caesar hotel - cagliari, 6 ottobre 2014 disponibilità e ... · combustibili etanolo da cereali...

Disponibilità e sostenibilità delle biomasse per uso energetico in Sardegna

Prof. Daniele Cocco Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Chimica e dei Materiali, Università di Cagliari [email protected] http://people.unica.it/danielecocco/

Tecnologie impiantistiche innovative utilizzabili per il risparmio energetico

Caesar Hotel - Cagliari, 6 Ottobre 2014

mailto:[email protected]

http://people.unica.it/danielecocco/

Postulato:

Un pianeta con dimensioni e risorse

limitate non può sostenere consumi

continuamente crescenti

http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=6w10X74PGAs4VM&tbnid=FQwmMEwt_MGC0M:&ved=0CAUQjRw&url=http://blog.casase.it/2011/03/09/green-social-festival-si-parte-da-bologna-per-cercare-le-citta-dellaltro-mondo/&ei=vhtpUuzyM4ab1AWX4oCwAQ&bvm=bv.55123115,d.bGE&psig=AFQjCNHHqCt_UCBbCfVXAecFXNF6FcMVww&ust=1382706449974078

Ma, i consumi energetici crescono….

I consumi di energia sono raddoppiati in meno di 35 anni e

sono tutt’ora basati per oltre l’80% su fonti fossili

… cresce la CO2 in atmosfera …

Ad Aprile 2013 per la prima volta in circa 3 milioni di anni

sono stati misurati nell’aria 400 ppm di CO2

http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=FN5sYbA0XWKU6M&tbnid=Morqypp0z0qMfM:&ved=0CAUQjRw&url=http://piemontenews.wordpress.com/2013/05/15/allarme-anidride-carbonica-mai-cosi-tanta-co2-nellaria-antonio-cianciullo/&ei=wtBvUsvRKJKa0AW2xoH4CA&bvm=bv.55123115,d.ZGU&psig=AFQjCNEsnVych1uITPlZTuwSGxwlZrg_fA&ust=1383145831543071

… e aumenta la temperatura

Rispetto all’inizio del secolo scorso si registra un aumento

della temperatura media dell’atmosfera di oltre 0,5 °C.

http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=5U0p-OF1PDcQ9M&tbnid=9788eLkBk8jgDM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.climatemonitor.it/?tag=saturazione-co2&ei=ktFvUs_UGNKS0QXu8ID4Bg&bvm=bv.55123115,d.ZGU&psig=AFQjCNEsnVych1uITPlZTuwSGxwlZrg_fA&ust=1383145831543071

… pertanto, una Terra sola non può bastare

A partire da questo giorno, nel 2014, abbiamo iniziato a

consumare risorse che la Terra non sarà in grado di rigenerare

nel corso dello stesso 2014!

Per 4 mesi su 12 abbiamo intaccato il “capitale Terra”

e non usato solo gli “interessi” che ha generato

19 Agosto 2014

A noi servirebbero 4 Italie!

A livello mondiale ci servirebbe

una Terra più grande del 50%

Per sostenere i nostri consumi

attuali servirebbe un territorio

grande 4 volte l’Italia!

http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=te8tbUd3JMr6PM&tbnid=MP1is5ac2aAccM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.vitadapapa.it/2013/03/25/bambini-grandi-primi-passi-e-lindice-panoramico/&ei=081vUs7zEenC0QX08YCwCA&bvm=bv.55123115,d.ZGU&psig=AFQjCNFrZP1_rWQZfYngATe8Ptt9KaF4-w&ust=1383145291684483

http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=te8tbUd3JMr6PM&tbnid=MP1is5ac2aAccM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.vitadapapa.it/2013/03/25/bambini-grandi-primi-passi-e-lindice-panoramico/&ei=081vUs7zEenC0QX08YCwCA&bvm=bv.55123115,d.ZGU&psig=AFQjCNFrZP1_rWQZfYngATe8Ptt9KaF4-w&ust=1383145291684483

Un pianeta con dimensioni e risorse

limitate non può sostenere consumi

continuamente crescenti

Quali soluzioni?

