Fonti primarie, esauribili:
• Petrolio
• Gas naturale
• Carbone
• Uranio (Energia nucleare)
Fonti primarie rinnovabili:
• Solare
• Eolica
• Idrica
• Biomasse
• Geotermica
Fonti secondarie:
• Benzina (da trattamento del petrolio)
• Gas di città (da gas naturali)
• Idrogeno (da metano, da petrolio e per
elettrolisi dell’acqua)
• Energia elettrica (trasformazione di energia
meccanica o chimica)
Consumo energetico mondiale
Annualmente vengono consumati nel mondo circa 10
miliardi di TEP (tonnellata equiv.petrolio = 11.700 kWh).
Percento delle diverse fonti
Riserve (anni)
Petrolio
36%
40
Carbone
26%
250
Gas naturale 24%
50
Idroelettrico 6%
∞
Nucleare
6%
400
Rinnovabili
2%
∞
S'intende per biomassa ogni sostanza organica derivante
direttamente
clorofilliana.
o
indirettamente
Mediante
questo
dalla
processo,
fotosintesi
le
piante
assorbono dall'ambiente circostante anidride carbonica
(CO2) e acqua, che vengono trasformate, con l'apporto
dell'energia solare e di sostanze nutrienti presenti nel
terreno, in materiale organico utile alla crescita della
pianta. In questo modo vengono fissate complessivamente
circa 2×1011 tonnellate di carbonio all'anno, con un
contenuto
energetico
equivalente
a
70
miliardi
di
tonnellate di petrolio, circa 10 volte l'attuale fabbisogno
energetico mondiale.
DISPONIBILITA’ DI BIOMASE RESIDUALI IN
ITALIA
RESIDUI
AGRICOLI
LEGNAME
RESIDUI
TOTALE
AGROINDUSTRIALI
kton/anno
%
kton/anno
%
kton/anno
%
kton/anno
7.849
45.6
7.714
44.8
1.641
9.6
17.204
ENERGIA PRODOTTA DALLE BIOMASSE IN
ITALIA
Mton*
ENERGIA
ELETTRICA
0.502
ENERGIA
TERMICA
1.4
*milioni di ton. equivalenti di petrolio
Le biomasse comprendono vari materiali di origine biologica,
scarti delle attività agricole riutilizzati in apposite centrali
termiche per produrre energia elettrica.
Si
tratta
generalmente
di
scarti
dell'allevamento e dell'industria:
legname da ardere
residui agricoli e forestali
scarti dell'industria agroalimentare
reflui degli allevamenti
rifiuti urbani
specie vegetali coltivate per lo scopo
dell'agricoltura,
LE COLTURE DA BIOMASSA COMBUSTIBILE
ERBACEE ANNUALI
Sorgo da fibra
Mais da fibra
ERBACEE POLIENNALI
Miscanto
Canna comune
SELVICOLTURA A CICLO BREVE
Pioppo
Salice
Robinia
PERCENTUALE IN MASSA DEI
COMPONENTI DELLA PIANTA DEL MAIS
PRODUTTIVITA’ E POTERE CALORIFICO DELLE
COLTURE
PRODUTTIVITA’
(t/ha ss)
POTERE
CALORIFICO
(MJ/kg)
ENERGIA
LORDA
(tep/ha)
CENERI
(%)
Sorgo –
mais
28
17.0
11.3
4.4
Canna
33
17.4
13.6
4.6
Miscanto
28
17.2
11.5
4.3
Pioppo
20
17.8
8.5
3.2
Salice
15
17.8
6.4
-
Robinia
13
17.8
5.5
-
Carbone
-
27.4
-
5.2
COLTURA
La biomassa può essere utilizzata in vari modi:
bruciata per produrre energia termica (in particolare il
legno);
fermentata in appositi digestori dove alcuni batteri la
trasformano in GAS (BIOGAS);
alimentazione di elettrodomestici e apparati vari;
produzione di biocarburante (biodiesel da olio di colza,
etanolo o alcool etilico da cereali e ortaggi ricchi di zucchero)
che può essere impiegato come combustibile per motori a
scoppio;
CICLO DELL’USO DELLA BIOMASSA
Impianto
finlandese
destinato
al
riscaldamento di una casa
di riposo e deposito del
cippato
Impianto a biomasse, USA
TRARRE ENERGIA DALLE BIOMASSE CONSENTE
DI
ELIMINARE
ATTIVITÀ
RIFIUTI
UMANE,
PRODOTTI
PRODURRE
DALLE
ENERGIA
ELETTRICA E RIDURRE LA DIPENDENZA DALLE
FONTI DI NATURA FOSSILE COME IL PETROLIO
Con l'energia di 1 kg di biomassa:
un ferro da stiro (1 000 W) è scaldato per circa 10
minuti
un televisore (80 W) funziona per circa 1 ora e 45 minuti
una lampadina (60 W) resta accesa per circa 2 ore e 20
minuti
un'automobile percorre 1 chilometro senza emissioni di
CO2.
