i Due Punti

La dieta è una moda.
Per l’Abruzzo una moda necessaria.
Un nuovo stile di vita che potrebbe diventare un marchio di qualità.
La provocazione richiama per osmosi il confronto.
Due nutrienti eccellenti per creare e produrre.

Un ingegnere che scrive una dieta?
E’ meno assurdo di una multinazionale che ti ruba la terra sotto i piedi, ve lo assicuro.

Torniamo a noi…
Sembra infatti, che la “pancia” dell’amato Abruzzo sia piena di (petr)olio e gas. Talmente piena da aver suscitato l’interesse dei media nazionali, di aver sollevato diatribe politiche, di aver innescato tavole rotonde…
Brrrr…. tanto rumore per nulla.
Per iniziare, l’ingegnere consiglia, almeno qualche pranzo a base di biomassa.
 Accetteremo i commenti faziosi dopo aver digerito i vari piatti serviti.

Cos’è La biomassa.

La normativa nazionale, recependo quella europea, definisce la biomassa come: “la parte biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui provenienti dall'agricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali) e dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, compresa la pesca e l’acquacoltura, gli sfalci e le potature provenienti dal verde urbano nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani”.
Insomma…facciamola semplice…in senso lato, per biomassa può intendersi genericamente tutta la materia organica prodotta da attività biologiche.
In campo energetico il termine biomassa indica più in dettaglio, la materia organica (vivente o residua) utilizzabile come combustibile o quale fonte di energia di processi per la generazione di elettricità, calore o “bio- combustibili”.
E’ interessante sapere che…la produzione di biomasse a fini energetici non è altro che una delle modalità di utilizzo dell’energia solare. Come tale essa é paragonabile ad altre tipologie di utilizzo della stessa fonte: solare fotovoltaico e termico, energia eolica, energia idroelettrica.
L’ utilizzo di energia solare attraverso le biomasse richiede tempi che possono variare da qualche mese per le piantagioni erbacee fino al più a qualche decina di anni per le piante di alto fusto. Essendo questi tempi comparabili con il ciclo delle attività umane, le biomasse rappresentano una fonte di energia rinnovabile, che può essere indefinitamente ricostituita fintanto che sul nostro Pianeta saranno disponibili radiazione solare e condizioni climatiche adeguate

La classificazione.

La varietà delle forme e delle caratteristiche con le quali la biomassa può presentarsi suggerisce un’ampia varietà di classificazioni.
Una prima fondamentale distinzione è basata sul Regno vivente di provenienza. Si distingue, ovvero, tra biomasse animali e vegetali. Si precisa che l’impiego delle biomasse di origine animale a fini energetici è sempre “secondario” e accessorio per due motivi.
-L’animale è un organismo eterotrofo che si approvvigiona di energia nutrendosi, direttamente o indirettamente, della materia organica generata da organismi autotrofi (i vegetali). Di conseguenza, l’energia contenuta nella materia animale è sempre derivata, in ultima analisi, dai vegetali.
- Le biomasse animali impiegabili per produzione di energia consistono essenzialmente nei residui di altre attività, principalmente scarti e deiezioni dell’allevamento.
Di conseguenza, la produzione di energia da biomasse animali è un eventuale corollario di altre attività, alle quali la produzione di energia è asservita.
A differenza degli animali, gli organismi autotrofi come le piante verdi, le alghe e qualche tipo di batterio producono le sostanze organiche di cui necessitano, a partire da sostanze inorganiche e sono in grado di convertire l’energia della radiazione solare in energia chimica dei composti sintetizzati nel loro ciclo vitale. Di conseguenza, oltre che come fonte di cibo, i vegetali possono essere impiegati per alimentare processi dedicati alla produzione di energia.
L’energia generabile da tali processi deriva, in ultima analisi, dal sole, come si è precedentemente detto.

L’analisi “immediata”.

