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Biomassa in Val Padana

Indice

Presentazione

Mi è arrivato il racconto-riflessione di un cittadino che per ora desidera rimanere anonimo.

Dice che lo stanno prendendo per pazzo.

Lo chiamerò Eridano, l'antico nome del Po.

Mi ha chiesto se poteva pubblicarlo nel nostro sito. Gli ho detto che poteva usare ElectroYou, nato proprio per questo. Mi ha chiesto se potevo aiutarlo io.

L'ho letto e gli ho risposto di sì.

Contiene considerazioni sulle quali discutere, ed alcuni calcoli semplici che fanno riflettere.

Mi auguro che l’articolo possa suscitare un dibattito, che può essere sviluppato nelle note di fondo pagina, oppure in questa sezione del Forum anche per individuare, se ci sono, gli errori concettuali di conclusioni piuttosto sorprendenti.

Ecco dunque il documento di Eridano.

Scaldarsi bruciando legna

mi è sempre sembrato naturale. E anche bello, se penso al mio caminetto acceso in una fredda sera invernale.

Bruciare biomassa non mi fa lo stesso effetto dal punto di vista emotivo. Per un verso mi lascia indifferente, per un altro mi inquieta.

E’ sempre più frequente l’uso di termini astrusi o giri di parole per indicare cose od attività comuni. Si è cominciato, a mia memoria, con “operatore ecologico” che ha sostituito “spazzino” o il più raffinato “netturbino”, per arrivare alla sostituzione di “bidello” con “collaboratore scolastico senza funzioni di docenza”.

Può darsi ci siano delle ragioni, ma in genere neologismi e neolocuzioni o fanno sorridere, procurando materiale per i comici di Zelig, o sembrano ( e/o sono) inventati per nascondere qualcosa.

Termovalorizzatore, ad esempio: perché modificare termini esistenti che indicano la stessa funzione, come bruciatore od inceneritore?. Ma si sa: l’inceneritore si è fatto fama di inquinatore, quindi meglio cambiargli nome. Inceneritore indica con troppa precisione ciò che fa di ciò che riceve: ceneri (e fumi). Il termovalorizzatore invece no: lo valorizza.

Quindi meglio termovalorizzare che incenerire, tanto più che termovalorizzando le ceneri e i fumi scompaiono.


L’uso spensierato ed incontrollato di energia ci pone di fronte a

scelte difficili

Probabilmente l’emergenza costringerà a scelte non perfette, non condivise da tutti, ma bisognerà farsene comunque una ragione, consapevoli che l’unanimità su di esse è pura illusione. Non solo perché al mondo c’è chi è intelligente e chi no, ma anche perché probabilmente non esiste la scelta perfetta: o non si hanno gli strumenti per sapere subito quale possa essere, o perché il tempo la trasforma.

Chi avrà però la responsabilità di scegliere, dovrà motivare seriamente la scelta, illustrandone vantaggi e svantaggi, senza ambiguità e sotterfugi, senza inseguire ingannevoli interessi personali. Tutto alla luce del sole, insomma.


Nel mio paese è stata approvata la costruzione di

una centrale elettrica a biomassa

Tutti entusiasti: sindaco, assessori, imprenditori, professionisti locali. Dicono anche i cittadini: ma nessuno è andato porta a porta per sentirne il parere spiegando il tutto con precisione. D’altra parte è una chimera credere che ciò possa essere possibile.

La cosa più o meno è stata presentata in questi termini:

  • La centrale a biomassa valorizza i residui agroindustriali, riduce surplus agricoli sostituendo colture tradizionali con colture energetiche, crea opportunità di sviluppo di nuove iniziative industriali. Può comportare dunque notevoli ricadute a livello economico, ambientale e occupazionale.
  • ha un contributo nullo sull'incremento del tasso di CO2 in atmosfera, favorendo così il raggiungimento degli obiettivi del Protocollo di Kyoto.
  • è una via importante per raggiungere l'autonomia energetica locale di aziende agricole.
  • Può contribuire alla riduzione dei rifiuti solidi urbani, consentendo la loro valorizzazione energetica.