BIOCOMBUSTIBILI
I biocombustibili sono combustibili solidi, liquidi o gassosi
derivati direttamente dalle biomasse (es. legna da ardere) od
ottenuti a seguito di un processo di trasformazione
strutturale del materiale organico:
Biodisel
Bioetanolo
Cippato
Biogas
Pellets
BIOGAS (digestione anaerobica)
La digestione anaerobica è un processo biologico complesso
attraverso il quale, in assenza di ossigeno, la sostanza organica
viene trasformata in biogas o gas biologico, costituito
principalmente da metano e anidride carbonica.
La percentuale di metano nel biogas varia a seconda del tipo
di sostanza organica alimentata e dalle condizioni di
processo, da un minimo del 50% fino all'80% circa. Poiché la
digestione anaerobica può essere considerata anche come un
processo di trattamento di inquinanti, le condizioni del
processo possono essere scelte per realizzare la massima
resa di depurazione o la massima resa di prodotti
energetici.
In genere, le materie prime utilizzabili sono residui
zootecnici, dell'industria agro-alimentare, acque e fanghi
reflui, ecc..
Residui industriali o municipali di base
organica.
Residui industriali
RSU
Reflui di impianti di depurazione
Residui di aziende zootecniche.
Bovini
Suini
Pollami
Impianti centralizzati produzione di biogas
Omogeneizzazione
Digestione anaerobica
Riduzione degli odori
Migliori condizioni igienico-sanitarie
CONCIMI
BIOGAS
VANTAGGI
produzione di energia da fonte rinnovabile;
miglioramento dell'economia delle aziende zootecniche e/o
agricole;
minori emissioni di gas-serra;
migliore qualità dei fertilizzanti prodotti;
riciclaggio economico dei rifiuti, con ricaduta positiva
sull'impatto ambientale;
minore inquinamento da odori e ridotta presenza di insetti;
miglioramento
dell'azienda.
delle
condizioni
igienico-sanitarie
BENEFICI AMBIENTALI DAL RECUPERO DI
BIOGAS
Sotto il profilo ecologico:
Per l’allevamento zootecnico:
Calo delle emissioni di metano
Risparmio
e ammoniaca
possibilità di cedere energia ad
Riduzione in via indiretta dei
energetico
o
altri
gas serra
Abbattimento degli odori
Minore emissione di composti
Accelerazione del processo
organici volatili non metanici
di stabilizzazione del liquami
Sostituzione
combustibili fossili
delle
fonti
stoccati
POSSIBILI IMPIEGHI DEL BIOGAS
COMBUSTIONE DEL BIOGAS
In caldaia con
produzione
di
energia termica
In motori azionanti
gruppi
elettrogeni
per la produzione di
energia elettrica
In
cogeneratori
per la produzione
combinata
di
energia elettrica
e termica
DIGESTIONE ANAEROBICA IN PRESENZA DEL
DEPURATORE AZIENDALE
CODIGESTIONE DI LIQUAMI E ALTRE COLTURE
ENERGETICHE O SCARTI ORGANICI
IMPIANTO PER LIQUAMI BOVINI
REATTORE PER BIOMASSE AD ALTO TENORE DI
SOSTANZA SECCA
Esempi
di
alimentazione delle
biomasse solide nel
digestore