Due caratteristiche fondamentali che discriminano la tecnologia adottabile per la produzione di energia da biomasse sono il contenuto di umidità e di materia volatile. L’umidità è contenuta nelle biomasse in due forme:
-intrinseca, ovvero il contenuto d’acqua che non dipende dalle condizioni metereologiche, poiché intimamente legato alla struttura della biomassa;
-estrinseca, ovvero il contenuto d’acqua determinato dalle condizioni metereologiche prevalenti al momento della raccolta.
Una eventuale essiccazione (sia essa naturale o artificiale) della biomassa riduce principalmente l’umidità estrinseca; l’umidità intrinseca è circa il limite al quale può arrivare l’essiccazione.
D’altra parte la materia volatile è la frazione che volatilizza a seguito di un processo di riscaldamento riscaldamento (senza attacco chimico).
Essendo la reattività dei gas volatilizzati nettamente superiore a quella della matrice solida, la quantità di materia volatile liberabile (e la velocità con cui essa viene rilasciata) è un fattore importante per la scelta e il dimensionamento dei sistemi termochimici (combustione, gasificazione, pirolisi).
La frazione che ancora rimane dopo avere mantenuto la biomassa ad alta temperatura (900-950°C) per diversi minuti è costituita dalle ceneri e dal “carbonio fisso”.
L’analisi con la quale si determinano in laboratorio umidità, materia volatile, carbonio fisso e ceneri è chiamata “immediata” (in inglese “proximate”) poiché consiste del semplice riscaldamento in forno in atmosfera inerte.
Tale analisi è essenziale per cogliere le prestazioni di questa fonte energetica!

Composizione elementare

 Nei processi termochimici tipicamente adottati per la produzione di energia da
biomasse “secche” (combustione, gasificazione, pirolisi, liquefazione), i componenti chimico-strutturali vengono dissociati e distrutti. La composizione dei prodotti di combustione (o di gasificazione, o di pirolisi) e i bilanci di massa e di energia dipendono esclusivamente dalla sua “composizione elementare”. Oltre all’umidità, la materia volatile delle biomasse è primariamente costituita di carbonio, idrogeno e ossigeno, con contenuti minori di azoto, zolfo ed eventualmente altri elementi come sodio, potassio, cloro etc.
Interessante è sapere che…rispetto ai combustibili fossili le biomasse sono caratterizzate da:
-minor contenuto di carbonio;
-maggior contenuto di idrogeno e, soprattutto, di ossigeno;
-contenuto di azoto e zolfo nettamente inferiore;
- minor contenuto di ceneri.

Il potere calorifico

Non tutti sanno che uno dei parametri energetici più significativi di una fonte è il potere calorifico, che, detto in modo semplicistico, comunica quanto calore il combustibile può sprigionare in un’ipotetica combustione, rispetto a quanto ne possiede intrinsecamente.
Rispetto ai combustibili fossili il potere calorifico è nettamente inferiore, principalmente in seguito della grande presenza di legami chimici con ossigeno.
Nelle applicazioni pratiche il parametro energetico rilevante è il potere calorifico per kg di materia umida. Dato l’elevato tenore di umidità tipicamente contenuto nelle biomasse, esso è generalmente molto inferiore a quello della sostanza secca.
Data la grande varietà di composizioni e di stato fisico con le quali la biomassa si presenta, l’accurata determinazione del potere calorifico richiede prove sperimentali.
Per umidità molto elevate il potere calorifico della biomassa diventa talmente piccolo da rendere impraticabile un qualsiasi processo termochimico. In tal caso, diventano preferibili processi di conversione biologica, per i quali l’abbondanza di acqua nella biomassa costituisce un fattore favorevole alla creazione di un ambiente adeguato per l’attività biologica.

Produttività e rendimento su scala mondiale

Le biomasse incidono sul 15% degli usi energetici primari nel mondo (55 milioni di TJ/anno)
I paesi in via di sviluppo ricavano il 38% del loro fabbisogno energetico dalle biomasse.
I modestissimi valori di rendimento stimati, per questa fonte, potrebbero indurre sfiducia nella capacità delle biomasse di contribuire in modo significativo ai fabbisogni di energia della moderna società industriale.
La diffusione delle biomasse è tuttavia così pervasiva e capillare che il potenziale globale sarebbe comunque sufficiente per soddisfare tutto il fabbisogno mondiale di energia.
Poiché l’attività fotosintetica si risolve in ultima analisi nella fissazione del carbonio della CO2 in atmosfera in carboidrati, da cui il fondamentale ruolo che le biomasse possono giocare nella mitigazione dell’effetto serra, la produzione di biomassa su grande scala può essere misurata in termini di carbonio netto fissato nel materiale organico costituente le biomasse.
Ogni anno, l’attività fotosintetica comporta la fissazione di circa 80 miliardi di tonnellate di carbonio in materiale organico. A sottolineare la rinnovabilità della risorsa biomassa, studi del settore affermano che mediamente, le riserve di biomassa esistenti sulla Terra possono essere ricostituite in circa 10 anni; il tempo necessario alla ricostituzione delle riserve é ovviamente più lungo per la biomassa legnosa delle foreste (circa 22 anni) e molto più breve per la biomassa aquatica (2-3 mesi), con le terre coltivate in una posizione intermedia (1-2 anni).