Quest’ultima possibilità mi ha creato disagio, tanto più che nella presentazione del progetto si parlava della potenzialità termica, non del bruciatore, ma del termovalorizzatore.

“Qui mi nascondono qualcosa”, ho pensato, io che non amo i termovalorizzatori, forse per mie paure ingiustificate.

Il fatto è che non ho ancora ben capito che fine fanno le ceneri ed i fumi che ancora si producono pur termovalorizzando.

“Dal camino non esce nulla”, mi hanno detto.

“Sì,”, ho obiettato, “ed allora perché costruirlo?”.

Mi rendo conto che non si può essere sempre contro tutto: la vicenda dei rifiuti in Campania mostra come va a finire. Una soluzione priva di inconvenienti non c’è, ma in una non soluzione ce ne sono molti di più.

Siamo in una fase transitoria che mi auguro si possa superare, e decisioni devono essere prese, anche se non saranno quelle che desidereremmo.

Decido allora di documentarmi meglio sulle biomasse ed i loro vantaggi. Riassumo qui

il confortante quadro

che ci si può fare viaggiando in internet

  • Col termine "biomassa" si intende ogni sostanza organica che derivi direttamente o indirettamente dalla fotosintesi clorofilliana, il processo attraverso cui le piante, utilizzando l'energia luminosa del sole, assorbono anidride carbonica (CO2) e acqua, trasformandole in materiale organico utile alla loro crescita, e liberano ossigeno (O2).
Il ciclo di una biomassa

Il ciclo di una biomassa

  • Le biomasse sono abbondanti, facilmente reperibili, di basso costo, rinnovabili.
  • Dal punto di vista ambientale, non contribuiscono all'effetto serra. L'assorbimento di biossido di carbonio (CO2) da parte delle piante è infatti pari a quello emesso durante la combustione necessaria a produrre energia.
  • Hanno basso tenore di zolfo e, quindi, non contribuiscono alla produzione di piogge acide. Infine, il loro fine ciclo costituisce un potenziale fertilizzante.
  • Il loro impiego a fini energetici crea opportunità di sviluppo e occupazione in aree depresse.


Per ricavare energia dalle biomasse si hanno due tipi di processi:

  • Termochimico: le biomasse sono bruciate ed il calore prodotto è utilizzato per ottenere ad esempio energia elettrica o semplicemente per riscaldarsi. Le biomasse adatte sono la legna e tutti i suoi derivati (segatura, trucioli), i più comuni sottoprodotti colturali di tipo ligno-cellulosico (paglia di cereali, residui di potatura della vite e dei fruttiferi) e gli scarti di lavorazione (lolla, pula, gusci, noccioli).
  • Biochimico: con il contributo di enzimi, funghi e micro-organismi, che si formano nella biomassa in particolari condizioni, si innescano reazioni chimiche dalle quali si può ricavare energia. Le biomasse adatte sono foglie, steli di barbabietola, ortive, patata, reflui zootecnici, alcuni scarti di lavorazione e alcune tipologie di reflui urbani e industriali.

Insomma tutto bello, tutto bene, tutto semplice. Nessun inconveniente. Però c’è la preoccupante (per me...) possibilità di inserire tra le biomasse i rifiuti solidi urbani. Il confine per stabilire cosa sia una biomassa diventa sempre più largo e sfumato. Tralascio questo aspetto, per ora e cerco di convincermi anch'io come sembrano fare gli altri:

“Ma sì, si bruciano gli scarti vegetali”, penso.”Ci siamo sempre scaldati con la legna, no? Il caminetto in casa dà calore, fisico e psichico. E' bello vedere le lingue elettromagnetiche infilarsi guizzanti nel buio della canna fumaria. Fanno pensare al senso della nostra esistenza, anche se non me lo rivelano: ma questo è un altro discorso.

