Biomasse: cosa sono e quali sono i vantaggi di questa fonte di energia rinnovabile

Con il termine biomasse si intendono prodotti di matrice organica, vegetale o animale, utilizzati per fini energetici.  

Esistono tantissimi tipi di biomasse, principalmente derivanti dai settori industriali e agricoli, come:  

• Scarti di prodotti agro-alimentari 
• Scarti di lavorazioni agricole 
• Residui dell’industria del legname o della carta, non trattati chimicamente 
• Prodotti organici 

Più precisamente, secondo il Decreto del Ministero delle Politiche agricole e forestali (decreto dell’11 settembre 1999 n. 401, art. 1, comma 3), parliamo di biomasse riferendoci a: 

• Legna da ardere e carta 
• Prodotti e residui lignocellulosici 
• Sottoprodotti di coltivazioni agricole, ittiche e agro-industriali 
• Colture agricole e forestali dedicate 
• Liquami e reflui zootecnici e acquicoli 

Le biomasse, per essere utilizzate, vengono trattate e trasformate tramite processi di conversione termochimici o biochimici. Le forme di energia ricavate dalla trasformazione delle biomasse sono definite bio-energie: le più comuni sono l’energia elettrica e termica.  

• Il modo più comune per creare biocombustibili è tramite la combustione, cioè bruciando gli scarti agricoli e i resti alimentari.
• Ma possono essere utilizzati anche altri processi di trasformazione, come quelli di fermentazione e di spremitura delle materie organiche. 

Il risultato dell’utilizzo e della trasformazione delle biomasse in combustibili utilizzabili a fini energetici è la creazione dei biocombustibili.

Abbiamo detto che le biomasse possono essere utilizzate per produrre energia elettrica e termica. Ma come funziona il processo di produzione di energia? 

Un impianto di trasformazione energetica alimentato da fonti rinnovabili si occupa della produzione di calore derivato (derived heat) che viene ceduto o venduto a terzi, tramite: 

• Le reti di teleriscaldamento (TLR) 
• La vendita diretta ad un utente o ad un gruppo: esempi sono gli ospedali, spazi del settore terziario, centri sportivi ecc.  

Gli impianti di produzione di calore derivato possono creare solo energia termica (impianti only heat) oppure possono lavorare in modo cogenerativo, producendo sia energia termica che elettrica (impianti CHP o Combined Heat and Power).  

Per utilizzare le biomasse durante la produzione di energia elettrica, in genere si utilizza la combustione. Le centrali a biomasse funzionano in questo modo: 

1. Le biomasse vengono bruciate e producono calore che fa evaporare l’acqua del circuito termodinamico dell’impianto. 
2. Il vapore acqueo prodotto si dirama nelle tubature e fa funzionare le turbine, responsabili dell’attivazione del motore di un alternatore che produce corrente elettrica alternata.   
3. L’energia viene inviata ad un trasformatore che aumenta il livello della tensione e inserisce la corrente elettrica nel sistema da utilizzare negli impianti industriali o domestici.  
4. Il vapore acqueo prodotto dalla combustione ed utilizzato per il processo viene trasformato in acqua tramite un condensatore e direzionato ad un serbatoio di deposito dedicato.

L’energia prodotta da biomasse è una forma di energia rinnovabile e presenta notevoli vantaggi in termini di sostenibilità e rispetto dell’ambiente, perché è sostituibile alle fonti di energia fossile e riutilizza rifiuti biodegradabili.  

Proviamo ad elencare i principali vantaggi dell’utilizzo di biocombustibili: 

1. Sono procedimenti ad emissione zero 
2. Riducono il problema di stoccaggio dei rifiuti 
3. Riducono la quantità di rifiuti destinati agli inceneritori 
4. Sostituiscono altre fonti più inquinanti 
5. Non incidono sulla produzione di gas serra e sul riscaldamento globale. Tra i lati positivi dell’utilizzo di biomasse per avviare un processo di creazione di energia elettrica c’è il fatto che l’anidride carbonica (CO²) prodotta dalla combustione è assimilabile a quella naturalmente prodotta durante un qualunque processo di fotosintesi.
6. Inoltre, il tempo di utilizzo delle biomasse è pari a quello necessario per la loro stessa rigenerazione.  