http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=6w10X74PGAs4VM&tbnid=FQwmMEwt_MGC0M:&ved=0CAUQjRw&url=http://blog.casase.it/2011/03/09/green-social-festival-si-parte-da-bologna-per-cercare-le-citta-dellaltro-mondo/&ei=vhtpUuzyM4ab1AWX4oCwAQ&bvm=bv.55123115,d.bGE&psig=AFQjCNHHqCt_UCBbCfVXAecFXNF6FcMVww&ust=1382706449974078

Fonti Energetiche Rinnovabili (FER)

•Energia del vento e del mare (10-20 volte i consumi mondiali)

•Energia idraulica (circa 1-2 volte i consumi mondiali)

•Energia chimica delle biomasse (circa 1-2 volte i consumi mondiali)

Costante Solare: 1370 W/m2

Il Sole invia sul suolo terrestre una quantità di energia pari a circa 5000 volte i consumi mondiali annui. Una piccola frazione di questa energia viene convertita in biomasse, energia eolica e del moto ondoso e in energia idraulica

Serve il contributo di tutte le FER

Le Biomasse, una fonte variegata

Specie arboree ed erbacee coltivate ad uso energetico (colza, girasole, pioppo, canna da zucchero, mais, sorgo, triticale, cardo, canna comune, etc.);

Residui agricoli e forestali (paglie, potature, ramaglie, cortecce, etc.);

Residui agro-industriali (vinacce, sanse, scarti vegetali dell’agroindustria, etc.);

Residui zootecnici (pollina, deiezioni animali, etc.);

Frazione organica dei rifiuti solidi urbani (FORSU), il cosiddetto “umido”.

Biomasse

Residuali

Coltivazioni

Energetiche

Le tecnologie di conversione energetica

Molte altre filiere e processi (gassificazione,

pirolisi, etanolo da legnose, olio vegetale da

microalghe, etc.) sono ancora in fase di sviluppo

Bio-combustibili

Etanolo da cereali (USA) e canna da zucchero (Brasile)

Olio vegetale da colza, girasole e

palma

Digestione anaerobica

Biogas da FORSU, residui vegetali e

coltivazioni erbacee

Combustione Caldaie a pellet e a cippato

Energia termica (riscaldamento e

generazione elettrica da IV)

Combustibili per MCI (trazione e

generazione elettrica

Energia elettrica e termica da MCI

La filiera energetica delle biomasse

Occorre inoltre valutare con attenzione il bilancio energetico e ambientale dell’intera filiera!

Energia solare

Coltivazione biomassa

Residui

Trasporto prodotto

Conversione industriale

Energia utile

Combustibili Fertilizzanti, sementi, ecc.

Emissioni Emissioni

Combustibili

Sotto-prodotti

Emissioni

Materiali, ecc.

Combustibili, energia el.

Le biomasse sono l’unica FER che necessita di un “combustibile” non disponibile gratuitamente! ma che in

compenso può essere facilmente accumulato e usato quando necessario.

Opportunità e Criticità

Le biomasse sono l’unica FER che necessita di un combustibile non disponibile gratuitamente (elevate ricadute economiche e occupazionali sul territorio);

La biomassa può essere accumulata (è una fonte programmabile, diversamente da eolico e solare);

La filiera di conversione energetica ha un suo bilancio energetico e ambientale (le filiere non sono pertanto tutte sostenibili allo stesso livello);

Sul medio periodo e su larga scala possono sorgere problemi di competizione con le coltivazioni ad uso alimentare, specie in alcune aree geografiche.

FILIERA CORTA – USO DEI RESIDUI O DELLA PIANTA INTERA –

SOSTITUZIONE DI COMBUSTIBILI FOSSILI PREMIUM

L’impatto ambientale diretto

Emissioni gassose (Polveri, NOx, CO,..)

Effluenti liquidi

Residui solidi

Rumore

Combustibile

Aria

Altri impatti •Impatto visivo •Occupazione del suolo •Emissioni elettromagnetiche •altro …...