Limiti e vincoli della produzione di energia da biomasse.

Ci sono numerose stime che dimostrano che, il ruolo minoritario oggi giocato dalle biomasse nella produzione di energia (specie nei Paesi industrializzati) non è dovuto alla insufficiente potenzialità produttiva, bensì ad una serie di fattori storici, tecnici, economici, ambientali e sociali, ci cui mi riservo di citare solo i più rilevanti:
-La produzione agricola è da sempre orientata - peraltro per ovvi e buoni motivi ! - alla produzione di alimenti piuttosto che alla produzione di energia. La conversione di aree rilevanti a piantagioni energetiche pone il problema della competizione tra uso del terreno a fini alimentari o a fini energetici.
-Molte delle aree con le maggiori potenzialità di produzione di biomasse (foreste, boschi, savane, praterie) sono ecosistemi di elevato valore ambientale, biologico e paesaggistico. La loro conversione a piantagioni energetiche intensive pone difficili problemi di salvaguardia dell’ecosistema e di accettabilità sociale e politica.
-Una parte consistente della produzione di biomassa, avviene in aree remote e impervie, nelle quali lo sfruttamento intensivo a fini energetici è difficile e costoso.
-Le biomasse sono una fonte di energia molto più “difficile” e costosa dei combustibili fossili; non a caso, lo sviluppo economico di tutti i Paesi industrializzati è stato finora alimentato dai combustibili fossili, nonostante in alcune circostanze la disponibilità di biomasse fosse significativa.
-I rendimenti di produzione di elettricità, calore o combustibili da biomasse sono tipicamente molto inferiori a quelli ottenibili con i combustibili fossili.
-Le tecnologie e i sistemi richiesti per la raccolta, la movimentazione ed il trasporto di biomasse sono tipicamente molto più complessi e costosi di quelli richiesti dai combustibili fossili.
-Le tecnologie ed i sistemi adottabili per la generazione dei vettori energetici finali (elettricità, calore, combustibili) a partire dalla biomasse sono inerentemente più costosi e difficili da gestire di quelli adottabili per i combustibili fossili.
-Per quanto nell’immaginario collettivo le biomasse siano percepite come una fonte di energia “pulita” e compatibile, in realtà il loro sfruttamento può presentare problematiche di impatto ambientale non elementari, per molti aspetti più difficili di quelle poste dai combustibili fossili.
Fondamentale eccezione sono le emissioni di gas serra, che grazie alla rinnovabilità del ciclo del carbonio instaurato dalla biomasse sono praticamente nulle.
-La diffusione su larga scala di piantagioni energetiche richiederebbe, specie nei Paesi in via di sviluppo, una significativa trasformazione degli stili di vita delle popolazioni che gravitano sull’attività agricola. L’accettabilità sociale di queste trasformazioni può essere problematica, oltre che dubbia.
Questo lungo elenco non intende frustrare gli sforzi verso un maggiore e migliore utilizzo delle biomasse per produzione di energia, bensì indurre la consapevolezza dei problemi da affrontare. Fermo restando il grande interesse per una fonte di energia rinnovabile come le biomasse, soprattutto per un Paese quasi privo ( a differenza di quanto vogliono farci credere) di risorse fossili come l’Italia, è importante, a parere di chi scrive, maturare una corretta percezione delle realtà per evitare illusioni o irrealistiche aspettative.