E poi le ceneri che restano sono addirittura un fertilizzante per l’orto. E allora che c’è di male? Sì, restano i fumi, ma dicono che sono innocui. Ricordo ancora una trasmissione televisiva di alcuni anni fa che mostrava l'allora sindaco di Milano Albertini salire fino alla bocca d'uscita della ciminiera del termovalorizzatore di Brescia, per dimostrare che non usciva niente. Annusava l'aria che usciva come un profumo. Un'esagerazione senza dubbio, ma forse anche le mie paure sono esagerate

E poi in biomassa c’è il prefisso rassicurante: bio. Tutto ciò che è bio è buono e fa bene (oltre che costare di più...)"

Analisi del progetto

Nel caso della centrale del mio paese, si parla di termovalorizzare le biomasse. Finiranno ( non riesco a togliermelo dalla testa) per bruciare anche altro o forse solo altro perché si scoprirà che.....

Suppongo di essere ossessionato dalla terminologia per cui cerco di valutare i dati di funzionamento della centrale.

Obiettivamente.

Leggo:

  • potenza: 5 MW.
  • Si prevede di bruciare sorgo.

Il sorgo…!? Non so bene che sia.

Vado in internet e trovo su wikipedia

Sorghum vulgare è una pianta erbacea annua della famiglia delle Graminacee. Anche detto dhurra, è un cereale di largo consumo, in Africa soprattutto, destinato agli uomini e agli animali domestici.

Piantagione di sorgo

Piantagione di sorgo

Non sapevo che fosse un cereale e che lo si coltivasse per nutrirsi. Qui da noi non è stato mai coltivato per quanto ne so. Quindi non bruceranno gli scarti di una coltivazione che non c'è. Lo coltiveranno apposta per bruciarlo.. Lo coltivano: ecco l'opportunità economica per gli agricoltori locali!

Ma al posto di che?

Coltivare qualcosa per bruciarla mi sembra una stupidaggine. Forse bruceranno gli scarti, penso. Ma non vi è nessun cenno per l'utilizzazione alimentare del sorgo. E' una varietà particolare di sorgo.

Beh, ma anche con la legna facciamo così in fondo: mica la mangiamo. Non è proprio che la si coltivi: anzi cresce da sola, nei boschi di montagna. Basta raccoglierla. Bruciamo quella che è in più o solo quella che si può rinnovare impiegando lo stesso tempo che noi impieghiamo per bruciarla...

….forse….mah.. chissà se è proprio così!

Lo dovrebbe essere se vogliamo considerarla una fonte rinnovabile.

Il problema energetico è complicato, lo so.

Ma per questi che vogliono bruciare sorgo sembra di no. Anzi.

Trovano tutto naturale e conveniente.

Gli agricoltori che mettono a disposizione i campi ci guadagneranno vendendo l'energia del sorgo; guadagneranno di più con i certificati verdi che con le obsolete coltivazioni di grano e mais o barbabietole. Insomma un'equazione del tipo: + euro = − cibo + combustibili

Qualche non fumatore fumerà passivamente qualcosa, ma dai, non può essere una cosa grave: sarà un fumo pulitissimo!

Però ripenso: non ci si poteva accontentare dello scarto della coltivazione del mais e del grano ed altre ramaglie?

No, non sarebbero bastati: è indispensabile riservare terreno per coltivare sorgo da bruciare, altrimenti la centrale non è conveniente.

E se non dovesse essere conveniente con il sorgo....beh, ci saranno pure dei rifiuti che non si sa più dove buttare, no?

Ecco, appunto: è questo l'imbroglio che temo.

Ma sono troppo diffidente, ingigantisco le ombre che intravvedo nella nebbia (come il nonno di Amarcord), e poi sicuramente il sorgo è conveniente. Per quale motivo non dovrebbe esserlo? Avranno pur fatto dei conti, no?

Vado oltre con l’esame del progetto:

  • sono previsti 1.200 ettari di terreno.

1.200 ettari?

Sarà un errore di stampa, penso. 1.200 ettari mi sembrano tantini.

Provo qualche calcolo.

Se la centrale funziona a pieno regime per 7.920 ore all’anno, produce 7920 \cdot 5=39.500 MWh.

Dicono che il rendimento elettrico della centrale sia del 25%.

Occorre avere a disposizione 39.500 \cdot4=158.000 MWh con il sorgo.

