Biocarburanti: presente e futuro - Biomasse

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QUALCHE SPUNTO SU...

Biocarburanti: presente e futuro


Intervista a Vito Pignatelli

I trasporti dipendono quasi totalmente (97-98%) dai combustibili fossili e da soli sono responsabili del 53,2% dei consumi petroliferi italiani. Per tale ragione il tema dei biocarburanti diventa di scottante attualità negli scenari energetici.

Per capire meglio lo stato dell’arte e il futuro dei biocarburanti abbiamo incontrato il ricercatore ENEA Vito Pignatelli, dell’Unità Tecnica Fonti Rinnovabili della Casaccia, responsabile del Coordinamento delle attività di ricerca, sviluppo e dimostrazione dell’ENEA sulle tecnologie per le biomasse e bioenergie.

Innanzitutto, che cosa si intende per biocarburanti?
Sotto il cappello di “biocarburanti” è compreso un insieme ampio e diversificato di prodotti liquidi o gassosi, utilizzabili come combustibili alternativi nel settore dei trasporti e ricavati dalle biomasse, vale a dire tutti quei materiali di origine organica (vegetale o animale) che non hanno subito alcun processo di fossilizzazione. Si tratta di risorse rinnovabili (FER), in quanto non viene incrementato l’ammontare di CO2 presente nell’ambiente nel corso del processo di produzione e combustione. L’utilizzo dei biocarburanti accelera semplicemente il ritorno in atmosfera della CO2 “fissata” dalle piante, con emissioni che rientrano nel normale ciclo del carbonio.

Quali sono allo stato dell’arte i biocarburanti maggiormente disponibili?
Allo stato attuale della tecnologia, gli unici biocarburanti prodotti e utilizzati su larga scala sono gli oli vegetali, impiegati direttamente come tali (in genere per l’alimentazione di macchine agricole) o trasformati chimicamente in una miscela di esteri comunemente conosciuta con il nome di biodiesel, e l’etanolo  (o bioetanolo) e i suoi derivati di sintesi. A questi si è aggiunto negli ultimi anni il biometano, ottenuto a partire dal biogas prodotto dalla fermentazione anaerobica di reflui zootecnici, residui e scarti agroindustriali e colture dedicate (mais). Quest’ultimo viene utilizzato prevalentemente per l’alimentazione di autobus adibiti al trasporto pubblico.

Come vengono usati attualmente i biocarburanti?
Questi prodotti vengono miscelati in percentuali crescenti, ma complessivamente ancora limitate, con benzina e gasolio. In questo modo, si cerca di andare incontro all’esigenza delle case automobilistiche di non modificare i motori o altre componenti degli autoveicoli e a quella dei produttori di carburanti di assicurare la piena “fungibilità” dei combustibili in vendita nella rete di distribuzione stradale (un qualsiasi autoveicolo deve poter passare senza problemi dall’uso di una miscela contenente biocarburanti a quello del combustibile fossile puro e viceversa). 

Da quali colture sono prodotti questi biocarburanti?
Tutti quelli attualmente distribuiti su larga scala sono ricavati a partire da colture ben note: oleaginose come colza, soia, girasole e palma da olio o zuccherine come mais, grano, barbabietola e canna da zucchero. Si tratta in tutti i casi di colture largamente diffuse e utilizzate prevalentemente a fini alimentari, sia nel nostro paese che in altri contesti europei ed extra-europei. In questo caso si usa parlare di biocarburanti di prima generazione, in quanto prodotti da biomasse legate in qualche modo alla filiera alimentare dell’uomo.

Si corre forse il rischio di entrare in competizione con la catena alimentare?
Non si dovrebbe correre questo rischio con un livello di sostituzione di combustibili fossili con biocarburanti fino al 10%, come stabilisce l’ultima Direttiva Europea sulla promozione delle fonti rinnovabili. Percentuali maggiori darebbero però luogo a problemi di natura tecnica e, soprattutto, rischierebbero di alimentare un possibile conflitto, efficacemente sintetizzato dalla domanda “cibo o combustibile?” per la destinazione finale dei terreni e dei prodotti agricoli.
Di conseguenza se, in un contesto di maggior diversificazione delle fonti energetiche e di contenimento delle emissioni di CO2, si decidesse di introdurre sul mercato maggiori quantitativi di biocarburanti, bisognerebbe puntare su nuovi tipi di filiere produttive “di seconda generazione”, con la duplice esigenza di ridurre i costi di produzione e di evitare una pericolosa competizione con le produzioni alimentari.

Cosa si intende per biocarburanti di seconda generazione?
Questa comune denominazione raggruppa in realtà un gran numero di prodotti, ottenibili da diverse materie prime con una varietà di processi a diversi stadi di sviluppo (dal laboratorio all’impianto dimostrativo precommerciale), ma nessuno ancora presente sul mercato in quantità significative.
Denominatore comune delle filiere dei biocarburanti di seconda generazione è comunque l’uso, come materia prima, di substrati generalmente non utilizzabili a fini alimentari (ad esempio, materiali lignocellulosici e oli non commestibili) o prodotti comunque in aree diverse da quelle tradizionalmente destinate alle produzioni agricole convenzionali (colture di microalghe).

Quali vantaggi presentano i biocarburanti di seconda generazione, oltre a quello di non entrare in competizione con la catena alimentare?
Sono caratterizzati da una maggiore capacità di contribuire, per unità di combustibile fossile sostituito, alla riduzione delle emissioni di gas ad effetto serra, se si considera l’intero ciclo di vita della relativa filiera produttiva.
Nel caso specifico delle colture da biomassa, ad esempio, è noto che già oggi la produttività per ettaro è molto più elevata rispetto a quella dei cereali o delle oleaginose - oltretutto con minori consumi idrici e richieste di fertilizzanti e pesticidi - e che, in ogni caso, i processi di conversione in biocarburanti di seconda generazione consentono di utilizzare una frazione maggiore della biomassa prodotta o addirittura l’intera pianta, cosa che si traduce immediatamente in bilanci energetici ed ambientali molto più vantaggiosi rispetto a quelli dei corrispondenti biocarburanti attualmente in uso.

Su quali biomasse “di seconda generazione” si concentrano principalmente le attività di ricerca dell’ENEA?
Qui in Casaccia e nel centro della Trisaia in Basilicata stiamo studiano i potenziali produttivi e l’adattabilità alle condizioni ambientali e climatiche del nostro Paese di colture non alimentari ricche di zuccheri, come il topinambur, per la produzione di biogas o bioetanolo e di colture erbacee da biomassa, come ad esempio il miscanto, il panìco e il cardo. Sono anche state avviate ricerche sulle microalghe per la produzione di biolio (a sua volta trasformabile in biodiesel), biogas e, in prospettiva, bioidrogeno.

 

 

Coltura sperimentale di microalghe presso il Centro Ricerche ENEA della Casaccia (Roma)

 

Per saperne di più:

 

 

 

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