Processi e tecnologie per la produzione di energia

Questo passaggio fornisce una rapida panoramica dei percorsi tecnologici che possono essere seguiti per la produzione di energia da biomasse.
Le biomasse “umide” contenenti oltre il 70-80% di umidità si prestano all’impiego in processi biologici, per i quali sono individuabili le tre principali alternative dell’idrolisi enzimatica, la fermentazione e la digestione batterica. Per le biomasse “secche” con contenuto di umidità fino al 50-60% (legno e piante erbacee) sono preferibili i processi termochimici, per i quali si individuano le quattro alternative della combustione, la gasificazione, la pirolisi e la liquefazione. Esiste infine l’ulteriore percorso dell’estrazione di olio da cui, attraverso un processo di esterificazione, è ottenibile combustibile per i trasporti (bio-diesel).
La tecnologia che storicamente e tuttora domina la produzione di energia da biomassa è la combustione per produzione di calore o elettricità. La potenzialità ed il ruolo degli altri percorsi dipenderà sia dalla capacità di sviluppare tecnologie adeguate, sia dalla possibilità di contemperare i problemi e le esigenze evidenziate.
In generale, per avere un’idea dell’efficienza degli impianti a biomassa si propongono le prestazioni della tecnologia “Combustione impianti per biomasse legnose”, in cui si registra un
potere calorifico della biomassa vergine introdotta pari a 2,9 kW/kg, mentre relativamente all’impianto, costituito da caldaie a recupero e turbine, il  rendimento elettrico oscilla tra il 17 ed il 23%. Chiaramente non sono valori alti, ma basta leggere l’esempio per capire che questo aspetto non è fondamentale!

L’esempio.

Dubbiaco è un comune italiano di 3 283 abitanti della Provincia autonoma di Bolzano.
E’ noto che il 42% del territorio dell'Alto Adige è ricoperto da boschi e foreste, ed è fiorente una attività di trasformazione del legno, negli ultimi anni si sta cercando di sfruttare al meglio tale fonte di energia pulita e rinnovabile, ovvero il legname.
Magari ci ricorda qualcosa del nostro territorio…magari vagamente.
Nel giugno 2005 la centrale, funzionante dal 1998, è stata ampliata e radicalmente ristrutturata con il nuovo gruppo per la produzione combinata di energia termoelettrica: un impianto che nel suo genere è il maggiore d'Europa.
Udite…udite! L'impianto produce e diffonde energia termica eco-compatibile per i comuni di Dobbiaco e San Candido e per le loro frazioni.
Il sistema di produzione di energia sfrutta come materia prima il cippato di legno, ovvero gli scarti delle segherie o del disboscamento. Usando questo come combustibile si produce energia termica, che a sua volta riscalda un fluido di lavoro che si vaporizza e si espande in una turbina; quest'ultima è collegata ad un alternatore che genera energia elettrica. Contemporaneamente, la parte residuale dell'energia termica prodotta dalla combustione del cippato di legno è impiegata per riscaldare un olio diatermico che fluisce all'interno di un circuito di produzione del vapore utilizzato nel teleriscaldamento propriamente detto; il calore così trasportato è quello che infine verrà utilizzato per riscaldare le case dei due paesi. I punti vincenti di una tale centrale sono l'utilizzo di materie prime rinnovabili, che provengono da scarti di altre lavorazioni (il cippato è proveniente, oltre che dalle segherie locali, anche dalle importazioni, persino dalla Finlandia), e non ultimo una minima emissione di gas di scarico, grazie all'utilizzo combinato di un filtro elettrico e uno di condensazione.
La centrale ha una potenza di 18 megawatt e brucia annualmente circa 1.402.500 metri cubi di biomassa.
Nel 2006 la centrale ha vinto il "premio solare europeo".
Nell'anno 2009 Dobbiaco è entrata assieme ad altri tre paesi dell'Alto Adige nella speciale classifica dei Comuni che si sono dotati di impianti per la produzione di energia da fonti rinnovabili di Legambiente; i risultati ottenuti sono una percentuale del 269% rispetto al fabbisogno, con 255 kwh di impianti fotovoltaici, 1.279 kwh di mini-idroelettrico, 1.270 m2 di pannelli solari termici, teleriscaldamento da due impianti, biomasse da 25 Mw e biogas da 132 kwh.[5]

Secondo me come esempio è “esaustivissimo”!

Gli incentivi.