Calore

http://www.google.it/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=TxzU9y7NIs2W6M&tbnid=fA0cfj4dGh9FcM:&ved=0CAgQjRwwAA&url=http://www.scuolaelettrica.it/primaria/classe4/tecnologia/tecnologia3.shtml&ei=74-UUpH1D-GwygPs_oGABg&psig=AFQjCNHLzTv1Uu_z5h7NNyyCgKUMxTRA0w&ust=1385554287312362

Impianti a vapore a Biomassa

Gli impianti a vapore alimentati con biomasse sono molto simili a quelli a combustibili fossili, ma più piccoli (10-20 MWe contro 250-400 MWe) e con

minori rendimenti (25-27% contro 38-42%). Possono operare in co-combustione con carbone nonché in modalità cogenerativa.

Impianti a Vapore a Biomassa

http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=KFSlKTPZHQWioM&tbnid=BnE9KhgImbC74M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.greenplanet.net/bruciare-biomassa-conviene-solo-se-le-materie-prime-sono-locali&ei=TrCEUqItwtC1Bo2sgMgC&bvm=bv.56343320,d.Yms&psig=AFQjCNGUsFk7xT0NP6eafsFM5Qc6PNThiw&ust=1384513365024457

http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=WTQpw3sZ577tUM&tbnid=oJE53amNU4RiRM:&ved=0CAUQjRw&url=http://famiglieditalia.wordpress.com/2009/10/10/teleriscaldamento-a-biomasse-a-cavenago-di-brianza/&ei=CLGEUt3EKITTswbS-IBY&bvm=bv.56343320,d.Yms&psig=AFQjCNGUsFk7xT0NP6eafsFM5Qc6PNThiw&ust=1384513365024457

http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=q14Uetu5ef8cYM&tbnid=qiMP6DZNwQdTgM:&ved=0CAUQjRw&url=http://sgonfiailbiogas.blogspot.com/2013/09/biomasse-anche-il-comune-di-fossa.html&ei=b7GEUrDyBMTEswbJ1oGQDQ&bvm=bv.56343320,d.Yms&psig=AFQjCNGUsFk7xT0NP6eafsFM5Qc6PNThiw&ust=1384513365024457

La linea di trattamento dei gas di scarico

Ceneripesanti

Acque reflue

CALDAIAFGD

Carbone

Fumi

Aria

SorbenteNH3

SCR

Cenerileggere

ESP

A) CONFIGURAZIONE “HIGH-DUST”

Ceneripesanti

Acquereflue

CALDAIAFGD

Carbone

Fumi

Aria

Sorbente

NH3

SCR

Ceneri leggere

ESP

B) CONFIGURAZIONE “LOW-DUST”

PA

PA

Ceneripesanti

Acque reflue

CALDAIAFGD

Carbone

Fumi

Aria

Sorbente

NH3

SCR

Cenerileggere

ESP

C) CONFIGURAZIONE “TAIL-END”

PA

GGH

Metano

LEGENDA

FGD Sistema di desolforazione ESP Precipitatore elettrostaticoPA Preriscaldatore d’aria SCR Rimozione selettiva cataliticaGGH Scambiatore gas/gas

Gli impianti a vapore a biomassa, rispetto agli impianti convenzionali, richiedono di solito minori trattamenti per il rientro nei limiti di emissione (SO2 75-200 mg/m3, NOX 150-300 mg/m3, CO 100 mg/m3, Polveri 10-30 mg/m3) talvolta è sufficiente il solo filtro per la rimozione delle

polveri e il sistema di riduzione degli NOx)

Impianti operativi in Sardegna al 31.12.2013

Sardegna, 2013

Fonte: GSE 2014

Centrale a biomassa di Serramanna (Sardinia Bio Energy) per una potenza lorda di circa 13 MWe

Sardegna, 2013

Fonte: GSE 2014

Impianti di co-combustione carbone-biomasse Enel (circa 60 MWe equivalenti a biomassa ) ed EoN (circa 32 MWe)



Fonte: GSE 2014

Anche i 2 impianti per lo smaltimento dei rifiuti con recupero energetico (Tecnocasic, circa 4,7 MWe e Tossilo,

circa 2,1 MWe) sono basati su cicli a vapore.

