biomassa bosco energia: un approccio basato sul Life Cycle Assessment (LCA)
INDICATORE DI IMPATTO UNITÀ DI MISURA METODO DI RIFERIMENTO
7.2. Funzioni e servizi dell’Osservatorio
7.2.1. Pianificazione e programmazione di nuovi impianti
Lo sviluppo sostenibile della filiera energetica delle biomasse di origine forestale richie- de la valutazione della compatibilità tra domanda e offerta di biomasse legnose1, valu-
tando anche gli effetti cumulati della domanda di biomasse conseguenti alla presenza di impianti preesistenti sul territorio (Fig. 7.3). iBioNet ha censito e georeferenziato gli impianti di teleriscaldamento o di cogenerazione che operano in Toscana ed in Corsica. L’assenza di una obbligatorietà di comunicazione di avvio di nuove centrali può tutta- via pregiudicare le attività pianificatorie degli Enti locali in quanto non possono cono- scere con precisione l’evoluzione della domanda di biocombustibili. Per rispondere a queste esigenze l’Osservatorio ha predisposto uno strumento innovativo, basato su un Sistema di Supporto Decisionale (DSS) localizzato sulla piattaforma iBioNet.eu capace di implementare le modifiche relative all’evoluzione dei prezzi di mercato dei biocom- bustibili e alle conseguenti modifiche dell’offerta di biomasse legnose. L’applicativo è così in grado di verificare la sostenibilità dei nuovi impianti a biomassa in relazione alle risorse disponibili sul territorio e alla preesistenza di altri impianti che già consumano biomasse (Fig. 7.4).
1 Nell’ambito del progetto Biomass (www.biomassplus.eu) è stato infatti sviluppato un modello econometrico, su piattaforma
Figura 7.3. Esempio di risultato conseguito con l’interrogazione del sistema di supporto decisionale DSS per la pianificazione di nuovi impianti. La simulazione si basa su una richiesta di fattibilità (in termini di disponibilità di biomasse) di un nuovo impianto, localizzato nel comune di Barga, che ha un consumo annuo di 1500 t di cippato. Nello stesso bacino ci sono impianti che già consumano 4.140 t di cippato.
Figura 7.4. Estratto di mappa del censimento degli impianti realizzato e gestito dall’Osservatorio.
7.2.2. Monitoraggio degli impianti, delle filiere e dell’ambiente
L’Osservatorio, attraverso la piattaforma web e la rete di Sensor Web Energy2 (SWE) (Fig.
7.5a), è in grado di effettuare un controllo in tempo reale degli impianti, ma anche di condividere, con le comunità locali, dati di rilevante interesse, quali: produzione energe- tica, consumi di biomassa, provenienza della biomassa, emissioni polveri sottili, metalli
2 Tutti gli impianti termici e cogenerativi cofinanziati con il Programma Straordinario degli Investimenti della Regione
Toscana (specifiche definite nell’all. 3 del bando relativo al programma degli investimenti sulla produzione di energia per le aree rurali Decreto 22 febbraio 2010 n. 691, L.R. 70/2005, D.C.R. 67/2009) sono tenuti al monitoraggio dell’impianto.
pesanti e benefici ambientali (riduzione CO2eq, riduzione consumi combustibili fossili, ecc.). L’infrastruttura SWE3 è un innovativo sistema di monitoraggio per il controllo remo-
to delle caratteristiche produttive dell’impianto (quantità e qualità del cippato, quantità e qualità delle emissioni, energia prodotta, rendimento di sistema, energia elettrica consu- mata, temerature esterne, umidità dell’aria, ecc.). L’apparecchiatura ha un’architettura di tipo “aperto” integrabile ed installabile su qualsiasi tipo di impianto, anche già realizzato senza alcuna modifica idraulica o elettrica. Una delle principali caratteristiche è la “mo- dularità” del sistema SWE, infatti sono stati sviluppati vari moduli di espansione per la misura di altri parametri di interesse quali, ad esempio: dati meteo (Fig. 7.5b) e di qualità dell’aria in grado di rilevare temperatura, umidità, pioggia, radiazione solare, ozono, CO e CO2, O3, NO2 e polveri PM2,5 (Fig. 7.6).