Le modalità di incentivazione della produzione di energia elettrica da impianti alimentati da fonti rinnovabili (esclusi i fotovoltaici) sono stabilite dal DM 6 luglio 2012.
Possono accedere agli incentivi gli impianti di potenza non inferiore a 1 kW.
Gli incentivi si applicano agli impianti nuovi, integralmente ricostruiti, riattivati, oggetto di intervento di potenziamento o di rifacimento che entrano in esercizio a partire dal 1°gennaio 2013.

Cosa sono.

Gli incentivi sono riconosciuti sulla produzione di energia elettrica netta immessa in rete dall’impianto.
L'energia elettrica autoconsumata non ha accesso agli incentivi.
 In base alla potenza dell'impianto sono previsti due distinti meccanismi incentivanti:
• una tariffa incentivante omnicomprensiva (To) per gli impianti di potenza fino a 1 MW, determinata dalla somma tra una tariffa incentivante base – il cui valore è individuato per ciascuna fonte, tipologia di impianto e classe di potenza nell'Allegato 1 del Decreto - e l’ammontare di eventuali premi (es. riduzione emissioni). L’energia immessa in rete dagli impianti che accedono alla tariffa onnicomprensiva risulta nella disponibilità del GSE e non del produttore.
• un incentivo (I) per gli impianti di potenza superiore a 1 MW e per quelli di potenza fino a 1 MW che non optano per la tariffa omnicomprensiva, calcolato come differenza tra la tariffa incentivante base – a cui vanno sommati eventuali premi a cui ha diritto l’impianto - e il prezzo zonale orario dell’energia (riferito alla zona in cui è immessa in rete l’energia elettrica prodotta dall’impianto). L’energia prodotta dagli impianti che accedono all’incentivo (I) resta nella disponibilità del produttore.
Il Decreto stabilisce che Il costo indicativo cumulato di tutte le tipologie di incentivo riconosciute agli impianti a fonte rinnovabile, diversi dai fotovoltaici, non può superare complessivamente il valore di 5,8 miliardi di euro annui.

Il nuovo sistema di incentivazione introduce anche dei contingenti annuali di potenza incentivabile, relativi a ciascun anno dal 2013 al 2015, divisi per tipologia di fonte e di impianto e ripartiti secondo la modalità di accesso agli incentivi prevista dal DM 6 luglio 2012 (Aste; Registri per interventi di nuova costruzione, integrale ricostruzione, riattivazione, potenziamento e ibridi; Registri per rifacimenti).

Quanto valgono
Il DM 6 luglio 2012 individua, per ciascuna fonte, tipologia di impianto e classe di potenza, il valore delle tariffe incentivanti base (Tb) di riferimento per gli impianti che entrano in esercizio nel 2013.

I nuovi incentivi hanno durata pari alla vita media utile convenzionale della specifica tipologia di impianto, indicata nell’Allegato 1 del Decreto.

Le tariffe si riducono del 2% all’anno a partire dal 2014, fatte salve le eccezioni previste nel caso di mancato raggiungimento dell’80% della potenza del contingente annuo previsto per i registri e per le aste.

Il valore della tariffa incentivante base spettante è quello vigente alla data di entrata in esercizio dell’impianto. La tariffa omnicomprensiva o l'incentivo, calcolati dal valore della tariffa incentivante base, saranno erogati dal GSE a partire dalla data di entrata in esercizio commerciale.