L’utilizzo di biomasse però prevede anche alcuni svantaggi:  

1. Prima della combustione, le biomasse devono subire dei trattamenti particolari che hanno un costo abbastanza elevato 
2. Le coltivazioni di materiali da sfruttare come biomasse occupano terreni che potrebbero essere invece destinati a coltivazioni di risorse alimentari.  

Secondo un rapporto statistico del GSE (Gestore Servizi Energetici) sull’energia da fonti rinnovabili in Italia, tra il 2006 e il 2020 l’energia elettrica prodotta da impianti alimentati da biotecnologie è aumentata del 10% ogni anno, in media. I valori di energia prodotti sono passati da 5.107 GWh a 19.634 GWh.  

Nel 2020, il 34,6% della produzione di energia elettrica realizzata proviene da biomasse solide, di cui: 

• 12,1% proviene dall’utilizzo di rifiuti biodegradabile 
• 22,5% proviene da altre biomasse solide.  

Le biomasse offrono già un importante contributo alla produzione di energia termica ed elettrica del Paese, ma non è ancora abbastanza.  

Nel Piano Nazionale Integrato Energia e Clima 2030, inviato dall’Italia alla Commissione Europea, si definiscono gli obiettivi e le strategie per intervenire su vari punti, tra cui l’efficienza e la sicurezza energetica nel mercato interno dell’energia. Lo scopo è quello di creare una politica energetica che assicuri la totale sostenibilità economica, sociale e ambientale tramite il rinnovamento degli apparecchi e l’istallazione di nuovi impianti di riscaldamento a biomasse.  

Nel documento si auspica, quindi, che le biomasse mantengano nel tempo un ruolo di primo piano e che contribuiscano a ridurre l’utilizzo di altre forme di energia più dannose per l’ambiente. 

Le biomasse sono solo una delle tante fonti di energia rinnovabile utilizzate nella produzione di calore e di energia elettrica. In particolare, nei vari settori industriali e anche nelle abitazioni private, è possibile sfruttare anche altre fonti di energia green:  

• Eolica: l’energia rinnovabile derivata dalla forza del vento, cioè dall’energia cinetica di una massa d’aria in movimento sulla superficie terrestre. Viene raccolta tramite le pale eoliche e non inquina, non produce rifiuti ed è priva di costi.  
• Idraulica: l’energia rinnovabile derivata dall’acqua, si distingue in idroelettrica e mareomotrice. La prima sfrutta la forza dovuta al movimento di masse d’acqua che, grazie alla forza di gravità e all’ausilio di dighe, chiuse e ponti, convogliano in strutture apposite per la generazione di energia. La seconda, invece, sfrutta i movimenti dell’acqua generati dalle maree. È un fenomeno continuo e controllato, dovuto all’effetto della gravitazione della luna e del sole sulla terra, che avviene ogni 28 giorni.  
• Geotermica: l’energia rinnovabile sfrutta il calore del sottosuolo della terra, presente nella crosta terrestre, per produrre energia elettrica. Il calore geotermico si crea grazie al decadimento nucleare di elementi radioattivi nel sottosuolo: si produce energia termica che fuoriesce sotto forma di liquidi o vapore, utilizzati nelle centrali geotermiche. È tra le fonti rinnovabili che produce maggiori quantità di energia. 
• Solare: l’energia rinnovabile ricavata dalle radiazioni del Sole. È la fonte primaria di energia della Terra e può essere sfruttata per generare energia termica ed energia elettrica. Per raccogliere ed utilizzare la luce solare vengono utilizzati gli impianti fotovoltaici (energia elettrica), solari termici e solari termodinamici (energia termica). In particolare, gli impianti fotovoltaici sono sempre più utilizzati per alimentare piccole e grandi aziende, condomini e abitazioni private che vogliono risparmiare in bolletta rispettando l’ambiente.