1 MWh equivale a 3.600.000.000 joule = 3.600 MJ .

Il potere calorico del sorgo è 16 MJ / kg.

Quindi occorrono 3600/16=225 kg di sorgo per produrre 1 MWh.

Per ottenere i 158.000 MWh occorre bruciarne 158.000 \cdot225 = 35.550.000 kg =35.550 tonnellate.

La resa del sorgo si stima sulle 30 tonnellate per ettaro.

Quindi occorrono 35.550 / 30=1185 ettari.

E’ proprio vero!

Più di 1.000 ettari di terreno: sono un bel pezzo di terra!

Faccio un ulteriore calcolo sommario, tanto per rendermi conto degli ordini di grandezza.

Per facilitarlo consideriamo bastino 1.000 ettari per far funzionare per un anno la centrale di 5 MW.

Quanti ettari occorrerebbero per far funzionare tutte le centrali d’Italia, mi chiedo, con centrali alimentate a sorgo?

Basta ovviamente sapere quant’è la potenza media elettrica necessaria per far funzionare l’Italia.

Nel sito di Terna c’è il grafico del fabbisogno reale.

Riproduco quello del giorno in cui sto scrivendo.


Fabbisogno elettrico in Italia in un giorno di dicembre del 2008

Fabbisogno elettrico in Italia in un giorno di dicembre del 2008

A occhio il valor medio è di 40.000 MW.

Sono necessarie 8.000 centrali come quelle che costruiscono a pochi chilometri da casa mia.

Se per questa occorrono 1.000 ettari da coltivare a sorgo, per 8.000 centrali occorrono 8.000.000 di ettari.

In un chilometro quadrato ci sono 100 ettari, quindi 80.000 chilometri quadrati.!!!

80.000 \, km^2 ?


Cristo!

Ma l’Italia è in totale 300.000 chilometri quadrati.

Un quarto dell’Italia deve essere coltivato a sorgo!!

E l’Italia non è una pianura coltivabile totalmente. E’ prevalentemente montuosa.

La mia Val Padana è 45.000 chilometri quadrati. Occorrono due Val Padane coltivate a sorgo!

Sorgo che sarà bruciato per far funzionare le apparecchiature di gente che non avrà più nulla da mangiare, perché c’è sorgo dappertutto, che dovrà essere bruciato.

"Possibile una pazzia del genere?", penso.

Possibile?

Sembra proprio di sì.

Ma tutti sono contenti. La centrale si farà.

Mi arrischio a dire quel che avete letto.

Mi guardano con un sorriso di compatimento.

Ma è davvero questa una delle soluzioni al problema energetico?

Ma sono il solo che la sta pensando così?

Confronto con il fotovoltaico

Faccio un altro conto a spanne.

Ho la sensazione, ma credo sia una cosa ovvia, che si dovrebbe arrivare a sfruttare l’energia solare, direttamente, senza aspettare che si trasformi in petrolio o sorgo (o che arrivi dal cosmo un meteorite carico di uranio).

Ma dicono che l’energia solare è troppo dispersa per essere redditizia con le attuali tecnologie.

Comunque vediamo. Da tabelle dell'irraggiamento solare calcolate secondo UNI 8477 per superfici rivolte a sud si ricava un valore annuo pari a circa 1.600 kWh/m2 che corrisponde ad una potenza di 1600 / (24 \cdot 365)=1600 / 8760 =0,182 kW=182 W.

Per i pannelli fotovoltaici si può considerare almeno un rendimento del 15 %.

Quindi si ottengono 182 \cdot 0.15 = 27,3 W di potenza elettrica. (senza bruciare niente comunque: l’energia per costruire i pannelli, non la so conteggiare, per ora)

Ma un metro di terreno coltivato a sorgo quanti watt elettrici può produrre?

Allora: un ettaro produce 30.000 kg di sorgo ed i metri quadri di un ettaro sono 10.000; quindi un metro quadro produce 3 kg di sorgo, cioè 48 MJ. Quei 48 MJ consumati in 7920 ore corrispondono ad una potenza 48 /(7920 \cdot 3600)= 0,000.001.68 MW= 1,68 W !! Che non sono tutti convertibili in energia elettrica, ma solo un quarto. Saranno pochi i 27 W ricavabili con il pannello, ma sono molto meno gli 1,68 \cdot 0,25=0,42 W ricavabili dal sorgo!!