La filiera degli oli vegetali

Colza, girasole, soia, ecc.

Estrazione olio grezzo

Panello proteico

Transesterificazione Biodiesel

Glicerina

Energia elettrica

Metanolo Solventi Energia elettrica

Olio

grezzo

Motore Diesel

Energia elettrica

Gas di scarico

Energia termica

Il Biodiesel è un ottimo sostituto del gasolio nei motori Diesel per autotrazione, mentre i meno raffinati oli

vegetali grezzi sono utilizzabili da motori Diesel industriali di medio-grande potenza (da 100 kW a oltre 10 MW)

I motori Diesel ad olio vegetale

I motori diesel sono una tecnologia consolidata che consente con l’olio vegetale di conseguire rendimenti

globali molto elevati (45-47%) e di poter operare in cogenerazione o in ciclo

combinato.

http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=mhXNow8jGl1DyM&tbnid=7SBEX0FZpnlPXM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.cetma.it/cetmacms/LinkClick.aspx?link=136&tabid=136&language=en-US&ei=IYCUUsq9L8GOtAb6rYDwCQ&bvm=bv.57155469,d.bGQ&psig=AFQjCNEtSGtA1Wl86hkzCVUATbecZyUbTw&ust=1385550209103483

http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=EHYDjXk9n_n0PM&tbnid=yozrLKaPAI2GoM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.almacis.it/product_detail.php?id=97&ei=U4CUUvOXNIHOtQbr3oCwBw&bvm=bv.57155469,d.bGQ&psig=AFQjCNEtSGtA1Wl86hkzCVUATbecZyUbTw&ust=1385550209103483

Limiti di emissione in atmosfera

SO2

(mg/Nm3) NO2

(mg/Nm3) Polveri

(mg/Nm3)

Combustibili liquidi

(fumi con il 3% di O2)

50<P<100 MW

100<P<300 MW P>300 MW

850

500 - P 200

400

200 200

50

30 30

Tabella 8.9 – Valori limite di emissione per i grandi impianti di combustione di nuova

realizzazione alimentati con combustibili liquidi.

SO2

(mg/Nm3) NO2

(mg/Nm3) Polveri

(mg/Nm3)

Combustibili gassosi

(fumi con il 3% di O2)

Gas in genere

Gas liquefatto Gas da forni a coke

Gas da altiforni

Gas siderurgici

Gas naturale 100-300 MW

Gas naturale P>300 MW

35

5 400

200

200

200 200

200

150

100

5

10

30

Tabella 8.10 – Valori limite di emissione per i grandi impianti di combustione di nuova realizzazione

alimentati con combustibili gassosi.

Per i motori alimentati con olio vegetale, l’unico dispositivo indispensabile per il trattamento dei gas di scarico è di solito quello per la riduzione degli NOx ed

eventualmente per l’ossidazione del CO.


Fonte: GSE 2014

L’impianto Biopower Sardegna di Ottana è un impianto combinato costituito da due MCI da 17 MWe con a valle

una turbina a vapore (36,5 MWe in totale) ad olio di palma

La filiera del biogas

Digestore

Stoccaggio biogas

Concime liquido

Compost Substrato digerito Acqua

calda Motore

Biogas

Energia elettrica

U

Substrato

Co-substrato

Fumi

Torcia

Centrifuga

I motori a biogas

I motori alimentati con biogas sono una tecnologia consolidata che consente di

conseguire rendimenti globali elevati (30-40%) e di

poter ben operare in cogenerazione.

http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=k2vNYHen15X_OM&tbnid=VFII5xIYGPVXWM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.elettro112.it/cogenerazione.htm/&ei=q5SUUpWYLYKctQbYxIDoCg&bvm=bv.57155469,d.bGQ&psig=AFQjCNGsRekaQ90M83w0ADjQFKN8A1Y15w&ust=1385555449266960

http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=XAr5b1Ii468V6M&tbnid=qTCxsSlI7Z3dVM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.cpl.it/main/azienda/media/casi-di-successo/primo-piano/biogas-al-bioenergy-parks&ei=6ZSUUtf7GMXdtAaXhoDgBQ&bvm=bv.57155469,d.bGQ&psig=AFQjCNGsRekaQ90M83w0ADjQFKN8A1Y15w&ust=1385555449266960

