L'intervento di Efisio Antonio Scano, Responsabile scientifico Laboratorio Biocombustibili e biomasse di Sardegna Ricerche, nell'ambito del seminario "Biomasse, Biocombustibili e Biogas" organizzato dallo Sportello Energia di Sardegna Ricerche il 1° luglio a Cardedu (OG).

1. Efisio A. Scano
Il Piano regionale delle biomasse
Le biomasse residuali
Cardedu 1 luglio 2014

2. Produzione di energia elettrica da biogas, RSU e
biomasse solide nell’Europa a 27
0
10
20
30
40
50
60
70
80
30,332
2,054
17,208
2,047
70,775
2,26
35,922
3,404
18,349
2,208
73,909
2,522
TWh
Europa 2011 Italia 2011
Biogas
Rifiuti Solidi
Urbani Biomasse
Solide
Fonte: 12th EurObserv’ER Report 2012 “The state of renewable energies in Europe”

3. -10,0
10,0
30,0
50,0
70,0
90,0
110,0
Belgio
Bulgaria
RepubblicaCeca
Danimarca
Germania
Estonia
Irlanda
Grecia
Spagna
Francia
Italia
Cipro
Lettonia
Lituania
Lussemburgo
Ungheria
Malta
Olanda
Austria
Poland
Portogallo
Romania
Slovenia
Slovacchia
Finlandia
Svezia
RegnoUnito
Tassodidipendenzaenergetica%
Tasso di dipendenza energetica nell’Europa a 27
Fonte: http://www.eunews.it

4. Evoluzione dell’importazione e della produzione di
energia primaria in Italia
10
30
50
70
90
110
130
150
170
2006 2007 2008 2009 2010
2011
2012
Energiaprimaria,Mtep
Importazione
Produzione
Produzione da rinnovabili
Fonte: AEEG Relazione annuale, Marzo 2013

5. L’apporto delle biomasse al fabbisogno energetico
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
10,0
38,0
3,0 3,2 3,5
2,5
15,0
17,0
13,0
Apportoenergeticodellebiomasse%
Fonte IEA, Key World Energy Statistics, 2011

6. Il potenziale delle Biomasse in campo energetico
Stime ottimistiche affermano che nel 2050 esse arriveranno a coprire
il 35 % della richiesta di mondiale energia con un contributo pari a
4700 Mtep/anno
In Europa, attualmente sono prodotti 120 Mtep/anno da fonti
rinnovabili di cui 40-50 Mtep/anno da biomasse
Sono stati realizzati diversi impianti di cogenerazione e
teleriscaldamento nel centro e nord Europa
In Germania Impianti per la produzione di biogas
In Francia impianti per la produzione di biodiesel e bioetanolo
In Gran Bretagna impianti per la captazione del biogas dalle
discariche
In Svezia e Austria impiego massiccio del legno nel riscaldamento

7. Le biomasse danno la possibilità di generare energia elettrica e termica con
continuità, caratteristica di estremo interesse per i gestori delle reti elettriche
e per gli investitori.
Le biomasse, a differenza delle fonti eolica e solare, comportano costi di
esercizio più elevati, determinati dalla necessità di fornire, con continuità, la
materia prima agli impianti.
Vantaggi e svantaggi dell’impiego delle biomasse
L’impiego delle biomasse contribuisce a ridurre l’impatto sulle reti di
distribuzione, dovuto attualmente ad un’elevata quota di energia prodotta da
fonti non programmabili, e consente di stimare con precisione l'energia
producibile e, di conseguenza, i ritorni economici degli investimenti.
L’uso delle biomasse a fini energetici è stato ed è tuttora oggetto di
controversie e polemiche, soprattutto per quanto riguarda l’impiego di specie
vegetali di interesse alimentare e di terreni agricoli.

8. La Disponibilità di Biomasse
La problematica più critica è rappresentata dall’approvvigionamento delle
biomasse a causa della stagionalità, della competizione con altri settori e
delle elevate superfici coltivabili necessarie
Perché lo sfruttamento delle biomasse risulti sostenibile è indispensabile
che il territorio da cui si ricava la materia prima presenti caratteristiche di
produzione concentrate, per contenere i costi di raccolta e trasporto agli
impianti
I residui agricoli ed i sottoprodotti delle diverse trasformazioni industriali
possono rappresentare dei feedstocks disponibili sull’intero territorio
regionale

