con i partner commerciali esportatori e con i produttori. Ma questo richiede ulteriori studi e discussioni. Un obiettivo per i biocarburanti I biocarburanti sono pi costosi di altre forme di energie rinnovabili, ma sono attualmente l'unica forma di energia rinnovabile che permetta di affrontare le sfide energetiche nel settore dei trasporti, fra cui la dipendenza quasi esclusiva del settore dal petrolio, e il fatto che in questo settore le riduzioni delle emissioni di gas serra sono particolarmente difficili da realizzare. La Commissione propone, pertanto, di includere nel nuovo quadro obiettivi minimi giuridicamente vincolanti per i biocarburanti. necessario dare ora un'indicazione precisa del livello futuro di questi obiettivi, perch i produttori produrranno tra poco i veicoli che saranno in circolazione nel 2020 e che dovranno funzionare con questi carburanti. Sulla base di ipotesi prudenti relative alla disponibilit di materie prime prodotte secondo metodi sostenibili, di motori e di tecnologie di produzione dei biocarburanti, l'obiettivo minimo per i biocarburanti per il 2020 dovrebbe essere fissato a 10%28 del consumo totale di benzina e di gasolio per il trasporto.

La Relazione sui progressi compiuti nell'uso dei biocarburanti e di altri combustibili provenienti da fonti rinnovabili negli Stati membri dell'Unione Europea (10 gennaio 2007) aggiunge altre valutazioni oltre a quelle citate. Nell'analisi economica, relativamente alTab. 6: Costi supplementari per una quota di biocarburanti pari al 14% del mercato. Costi supplementari (miliardi di ) Prezzo petrolio (/barile)29

raggiungimento del 14% di biocarburanti, si ipotizza una competitivit di biodiesel e

28 Dato ridimensionato rispetto all'indicazione del 20% del Libro Verde della Commissione Verso una strategia europea di sicurezza dell'approvvigionamento energetico. 29 Dato originariamente espresso in US$/barile, Cambio medio (2006, federalreserve.gov): 1US$ = 1.2563 .

42

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas bioetanolo solo con il raggiungimento di prezzi compresi rispettivamente tra i 69-76 e i 63-85 /barile. A fronte di queste considerazioni, per, alcune stime prevedono un aumento del PIL dello 0,23% e dell'occupazione nella UE di circa 144.000 unit. Sul fronte ambientale, si ipotizza che l'obiettivo del 14% possa essere raggiunto con l'utilizzo di terreni appropriati alle produzioni legate al biodiesel, e che questo potr portare ad una riduzione delle emissioni di GHGs nell'ordine di 101-103 MT CO2-eq.3.3. Norme tecniche sulle emissioni11,5 - 17,2 5,2 - 11,4 38,21 55,72

La conformit dei biocarburanti alle norme tecniche riconosciute una condizione necessaria perch questi possano essere accettati dai costruttori automobilistici e dai consumatori, quindi immessi sul mercato. Il fatto che le attuali norme siano state definite per i combustibili tradizionali potrebbe rappresentare un ostacolo e costituire uno stimolo per la creazione di nuove norme. In alcuni casi per questo problema non sussiste: il biodiesel, quando prodotto per esterificazione, potrebbe essere soggetto alla norma CEN EN 14214 relativa agli esteri metilici degli acidi grassi (FAME). Alcune miscele di biocarburanti con derivati del petrolio possono essere conformi alle specifiche tecniche per i carburanti da trasporto descritte dalle norme CEN EN 228 e 590. Per venire incontro alle problematiche sollevate fino ad ora, la proposta di modifica della Commissione Europea alla Direttiva 98/70/CE, approvata dal Parlamento Europeo il 17 dicembre 2008, definisce i criteri di sostenibilit per i biocarburanti: (a) La riduzione delle emissioni di gas a effetto serra grazie all'uso di biocarburanti presi in considerazione ai fini del paragrafo 1 pari al 35%. (b) I biocarburanti presi in considerazione ai fini del paragrafo 1 non sono prodotti a partire da materie prime ottenute su terreni che presentino un elevato valore in termini di biodiversit o un elevato stock di carbonio o che ospitino torbiere (oppure da terreni che si trovassero in queste condizioni nel gennaio 2008 e le avessero poi perdute).