Limiti di emissione in atmosfera

Anche per i motori alimentati con biogas, l’unico dispositivo indispensabile per il trattamento dei gas di scarico è di solito quello per la riduzione degli NOx ed

eventualmente per l’ossidazione del CO.

CO

NOX

(come NO2)

Carbonio organico (COT)

Cloro (come HCl)

Motori a combustione

interna (fumi con il 5% di O2)

P < 3 MW

P > 3 MW

800

650

500

450

150

100

10

10

Turbine a gas fisse (fumi con il 15% di O2)

P < 8 MW

8 MW < P < 15 MW

15 MW < P < 50 MW

P > 50 MW

100

80

60

50

150

80

80

60

50

50

5

5

5

5

Altri sistemi di

combustione (fumi con il 3% di O2)

P < 3 MW

P > 3 MW

150

100

300

200

30

20

30

30

Tabella 8.4 – Limiti di emissione per gli impianti di combustione con potenza termica inferiore a 50

MW alimentati con biogas, valori espressi in mg/Nm3.


Sardegna, 2013

Fonte: GSE 2014

19 impianti a biogas per oltre 14,5 MWe (13 sono recenti e hanno potenze di circa 1 MWe).


Fonte: GSE 2014

Impianti in fase di sviluppo in Sardegna

Fonte: GSE 2014

Diversi altri impianti a biomassa sono già autorizzati e in corso di realizzazione (impianto PowerCrop di Assemini, da 50 MWe, centrale Enipower di Porto Torres da 43,5 MWe a servizio dello stabilimento Matrica) e altri sono in fase di

progetto (biogas, biomasse solide, etc.).

La sostenibilità della filiera delle Biomasse

Energia solare

Coltivazione biomassa

Residui

Trasporto prodotto

Conversione industriale

Energia utile

Combustibili Fertilizzanti, sementi, ecc.

Emissioni Emissioni

Combustibili

Sotto-prodotti

Emissioni

Materiali, ecc.

Combustibili, energia el.

Le biomasse sono l’unica FER che necessita di un “combustibile” non disponibile gratuitamente ma che deve essere coltivato/raccolto,

trasportato e pre-trattato (in compenso può essere facilmente accumulato e usato quando necessario).

Occorre valutare con attenzione il bilancio

energetico e ambientale dell’intera filiera

La sostenibilità della filiera

Biomassa

Ossigeno

Energia

CO2

Ceneri

Energia solare

CO2

Acqua

Nutrienti

Il bilancio

teorico della

CO2

è in pareggio!

Fotosintesi

Co

nve

rsio

ne

L’Analisi del Ciclo di Vita (LCA)

“La LCA valuta gli aspetti ambientali e i potenziali impatti sull’ambiente, ovvero l’uso delle risorse

e le conseguenze ambientali delle emissioni, lungo tutta la vita del prodotto (o del servizio),

dalla estrazione delle materie prime, alla produzione, uso, trattamento di fine vita, riciclo

e smaltimento finale, secondo un approccio denominato dalla culla alla tomba”.

(UNI EN ISO 14040 e 14044, Ottobre 2006).

Le fasi di uno studio LCA

1. Definizione degli scopi e

degli obiettivi

LCA

3. Analisi degli impatti

4. Interpretazione e miglioramento

2. Analisi di inventario

Definizione delle categorie di impatto

Esaurimento delle materie prime;

Esaurimento delle fonti energetiche

Riscaldamento globale;

Impoverimento dello strato di ozono;

Acidificazione;

Eutrofizzazione;

Tossicità per l’uomo;

……

Queste categorie di impatto si inquadrano in tre grandi aree tematiche: l’esaurimento delle risorse, la

conservazione dell’ambiente e la tutela della salute.

