2 ANALISI DEL CICLO DI VITA DELL’IMPIANTO COGENERATIVO “MENGOLI” DI CASTENASO

Passiamo ora all’analisi dell’impianto.

I valori dei dati dell’impianto a biogas dei F.lli Mengoli, sito a Castenaso (BO sono stati ricavati col medesimo procedimento dell’impianto a cippato di Castel d’Aiano, utilizzando cioè valori unitari per gli input a fronte dell’ottenimento di un certo output unitario; i valori totali annuali saranno quindi considerati nella fase di assemblaggio delle fasi.

In questo caso abbiamo di fronte un impianto totalmente diverso, anche se l’unità funzionale risulta la medesima e cioè il kWh equivalente, trattandosi anche ora di un impianto cogenerativo. L’output che si vuole ottenere è dunque l’energia prodotta dall’impianto, inserendo in input diverse materie prime che permettono di ottenere biogas da impiegare in un motore a combustione interna, al fine di produrre energia elettrica e termica dal recupero di calore del raffreddamento del blocco motore.

Non è possibile un confronto diretto fra i risultati dei due diversi impianti, in quanto le quantità in output di energia sono diverse e così pure le quantità in input; inoltre nell’impianto Mengoli le materie prime per ottenere energia sono diverse dalle precedenti. Si potrebbe comunque fare una sorta di confronto osservando quali indicatori d’impatto incidono maggiormente.

Obiettivo dello studio

Obiettivo dello studio è la determinazione dell’impatto ambientale per la generazione di energia elettrica e termica ottenuta dal funzionamento, per 7.100 ore l’anno, con una potenza massima installata di 350 kW elettrici, tramite due generatori e 600 kW termici da recupero calore del raffreddamento del motore, tramite l’ingresso all’impianto di liquame bovino, colture dedicate (insilati) e sottoprodotti acquistati.

Scopo dello studio

 Funzioni del sistema

La funzione dello studio è la generazione di energia tramite una serie di input ricavati direttamente dallo svolgimento dell’attività agricola di famiglia

 Unità funzionale

L’unità funzionale risulta essere il “kWh equivalente”, a fronte di un approvvigionamento di 300 tonnellate al giorno di materia prima prodotta dall’impianto agricolo come sottoprodotti,

massa necessaria a ottenere la quantità di energia espressa in kWh; il kWh qui considerato è suddiviso nella sua quota parte termica (X%), elettrica (X%) e perdita (X%) e quindi “equivalente” per indicare il kWh generico suddiviso nelle componenti. L’unità funzionale è utilizzata per permettere il confronto fra diversi impianti, nei quali posso così confrontare l’energia prodotta a fronte di un certo approvvigionamento; il dato che interessa, quindi, è l’energia prodotta dall’ impianto

 Il sistema che deve essere studiato

Il sistema da studiare è la produzione di energia elettrica e termica derivante da un approvvigionamento di 300 tonnellate giornaliere di input, sottoprodotti dell’attività agricola. Tali input sono prodotti direttamente dall’esercizio dell’attività agricola, come i liquami e gli insilati; oppure sono sottoprodotti derivanti da attività industriali. Quindi per la produzione dell’energia non sono stati abbattuti alberi o consumate risorse naturali, ma sono stati utilizzati prodotti che altrimenti sarebbero stati smaltiti in discarica.

 I confini del sistema

I confini del sistema vanno dall’ottenimento degli input (liquame bovino a fronte del consumo di cibo e acqua per alimentare le mucche; insilati ottenuti tramite semina, irrigazione e trinciatura con trattori; i sottoprodotti conferiti tramite un camion) all’utilizzo agronomico del digestato prodotto dall’impianto. Non si considera il ciclo di vita dei macchinari impiegati nelle diverse fasi

 Qualità dei dati

Per lo svolgimento dello studio è stato impiegato il codice di calcolo SimaPro 6.0. Per la maggioranza degli elementi si è fatto riferimento alle banche dati impostate all’interno del codice

 Metodologia di valutazione dell’impatto ambientale

I metodi utilizzati nello studio sono Eco-Indicator99 H e Edip/Umip96 V2.1

Le diverse fasi

Vediamo di seguito la schematizzazione delle macrofasi della filiera di produzione del biogas. Ogni macrofase è poi suddivisa nelle sue diverse fasi con i relativi macchinari e verranno analizzate una a una, riportando anche i calcoli necessari in ogni fase per giungere ai valori da inserire all’interno della LCA.

Rappresentazione schematica delle macrofasi che compongono la filiera del biogas

Nei calcoli effettuati per determinare i valori da inserire nell’analisi LCA si è tenuto conto di ricavare un valore unitario, da inserire nelle singole schede delle diverse fasi.

Nelle schede dedicate ad ogni fase è necessario indicare l’output unitario che si vuole ottenere, a fronte di un certo input sempre unitario riferito all’ottenimento di quell’output; nel processo produttivo la fase di produzione dell’energia ha come output l’ottenimento di 1 kWh e in input i valori di consumi energetici saranno calcolati tenendo conto del fatto di ottenere 1 kWh come output.

Nel calcolo dei valori il numero da inserire nelle schede delle fasi è dunque unitario, nel senso che è riferito a una quantità unitaria (per esempio in ogni scheda della fase è indicato come output una quantità di 1 Kg della tipologia di materia prima considerata per le fasi di approvvigionamento; è indicato come output una quantità di 1 kWh per le fasi del processo produttivo; è indicato come output una quantità di 1 Kg di digestato nelle fasi dell’utilizzo digestato). ). Si è calcolato quindi come input, in base alle specifiche unità di misura di ogni input utilizzato, il valore per ottenere 1 kg di materia prima e non delle quantità annuali; oppure il valore per ottenere 1 Kg di digestato e non la quantità di digestato prodotto all’anno; oppure il valore per ottenere 1 kWh di energia e non i kWh totali prodotti dall’impianto all’anno. Il

APPROVVIGIONAMENTO