9. Lo scenario regionale*
* Fonte Piano d’azione per le Energie rinnovabili in Sardegna – Piano delle biomasse
L'obiettivo di ogni regione è espresso dal
Fattore “O” = (FER-E + FER-C) / CFL
Il Fattore “O” misura l'attuale contributo delle energie rinnovabili, al consumo finale
lordo. In Sardegna, risulta pari al 4,86%.
Il valore di riferimento finale dei CFL al 2020 è ottenuto come regionalizzazione
dell'obiettivo nazionale (32.227 kTep) dettato dal PAN 2010 ed è pari a ca. 3.746 kTep.
Dove (FER-E) rappresenta il Comparto Elettrico, (FER-C) il Comparto Termico, CFL il
consumo finale lordo
Fattore “O” 2020 = 15 % Fattore “O” limite 17,8 %

10. Lo scenario regionale*
* Fonte Piano d’azione per le Energie rinnovabili in Sardegna – Piano delle biomasse
STRATEGIA 6 – BIOMASSA-Predisporre il Piano Regionale delle biomasse a scopo agro-
energetico con la finalità di:
• Favorire l’impiego di biomassa residuale;
• Individuare i macrobacini di alimentazione delle biomasse di origine agricola e
zootecnica;
• Valutare la massima potenza installabile nel territorio regionale nelle diverse aree
secondo criteri di sostenibilità tecnico-economica tenendo conto degli impianti già
installati;
• Privilegiare l'alimentazione da colture agricole dedicate in filiera corta escludendo
alimentazioni con provenienza extra-regionale (l'implementazione di un sistema di
approvvigionamento delle biomasse che sia sostenibile da un punto di vista
economico-finanziario ed ambientale -bilancio complessivo delle emissioni);

11. Lo scenario regionale*
• Privilegiare gli impianti di piccola e media taglia distribuiti nel territorio e finalizzati
all'autoconsumo energetico degli utenti ed al rilancio del settore agricolo regionale;
• Fissare i criteri tecnico-economici da seguire nell'elaborazione dei progetti di impianti
a biomasse necessari per ottenere il provvedimento di autorizzazione unica ponendo
quale elemento inderogabile l'implementazione di un sistema di approvvigionamento
delle biomasse che sia sostenibile da un punto di vista economico-finanziario ed
ambientale (bilancio complessivo delle emissioni);
* Fonte Piano d’azione per le Energie rinnovabili in Sardegna – Piano delle biomasse

12. STRATEGIA 7 – COMPARTO TERMICO (FER-C) - Porre in essere le iniziative volte ad
incentivare la produzione di energia termica da fonte rinnovabile. Le analisi svolte
negli scenari del Piano hanno messo in evidenza che la produzione complessiva di
energia rinnovabile è squilibrata sul settore elettrico (90%) rispetto a quello
termico (10%). Devono essere poste in essere pertanto delle iniziative tese a
riequilibrare il rapporto tra FER-E e FER-C, almeno nelle proporzioni descritte nello
scenario O2, cercando di coordinare per quanto possibile le azioni già intraprese per
massimizzarne l'efficacia. Per quanto specificamente attiene alla Biomassa è
necessario:
• favorire l’uso diretto della biomassa per la produzione di energia termica;
• nello scenario O2, garantire 28,93 kTep da uso diretto termico di biomassa.
Lo scenario regionale*
* Fonte Piano d’azione per le Energie rinnovabili in Sardegna – Piano delle biomasse

13. STRATEGIA 8 – EFFICIENZA ENERGETICA E RISPARMIO. Al fine di raggiungere gli
obiettivi di scenario è ineludibile puntare non solo alla massimizzazione del
numeratore della frazione obiettivo (O), ma anche alla riduzione sensibile del
denominatore, ossia i Consumi finali Lordi (CFL). Attraverso l’introduzione di azioni
mirate a favorire sia il risparmio, sia l’efficientamento energetico è possibile
contribuire ad abbassare i CFL. Nel caso specifico della biomassa, introdurre
incentivi concretamente rivolti a favorire lo sfruttamento della quota termica del
calore utile, derivante dagli impianti di cogenerazione, sarebbe un contributo reale
in tale direzione.
Lo scenario regionale*
* Fonte Piano d’azione per le Energie rinnovabili in Sardegna – Piano delle biomasse