Definizione delle categorie di impatto

1. Le categorie di impatto ambientale prese in esame (es. consumo di energia primaria, riscaldamento globale, potenziale di acidificazione, etc.);

2. I corrispondenti indicatori di categoria (es. MJ di energia primaria, kg di CO2 equivalente, kg di SO2 equivalente);

3. I modelli di caratterizzazione (es. potenziale di riscaldamento globale a 100 anni, potenziale di acidificazione).

In uno studio LCA occorre preliminarmente definire quali impatti esaminare e come essi devono essere computati, indicando:

Altro aspetto fondamentale è la definizione dell’Unità Funzionale (ettaro coltivato, kWh

prodotto, km percorso, etc.

Esempio: Filiera delle oleaginose (colza)

Coltivazione Trasporto Estrazione

Olio

Motore

Diesel

Gasolio e

lubrificante Fertilizzanti

Produzione

macchine Diserbanti

Energia

Elettrica

Semi Olio

Emissioni

Emissioni Emissioni Emissioni

Energia

Elettrica

Panello

Produzione

macchine Lubrificante Produzione

macchine

Gasolio e

lubrificante

Produzione

macchine

Energia

Termica

Alcune assunzioni di base: condizioni climatiche Sardegna, resa media 1800 kg/ha, 44% in olio, spremitura meccanica

(80% di resa), distanza media di trasporto 50 km, rendimento motore Diesel 44%.


Consumo Energia Primaria: 11515 MJ

Consumo Evitato di Energia: 26780 MJ

Risparmio Netto di Energia: 15265 MJ (57% circa)


Olio

Motore Diesel

8945 MJ 105 MJ 315 MJ 2150 MJ

1800 kg 615 kg

2850 kWh

Semi Semi Olio

Bilancio Energetico Globale (MJ primari)

Produz. Evitata

26780 MJ

Energia elettrica


Emissioni dirette: 1673 kgCO2eq

Emissioni evitate: 1780 kgCO2eq

Risparmio netto: 107 kgCO2eq (6% circa)


Olio

Motore Diesel

1032 kgCO2eq

6 kgCO2eq

5 kgCO2eq

630 kgCO2eq

1800 kg 615 kg

Semi Semi Olio

Riscaldamento globale (GWP 100 anni)

2850 kWh

Produz. Evitata

1780 kgCO2eq

Energia elettrica


Emissioni dirette: 17,5 kgSO2eq

Emissioni evitate: 8,3 kgSO2eq

Risparmio netto: -9,2 kgSO2eq (+ 110 % circa!!)


Olio

Motore Diesel

15,6 kgSO2eq

0,1 kgSO2eq

0,1 kgCO2eq

1,7 kgSO2eq

1800 kg 615 kg

Semi Semi Olio

Potenziale di acidificazione

2850 kWh

Produz. Evitata

8,3 kgSO2eq

Energia elettrica

Esempio: Filiera pianta intera (cardo)

Trasporto Impianto a

vapore

Gasolio e

lubrificante

Balle

Emissioni Emissioni

Produzione

macchine

Lubrificante,

Chemicals

Produzione

macchine

Energia

Elettrica

Energia

Termica


Olio

Motore

Diesel

Gasolio e

lubrificante Fertilizzanti

Produzione

macchine Diserbanti

Energia

Elettrica

Semi Olio

Emissioni Emissioni Emissioni

Energia

Elettrica

Panello

Produzione

macchine Lubrificante Produzione

macchine

Gasolio e

lubrificante

Produzione

macchine

Energia

Termica


Consumo Energia Primaria : 10129 MJ

Consumo Evitato Energia: 93786 MJ

Risparmio Netto Energia: 83657 MJ (89 % circa)