Agli impianti che entrano in esercizio prima della chiusura del periodo di presentazione delle domande di partecipazione alle procedure di Registri o Asta, che risultino ammessi in posizione utile, viene attribuita la tariffa incentivante base vigente alla data di chiusura del periodo stesso.
Come si ottengono
Sono previste quattro diverse modalità di accesso agli incentivi, a seconda della fonte, della potenza dell’impianto e della categoria di intervento:
• Accesso diretto, nel caso di interventi di nuova costruzione, integrale ricostruzione, riattivazione o potenziamento con potenza non superiore ad un determinato limite (art.4 comma 3), per determinate tipologie di fonte o per specifiche casistiche;
• Iscrizione a Registri, in posizione tale da rientrare nei contingenti annui di potenza incentivabili (art.9 comma 4), nel caso di interventi di nuova costruzione, integrale ricostruzione, riattivazione o potenziamento con potenza superiore a quella massima ammessa per l’accesso diretto agli incentivi e non superiore al valore di soglia oltre il quale è prevista la partecipazione a procedure di Aste competitive al ribasso;
• Iscrizione a Registri per gli interventi di rifacimento, in posizione tale da rientrare nei relativi contingenti annui di potenza incentivabile (art.17 comma 1), nel caso di rifacimenti di impianti la cui potenza successiva all’intervento è superiore a quella massima ammessa per l’accesso diretto;
• Aggiudicazione degli incentivi partecipando a procedure competitive di Aste al ribasso, gestite dal GSE esclusivamente per via telematica, nel caso di interventi di nuova costruzione, integrale ricostruzione, riattivazione o potenziamento con potenza superiore a un determinato valore di soglia (10 MW per gli impianti idroelettrici, 20 MW per gli impianti geotermoelettrici e 5MW per gli altri impianti a fonti rinnovabili);
In caso di interventi di potenziamento, per determinare la modalità di accesso agli incentivi, la potenza da considerare corrisponde all’incremento di potenza a seguito dell’intervento.
La richiesta di accesso agli incentivi, la richiesta di iscrizione ai Registri e la domanda di partecipazione alle Procedure d’Asta, nonché l’invio della documentazione - devono essere effettuate esclusivamente per via telematica attraverso l’applicazione informatica Portale FER-E, accessibile registrandosi all’Area Clienti del sito GSE.

Varie & eventuali.
E poi ancora… gli impianti istallati e da istallare, la miglior tecnologia…la gestione dei rifiuti…la linea trattamento fumi….c’è tanto, tantissimo di “ non detto” che sarà descritto nella prossima puntata dell’articolo.

Pensierini
Le diete per essere efficaci devono essere “ingegneristicamente” brevi e contenere tutti gli ingredienti necessari al sano nutrimento del lettore.
Ed io, al benessere dei miei lettori ci tengo!

Prometto di concedermi solo qualche pensierino…
E’ chiaro che l’articolo costituisce una “provocazione costruttiva”, che si antepone alle scelte di “petrolizzare” il Nostro territorio.
E’ chiaro che non esiste un solo ingrediente che possa sanare il problema energetico regionale.
Ma è e deve essere altrettanto chiaro che se si vuole energia elettrica a basso costo, e la si vuole in casa, un qualche prezzo bisogna pure pagarlo.
Non ci sono pasti gratis.
Io propongo ed ho proposto, molte alternative energetiche per il Nostro territorio e non mi sento di escludere questa. Siamo una regione a sfondo agricolo… dagli scarti potremmo “illuminare” città, quasi gratis.
Sono inoltre convita che, questa fonte energetica, potrebbe costituire posti di lavoro per molti, basti pensare alle lunghe filiere produttive ed alla loro gestione… coinvolgerebbero centinaia di persone.
Si potrebbero riqualificare molte zone industriali, attualmente deserte.
Si potrebbero realizzare zone teleriscaldate.
Si potrebbe, per una volta, sognare una “buona” gestione degli impianti.
Ci sono molte criticità, certo…ma  si possono superare con l’ingegno e la volontà.
Si potrebbe, per una volta, dare spazio a chi parla con cognizione, a chi propone, a chi crede che la soluzione non và cercata fuori dai Nostri confini… a chi crede che questa dieta, forse non è LA soluzione…ma è una soluzione.
Le diete sono complesse. Ci vuole tenacia. Costanza. Forza.

Il cosa mangiare dipende dalla densità demografica, dalla disponibilità di cibo, o di certi cibi, dipende anche dalle tradizioni culturali e alimentari, dalla peculiarità e dalla predominanza di certi prodotti relativi ad una determinata area geografica, ma anche dalle strategie di allevatori, politici e compagnie multinazionali che vedono nel cibo un profitto più che un nutrimento…. ma è sicuramente relativo anche ad una scelta individuale consapevole che prescinde dall'offerta o dai costumi alimentari dominanti.

D’altra parte mi perdonerà Feuerbach se affermo che, la Regione è ciò che mangia…mi perdoneranno Calvino e Pasolini che accostavano il cibo alla sacralità dell'amore.
L'importante è mangiare bene...L'Abruzzo sarà sempre nostro ospite.
Buon appetito.