Se 1 metro quadro fotovoltaico produce 27,3 W, per produrre 5 MW occorrono 183.150 m2di pannelli. Circa 18 ettari: un bel po' di terreno, non c'è che dire, ma molto inferiore ai 1.200 richiesti dal sorgo

Ma è addirittura più semplice confrontare l'energia prodotta da 1 m2 in un anno:

  • con il sorgo:

48 \cdot 0,25= 12 MJ

  • con il fotovoltaico:

0,15 \cdot 5760 = 864 MJ.

(1 kWh=3,6 MJ; 1.600 \cdot 3,6 = 5.760 MJ )

Sono calcoli molto approssimativi, d'accordo, perché non tengono conto che il metro quadro coltivato a sorgo, forse potrà servire per una ulteriore coltura, nell'anno (...spero...). Ma non c'è comunque confronto: territorialmente i pannelli fotovoltaici sono già adesso comunque oltre cinquanta volte più efficienti del sorgo.

Conclusione con appello

Non sarebbe allora meglio pensare ad una centrale fotovoltaica, già fin da ora? I costi non li so analizzare: mi dicono siano proibitivi.

Ma nel caso di una centrale a biomassa alimentata da coltivazioni finalizzate ad essa, mi sembra da proibire addirittura l’idea.

I pannelli fotovoltaici occupano ancora, dobbiamo dirlo, con un po' di dispiacere, parecchio terreno. Magari in futuro potrà essere anche dimezzato, ma resta sempre un impianto di grande estensione. Si deve però anche osservare che i pannelli possono occupare spazi non coltivabili, a differenza del sorgo. Non ci si può di certo illudere di poter sostituire tutte le altre fonti energetiche con il fotovoltaico, ma ancora meno, molto meno, con le biomasse coltivate. Ma io credo che se si pensa ad una nuova centrale elettrica da 5 MW sia meglio, molto meglio, impegnarsi a realizzarla con il fotovoltaico e lasciar stare il sorgo. E' una mia idea. Ma non mi pare solo mia. Ecco ad esempio la


Centrale solare di Lipsia

inaugurata nel 2004

E' proprio di 5 MW E' composta da ben 33.500 pannelli fotovoltaici.

L'area occupata è di 21,6 ettari, 16 dei quali sono per i pannelli solari.

Leipzig - Germania

Leipzig - Germania

Nota: foto tratta dal sito Il Portale del sole

Insomma in Germania non solo pensano che sia meglio il solare, ma lo realizzano anche.

Non possiamo fare come loro?


Desideravo postare queste mie considerazioni nel forum.

Ma ho preferito la strada di ElectroYou.

Mi piacerebbe sentire altri pareri. Per capire eventualmente cosa c'è di sbagliato in quanto ho scritto.

Colgo comunque l'occasione per ringraziare admin dello spazio concessomi e dell'aiuto datomi nel preparare questo documento che firmerò con il nickname di


Eridano


Appendice leggera

"...ci son cose che a dirle non ci credi... ...non ci credi nemmeno se le vedi..."
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Commenti e note

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di Antonio,

C'e' Grillo che si sgola per far capire che parole come "termovalorizzazione" sono una presa per i fondelli fatta in Italia giocando con le parole. Segnalo ad esempio i filmati che potete : trovare qui
Grazie per l'articolo, aggiunge un altro aspetto negativo al quadro, che per ora non avevo mai sentito (ma e' piu' che plausibile, purtroppo).

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di ,

In generale comunque non esiste una risposta univoca al problema energetico. Esistono una varietà di risposte, tra cui bisogna scegliere con lucidità quella che meglio si adatta alla caratteristica del territorio e delle tasche dei finanziatori. La coltura di biomasse, ferma restando l'obiezione esposta nella nota precedente, potrebbe essere adatta in situazioni di larga disponibilità di superfici coltivabili, ancora incolte. Questo, in concomitanza ai costi contenuti, rende la biomassa un'opzione valida ad esempio per i paesi in via di sviluppo. Di certo non al caso italiano.