Olio

Sezione Potenza

750 + 10000 kg

Semi + Paglie Semi Olio

Paglie

7070 MJ 1668 MJ 101 MJ 1290 MJ


9855 kWh

Produz. Evitata

93786 MJ

Energia elettrica






Olio

Sezione Potenza

853 kgCO2eq

99 kgCO2eq

2 kgCO2eq

312 kgCO2eq

750 + 10000 kg



Paglie

9855 kWh

Produz. Evitata

6232 kgCO2eq

Energia elettrica



Olio

Sezione Potenza

750 + 10000 kg


Paglie

20,6 kgSO2eq

0,6 kgSO2eq

0,1 kgCO2eq

60 kgSO2eq


Emissioni dirette: 81,3kgSO2eq



9855 kWh

Produz. Evitata

29,2 kgSO2eq

Energia elettrica

Esempio: Biomasse Residuali

Trasporto Impianto a

vapore

Gasolio e

lubrificante

Cippato

Emissioni Emissioni

Produzione

macchine

Lubrificante,

Chemicals

Produzione

macchine

Raccolta e

Cippatura

Produzione

macchine

Gasolio e

lubrificante

Emissioni

Energia

Elettrica

Energia

Termica

Manca la fase della coltivazione (che incide per il 75-80% sul totale delle emissioni dirette), sostituita da quella di

raccolta e cippatura, sebbene possa essere talvolta rilevante la fase di trasporto fino all’impianto a vapore.


Consumo Energia Primaria: 2960 MJ

Consumo Evitato Energia: 85910 MJ

Risparmio Netto Energia: 82950 MJ (96 % circa)

Raccolta e Cippatura

Trasporto Sezione Potenza

10000 kg

Cippato

860 MJ 1450 MJ 650 MJ


9028 kWh

Produz. Evitata

85910 MJ

Energia elettrica




10000 kg

Cippato

94 kgCO2eq

86 kgCO2eq

260 kgCO2eq





9028 kWh

Produz. Evitata

5709 kgCO2eq

Energia elettrica



Emissioni dirette: 62,7 kgSO2eq





10000 kg

Cippato

2,2 kgSO2eq

0,5 kgSO2eq

60 kgSO2eq

9028 kWh

Produz. Evitata

26,7 kgSO2eq

Energia elettrica

La sostenibilità nella attuale normativa Decreto MSE 6 Luglio 2012

Sono previste diverse tipologie di biomasse: a) prodotti di origine biologica b) sottoprodotti di origine biologica c) rifiuti con frazione biodegradabile determinata a forfait d) rifiuti non provenienti da raccolta differenziata;

Per i bioliquidi, gli incentivi sono subordinati al rispetto dei criteri di sostenibilità della direttiva 2009/30/CE;

Il Decreto 6 luglio 2012 prevede premi per:

a) impianti con potenza fra 1 e 5 MW e ridotte emissioni di

gas serra (10 €/MWh) e biomasse da filiera (20 €/MWh);

b) impianti con ridotte emissioni inquinanti (30 €/MWh);

c) impianti operanti in cogenerazione ad alto rendimento (da

10 a 40 €/MWh).

Criteri di sostenibilità dei Biocarburanti Dlgs n. 55 del 31 Marzo 2011

Risparmio emissioni di gas serra Fonte: UNI/TS 11435/2012

Produzione di energia da FER in Italia

Fonte: TERNA 2014

Su circa 125 GW totali, abbiamo installati 18,5 GW di fotovoltaico (ripartiti su quasi 600000 impianti), circa 8,5 GW di eolico, 4,0 GW da biomasse e 18 GW di idroelettrico. La produzione da FER (specie da eolico e solare) ha caratteristiche di notevole variabilità e aleatorietà ed è distribuita sul territorio.