43

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas (c) Le materie prime agricole coltivate nella Comunit e utilizzate per la produzione di biocarburanti sono ottenute nel rispetto delle prescrizioni e delle norme previste dalle disposizioni menzionate nell'allegato III del regolamento (CE) n.1782/2003 del Consiglio. Questi criteri valgono per tutti i biocarburanti, esclusi quelli prodotti a partire da rifiuti e residui diversi dai residui dell'agricoltura, dell'acquacoltura, della pesca e della silvicoltura, per i quali vale solo il criterio (a). Partite di materie prime o di biocarburanti con caratteristiche di sostenibilit diverse possono essere mescolate, ma deve comunque essere garantita la sostenibilit complessiva del sistema. Sia gli Stati membri che i paesi terzi sono tenuti a garantire il rispetto dei criteri di sostenibilit ambientale e sociale; relazioni periodiche sull'impatto della politica della UE in materia di biocarburanti sulla disponibilit di prodotti alimentari a pressi accessibili verranno presentate dalla Commissione. La Comunit si adopera per concludere accordi bilaterali o multilaterali con i paesi terzi che contengano disposizioni sui criteri di sostenibilit corrispondenti a quelle della presente direttiva, prendendo una serie di decisioni che valutino anche le misure adottate per la tutela del suolo, delle risorse idriche e dell'aria, per il ripristino dei terreni degradati e per evitare il consumo eccessivo di acqua in zone afflitte da carenza idrica. Ad ogni modo, l'accordo o il sistema devono rispettare adeguati criteri di affidabilit, trasparenza e controllo indipendente.

44


IL BIODIESEL DA JATROPHA CURCAS

45


46


4. Jatropha: un'alternativa possibileI biocarburanti non sono una soluzione indolore perch la destinazione di colture a scopo di produzione di oli che poi avranno utilizzi diversi da quello alimentare potrebbe avere un impatto negativo sulla sicurezza nell'approvvigionamento di cibo. Inoltre, l'origine vegetale o animale della sostanza, che sia pi o meno trasformata, non l'unica garanzia della rinnovabilit della risorsa: in un'analisi di ampio respiro si devono considerare l'energia e le sostanze che sono state necessarie per la coltivazione della piante, per la produzione dell'olio e per le successive trasformazioni, per il trasporto e cos via. Degli 1,2414 MJ di energia primaria richiesti per produrre 1 MJ di energia da biodiesel da olio di semi di soia, solo il 25% proverrebbe da combustibili fossili (quindi da fonti non rinnovabili)30. Un bilancio fondamentalmente positivo, che per deve tener conto appunto di altre considerazioni: l'impatto ambientale di uno sfruttamento agricolo intensivo, che faccia ampio uso di fertilizzanti e di acqua, non valutabile da sole considerazioni energetiche. In questo quadro, al fianco delle coltivazioni energetiche tradizionali, negli ultimi quindici anni sono comparse specie vegetali non commestibili e non competitive nei confronti delle produzioni alimentari, con buone potenzialit per quanto riguarda la produzione di biodiesel (ma non solo). Una di queste piante la Jatropha Curcas (a cui d'ora in avanti ci riferiremo come Jatropha) anche conosciuta come noce fisica: intorno ad essa si sono sviluppate notevoli aspettative, perch possibile fonte di un biodiesel di buona qualit e di altri sottoprodotti utili, e allo stesso tempo coltivazione poco invadente, utilizzabile per riqualificare terreni degradati o combattere la desertificazione. Di sicuro, sar impossibile vedere questi aspetti positivi svilupparsi contemporaneamente e nel pieno delle proprie potenzialit; inoltre, la Jatropha una pianta selvatica, le cui caratteristiche agronomiche non sono ancora del tutto note. Per questo motivo necessario un approccio misurato, che, soprattutto nei primi tempi, persegua l'obiettivo di analizzare pregi e difetti di questa coltura.30 Sheehan et al, "Life Cycle Inventory of Biodiesel and Petroleum Diesel for Use in an Urban Bus", U.S. National Renewable Energy Laboratori per U.S. Department of Energy's e U.S. Department of Agricolture's, 1998.

47

Biodiesel e Sviluppo Sostenibile: il ruolo della Jatropha Curcas4.1. Le caratteristiche della Jatropha

La Jatropha una pianta della famiglia delle Euphorbiaceae, un sottogenere che contempla approssimativamente 170 specie. Le sue origini rimangono controverse: nonostante oggi si possa trovare in tutta la regione tropicale e sub tropicale, probabilmente la pianta nativa del Centro e Sud America (Messico, Brasile, Bolivia, ecc). In Asia e Africa, dove si suppone siano stati i portoghesi ad importare per primi la Jatropha, proprio per la produzione di olio, sono state trovate solo forme coltivate (come siepi o piante ornamentali) o semi-selvatiche (soprattutto al limitare dei villaggi) e non di vegetazione spontanea. Ha una prospettiva di vita di cinquant'anni e un periodo di gestazione abbastanza breve. La fioritura avviene generalmente una volta all'anno, durante la stagione delle piogge, ma in zone molto umide la frequenza aumenta e si distribuisce lungo il corso dell'anno. Dopo l'impollinazione avviene la formazione di un grappolo di frutti dalla forma ellissoidale, che contengono due o tre semi ognuno; proprio da questi si estrae l'olio, in percentuali abbastanza alte (dal 30 al 40%), da cui poi sar prodotto il biodiesel.4.1.1. Una pianta ad elevata adattabilitFoto 1: La Jatropha Curcas.

Caratteristica de

biodiesel e sviluppo sostenibile - il ruolo della jatropha curcas

Documents