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di ,

Complimenti per l'articolo. Vorrei mettere in luce un altro aspetto, secondo me molto importante, di cui non si è accennato. E cioè come la produzione di biomassa, a livello globale, incida sul prezzo del cibo. Si tratta di una questione complessa, che io non conosco in maniera sufficientemente approfondita. Non risulta però difficile intuire quale effetto possa avere sottrarre ai fini alimentari enormi aree agricole per destinarle alla coltura di bio-carburanti. La quantità di riso e grano immessa sul mercato mondiale ne risulta drasticamente diminuita, con conseguente aumento del prezzo dei cereali, cosa devastante per le economie dei paesi più poveri. Il problema è stato messo in evidenza al vertice FAO tenuto a Roma qualche mese or sono. Per chi volesse informarsi meglio http://www.fao.org/docrep/011/i0100e/i0100e00.htm

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di ,

Ti ringrazio, Marco, per essere intervenuto. Io sono rimasto letteralmente sconcertato da una scelta che, i risultati dei calcoli semplici riportati, dovrebbero mettere in forte discussione.
Sbagli con le scelte energetiche ne sono stati fatti e forse erano inevitabili. Ma se "errare humanum est", perseverare è diabolico. Quindi energie alternative OK, ma ma non basta che siano solo alternative al petrolio perché siano automaticamente buone. Bisogna saper scegliere valutando al meglio costi e benefici. Calcoli seri si possono fare se c'è la volontà, e se non si inseguono solo interessi economici immediati e particolari.

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di ,

Siamo alle solite, nessuno si mette a fare le giuste considerazioni in fase progettuale... Purtroppo in tanti si lasciano abbagliare dai primo conti spannometrici messi giù appositamente per invogliare e poi non entrano nel merito che questi impianti per rendere devono essere continuamente alimentati e di conseguenza vanno a comprare la legna in Romania pur di mantenere in piedi l'impianto RINNOVABILE e PULITO e nessuno tiene conto dell'inquinamento e spreco di combustibile derivante dal trasporto.

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di ,

Complimenti per l'articolo anche da parte mia. Finalmente qualcuno che contesta "con i conti alla mano" : e' un modo serio di confrontarsi. Peccato che spesso ci si deve confrontare con i "non tecnici", che ovviamente non capiscono assolutamente nulla dei conti. In effetti i pannelli fotovoltaici possono essere installati anche sopra i capannoni o i centri commerciali (che sono vere bestiacce energivore). Oppure in aree verdi, ma installati ad una certa altezza per permettere il pascolo alle pecore (vista in Germania). E' il solito modo di operare che abbiamo in Italia : non si fanno i raffronti costi-benefici. Motivo ? Ovvio : e' troppo difficile.

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di Aldo Seriani,

Certo, sono d'accordo. Sarebbe insensato occupare terreno fertile per colture energetiche destinate alla produzione di energia elettrica. Le centrali a biomassa possono svolgere una loro funzione se utilizzano residui biologici di lavorazioni agricole o di industrie di lavorazione del legno, e se non sono finalizzate alla sola produzione di energia elettrica, ma prevedono un'infrastruttura per il teleriscaldamento, come quelle qui descritte. Eventualmente se si dovessero prevedere coltivazioni apposite, queste non devono occupare i territori fertili soppiantando colture agricole tradizionali. In definitiva si possono fare, come si può ancora accendere il camino per riscaldarsi, come si è sempre fatto con la legna.

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di Alain Mauri,

Salve a tutti, complimenti per l'articolo. Ovviamente all'assurdità di certe istituzioni pubbliche non c'è mai fine. Comunque è stata realizzata da alcuni ricercatori del CNR una vernice fotovoltaica che promette molto bene.. potrebbe essere una soluzione.. lo spero perché preferisco mettermi cinque maglioni addosso per proteggermi dal freddo piuttosto che rinunciare and un bel piatto di pasta fumante...

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