38% del totale

Uno sguardo in casa nostra

Sardegna, 2013

Fonte: TERNA 2014

Uno sguardo in casa nostra

Sardegna, 2013

Fonte: GSE 2014

Numero impianti Potenza lorda (MW)

Produzione lorda (GWh/anno)

Idroelettrico 18 466,7 482,6 Eolico 72 993,4 1815,9

Fotovoltaico 27711 705,3 875,1 Bioenergie 30 88,7 769,3

Totale 27831 2254,0 3942,9

Nel complesso, pertanto, la potenza degli impianti FER in Sardegna è il 45% circa della potenza totale installata. Per quanto riguarda la produzione, su un totale lordo di circa

14364 GWh, nel 2013 gli impianti a FER hanno prodotto circa 3943 GWh, ovvero il 27,5% del totale.

Potenzialità di biomasse da colture dedicate

Fonte: PEARS 2014

Negli anni passati sono state sperimentate (AGRIS) in Sardegna diverse coltivazioni energetiche

Potenzialità di biomasse da colture dedicate

Fonte: PEARS 2014

Negli anni passati sono state sperimentate (AGRIS) in Sardegna diverse coltivazioni energetiche

37000 ettari a Sorgo e Cardo per oltre 570000 t/a

Disponibilità di biomasse residuali

Fonte: PEARS 2014

Disponibilità interessanti dalle cantine (circa 12900 t/a) e dai frantoi (18000 t/a).

Residui agroindustriali


Fonte: PEARS 2014

Disponibilità molto elevate di reflui zootecnici (oltre 4 milioni di m3/a) e siero di latte (123000 t/a)

Sottoprodotti animali


Fonte: PEARS 2014

Residui agricoli

Interessanti i residui di potatura (160000 t/a) e di carciofo (180000 t/a) e le paglie di frumento (144000 t/a)


Fonte: PEARS 2014

Rifiuti civili e industriali

Interessanti gli scarti legnosi (620000 t/a), i fanghi (67000 t/a) e la frazione umida di rifiuti (79000 t/a)

Potenzialità di produzione energetica

Fonte: PEARS 2014

Impianti di Digestione Anaerobica

Le biomasse con elevati valori di umidità e rapporti N/C sono più adatte per la produzione di Biogas.

I potenziali maggiori derivano da reflui zootecnici, colture dedicate e scarti agricoli.

Complessivamente potrebbero essere prodotti oltre 1500 GWh/a (12-13% della produzione totale)


Fonte: PEARS 2014

Impianti Termochimici

Le biomasse con minori valori di umidità e rapporti N/C sono più adatte per processi di Combustione.

I potenziali maggiori derivano da residui agricoli (paglie, potature di vite, olivo e frutteti) e forestali.


Fonte: PEARS 2014

Impianti Termochimici

Di potenziale interesse anche la coltivazione del cardo (Filiera Matrica) e i residui dei frantoi.

Nel complesso, la potenzialità di generazione elettrica è di oltre 3300 GWh/a (oltre il 27% della produzione totale).

Il PEARS 2014 – Gli scenari di domanda

Fonte: PEARS 2014

PEARS 2014 – Scenario Base (9700 GWh al 2020)

Fonte: PEARS 2014

PEARS 2014 – Scenario Sviluppo (10200 GWh)

Fonte: PEARS 2014

Le Biomasse: opportunità e criticità

Le biomasse possono certamente concorrere all’incremento della produzione energetica da fonti rinnovabili (FER), nel cui ambito costituiscono una fonte programmabile;

Gli impianti a biomassa necessitano di un combustibile non disponibile gratuitamente e quindi possono determinare elevate ricadute economiche e occupazionali sul territorio;

Le filiere di conversione energetica non sono tutte uguali e il bilancio energetico e ambientale è molto favorevole soprattutto nel caso di filiere corte, di utilizzo di biomasse residuali e di applicazioni cogenerative;

Il problema della competizione fra coltivazioni ad uso energetico e alimentare deve essere governato, specie su larga scala e sul medio-lungo periodo.

Grazie per la vostra

attenzione!

http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=HGNcsRfVBH9SeM&tbnid=JHlOZ_dlIYm98M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.ninjamarketing.it/2013/09/07/7-motivi-per-cui-le-persone-fanno-brutte-slide/&ei=bTlyUsCaNofE0QWIsoHACQ&bvm=bv.55819444,d.ZGU&psig=AFQjCNHddFc-w_pMe9cF8PcLg5LcC9hrqw&ust=1383303814844191

caesar hotel - cagliari, 6 ottobre 2014 disponibilità e ... · combustibili etanolo da cereali...

Documents