14. Tipologia Paglie Agrumi
e
Frutteti
Potature
vite
Potature
Olivo
Manutenz.
verde
Forestaz.
Arboric.
Scarti
ind legno
Scarti
carciofo
t/anno 144.307 44.017 113.780 46.044 34.641 332.826 62.855 180.671
Tipologia Scarti
Pom.
Scarti
vinif.
Scarti
sansa
Nocciolino
oliva
Acque di
vegetaz.
Siero
e scotta
Scarti
Macell.
Lana
t/anno 56.910 12.930 18.046 2.696 13.863 123.269 7.492 1.308
Tipologia FORSU Reflui
Zootec.
Oli
frittura
Fanghi
Depuraz.
Colture
Dedicate
(Imp.esist.)
Previs.ioni
Sorgo
Previsioni
Cardo
t/anno 79.289 4.174.321 2.513 67.027 234.860 443.980 128.867
Biomasse totali 6.326.512 t/anno

15. Le biomasse residuali di derivazione agricola e industriale consentono di
superare gli svantaggi tipici dell’impiego delle biomasse in termini di
impegno del territorio e competizione con le produzioni agricole destinate al
settore alimentare.
L’impiego delle biomasse residuali derivanti dal settore agricolo e industriale
a scopo energetico consente di trasformare materiali di scarto, per i quali
occorrerebbe affrontare le procedure ed i costi di smaltimento, in fonti
energetiche.
L'uso di biomasse residuali contribuisce alla quota di produzione di energia
da fonti rinnovabili necessaria per il soddisfacimento degli impegni
internazionali e riduce la dipendenza dalle importazioni di combustibili
fossili.
L’impiego delle biomasse residuali

16. Valutazioni per l’impiego delle biomasse residuali
 Conoscenza della disponibilità e della tipologia delle biomasse presenti nel
territorio di interesse.
 Stima delle potenzialità energetiche e dei vincoli che ne possono influenzare
l’impiego.
 Stima comparativa dei costi di acquisto, approvvigionamento e stoccaggio.
 Scelta della tecnologia da impiegare e determinazione della potenza
installabile.
 Scelta della configurazione impiantistica più adatta.
 Verifica delle possibilità di connessione alle reti di trasporto e distribuzione
dell’energia.
 Analisi economica e finanziaria dell’investimento.

17. Metodologia di indagine
FASE 2
Stima delle quantità e valutazione dell’attuale riutilizzo, a scopo energetico e
non.
FASE 1
Indagine conoscitiva per l’acquisizione di informazioni generali relative alle
diverse attività presenti nella regione che originano biomasse residuali.
Biomasse residuali considerate
 Residui del settore agricolo
 Residui del settore forestale
 Residui del settore zootecnico
 Residui di lavorazioni agroindustriali
 Residui delle lavorazioni del legno e affini

18. Bacini per l’approvvigionamento di residui agricoli
B.1
B.2
B.3
B.4
B.5
Bacino
Residuo
prodotto tal
quale
(t/anno)
Potenza
elettrica
(MWe)
B.1 21.445 3,8
B.2 9.523 1,6
B.3 23.560 4,1
B.4 16.233 2,8
B.5 22.825 4,0
Fonte: Rapporto IGEAM per conto di Sardegna Ricerche

19. B.1
B.2
B.3
B.4
Bacini di approvvigionamento di reflui zootecnici
Totale Sardegna *
290.000 capi bovini
285.000 capi suini, per un totale di
5.000.000 t/anno di reflui
Produzione Potenziale
95.490.000 Nm3 biogas/anno
Totale quattro bacini principali **
Bovini 172.343
Suini 108.444
Produzione Potenziale
51.137.102 Nm3 biogas/anno
Fonti: *Progetto Agribiogas ** Rapporto IGEAM per conto di Sardegna Ricerche

20. Lo scenario regionale
Potenziale Biogas
Tipologia Ind. Casearia
Scarti di
macellazione FORSU Reflui
Scarti colt.
Carciofo
Scarti Colt.
Pomodoro
Colture
Dedicate Totale
MW Inst. 1,42 0,37 4,96 111,07 14,02 4,42 21,13 157,38
Potenziale Termochimico
Tipologia Paglie
Potatura
Agrumi e
frutteti
Potatura
vite
Potatura
olivo
Manuten.
Verde
Forestali+
Arboric.
Scarti
Ind.
Legno
Scarti
Vitic. ed
Enol.
Scarti
nocciol. Sanse Totale
MW Inst. 78,11 15,60 42,70 16,9 4,17 115,77 41,50 2,89 1,58 8,26 327,48

21. 19,74%
3,24%
1,72%
2,99%
32,77%
8,91%
4,58%
21,82%
1,84% 2,40%
Residui colturali del carciofo Residui colturali del pomodoro
Residui vitivinicoli Scarti di macellazione
Siero di latte ovino Fanghi di depurazione
Manutenzione del verde FORSU
Acque di vegetazione Sanse denocciolate
Lo scenario regionale

22. Biomasse residuali per
macrocategorie
86,57%
8,41%
4,87% 0,16%
Reflui zootecnici
Residui agricoli
Residui agroindustriali
Scarti di macellazione
52,60%
26,74%
14,72%
5,50% 0,43% Industria latt/casearia
Industria del legno
Industria olearia
Industria enologica
Industria del pomodoro
30,85%
24,64%
19,43%
9,72%
7,86% 7,51% Residui colturali carciofo
Paglie
Potature vite
Residui colturali pomodoro
Potature ulivo
Potature frutteti

23. Potenziale energetico
Processi Biochimici
(BIOGAS)
Processi Termochimici
0 150 300 450 600 750 900
Industria lattiero/casearia
Scarti di Macellazione
Reflui zootecnici
Scarti di carciofo
Scarti di pomodoro
GWh/anno
0 100 200 300 400 500 600 700
Paglie
Potature frutteti
Potature vite
Potature ulivo
Residui industria del legno
Residui industria enologica
Residui industria olearia
GWh/anno

24. Risvolti ambientali della valorizzazione energetica delle
biomasse residuali
Processi Biochimici
Processi Termochimici
DigestatoResidui di processo
Upgrading del biogas H2S NH3 CH4
Residui di processo Ceneri
Stoccaggio delle biomasse Reflui liquidi
Emissioni di particolato Potassio, Zolfo,
Cloro, Calcio, Zinco
Ceneri volatili

25. Lo studio di un’installazione a biomasse residuali per la produzione di
energia comporta la valutazione:
 del consumo di altre risorse (acqua e territorio)
 degli impatti esterni ed interni sul sito prescelto
 dell’emissione di gas serra
 del possibile inquinamento atmosferico
 della produzione di reflui da trattare
 della collocazione dei residui di processo (ceneri e digestato).
Risvolti ambientali della valorizzazione energetica delle
biomasse residuali

26. I benefici ambientali ed economici sono notevoli e rappresentati
sostanzialmente da:
o riduzione del consumo di combustibili fossili
o riduzione delle emissioni di gas serra
o riduzione del volume delle discariche
o avvio allo smaltimento di materiali stabilizzati
o sfruttamento integrale delle materie prime destinate alle trasformazioni
agroindustriali
o possibilità di produrre energia autonomamente nei siti di localizzazione
delle unità produttive agricole e industriali.
Risvolti ambientali della valorizzazione energetica delle
biomasse residuali

27. Conclusioni
Le biomasse residuali, che in larga parte confluiscono attualmente al sistema di
gestione dei rifiuti, sono state considerate risorse energetiche.
La riclassificazione delle biomasse residuali, finalizzata alla valorizzazione
energetica, può consentire il risparmio di risorse energetiche di origine fossile,
la riduzione globale delle emissioni di Biossido di Carbonio e la progressiva
riduzione dei volumi di rifiuti da destinare allo smaltimento in discarica.
La valorizzazione energetica delle biomasse derivate da residui agricoli o
agroindustriali è subordinata alla caratterizzazione chimico-fisica ed
energetica e alla validazione degli impianti utilizzabili, allo scopo sia di
massimizzarne il beneficio energetico e quindi economico, sia di minimizzarne
gli impatti sull’ambiente.

28. Conclusioni
La valorizzazione energetica delle biomasse residuali in Sardegna può
essere realizzata attraverso la digestione anaerobica e la combustione.
Le biomasse residuali in Sardegna sono in grado di fornire un contributo
pari a circa il 7% al soddisfacimento dei consumi energetici finali
consolidati nel 2011.
La valorizzazione sostenibile delle risorse individuate è subordinata alla
valutazione e alla gestione razionale delle problematiche ambientali
connesse con i processi di conversione energetica.
È possibile realizzare impianti, anche su piccola scala, e localizzarli
all’interno dei bacini nei quali si ha una adeguata disponibilità di risorse.
Le biomasse residuali possono contribuire alla creazione di un modello di
generazione energetica diffusa, integrato nei contesti specifici e largamente
accettato dalle comunità locali.

29. Grazie per l’attenzione !