iBioNet ha attualmente collegato alla rete di monitoraggio 14 impianti4 (installati in To-
scana, Sardegna e Corsica) e connetterà al proprio Network altri impianti alimentati a biomassa nei prossimi mesi. Le future installazioni saranno caratterizzate da una nuova versione della piattaforma Sensor Web Energy (SWE 3.0), basata su una unità micropro- cessore più potente, maggiore memoria interna ed una interfaccia di comunicazione con i sensori di tipo “intelligente”, in grado di accettare varie tipologie di sensori, analogici o digitali, che renderanno l’apparato completamente configurabile ed in grado di essere adattato a qualsiasi esigenza di monitoraggio futura.
Figura 7.5. a ) Sensor Web Energy (SWE) installato in Sardegna b) Modulo meteo Sensor Web Energy (SWE).
3 La centrale di monitoraggio remoto SWE è alloggiata in un contenitore stagno IP67. Può essere installata sia all’interno che
all’esterno delle centrali termiche. Il sistema è dotato di una serie di apparati modulari per l’invio in rete dei dati quali modulo GPRS 3G, modulo WI-fi e modulo ethernet. Il dato viene inviato al web-server ogni 2 minuti in modo da avere un monitoraggio in tempo reale dell’impianto.
Figura 7.6. Modulo qualità dell’aria, sistema di rilevazione delle polveri (PM2,5).
L’attività di monitoraggio (Fig. 7.7) può dare un contributo significativo alle conoscenze delle pratiche gestionali degli impianti e pertanto accrescere il livello di preparazione dei gestori, capitalizzando tutte le esperienze portate avanti dagli Enti Pubblici5.
L’attività di monitoraggio degli impianti e delle filiere permette la redazione di periodici rapporti finalizzati alla verifica della sostenibilità economica, sociale e ambientale degli impianti stessi. La pubblicazione di rapporti periodici relativi a tutti questi dati potrà favo- rire la trasparenza e la conseguente condivisione delle conoscenze sia a livello tecnico- scientifico sia a livello di informazione ai cittadini. Per tali motivi soggetti privati e Pubbli- che Amministrazioni possono utilizzare l’Osservatorio iBioNet come uno strumento per fare chiarezza e contribuire ad abbattere la diffidenza delle comunità locali. La gestione del consenso e l’accettabilità sociale degli impianti è, infatti, un tema fondamentale della governance delle filiere.
Figura 7.7. Esempio di grafico in tempo reale della potenza istantanea di un impianto monitorato.
5 Come accade in Austria, ogni impianto finanziato dall’Ente Pubblico dovrebbe essere obbligatoriamente sottoposto a
Figura 7.8. Esempio di indicatori di funzionamento e di performace dell’impianto monitorato.
7.2.3. Valutazione delle filiere e della qualità del cippato
L’attività di monitoraggio delle filiere biomassa-energia ha evidenziato anche l’esigenza di sviluppare un idoneo sistema di valutazione che possa fornire indicazioni su qualità e origine dei combustibili utilizzati nelle filiere.
Pertanto, l’Osservatorio ha predisposto un sistema di valutazione costituito sia da stan- dard tradizionali (su base norma UNI ISO 17225-4) (Figg. 7.9 e 7.10) sia da un innovativo processo valutativo, capace di garantire risultati efficaci a costi estremamente contenuti per gli attori della filiera. L’Osservatorio prevede una serie di strumenti diretti ad attestare: - la provenienza dei prodotti, al fine di assicurare l’approvvigionamento locale e la
gestione sostenibile dei tagli;
- la qualità del cippato, finalizzata a garantire il riconoscimento di un “appropriato prezzo” (si veda il “Protocollo di intesa per la definizione delle caratteristiche merce- ologiche della biomassa agroforestale da utilizzare negli impianti di teleriscaldamento e/o cogenerazione”) per l’impresa di utilizzazione forestale;
Figura 7.9. Definizione del potere calorifico (UNI EN 14918).
7.2.4. Verifica della qualità delle emissioni gassose e solide
La dotazione strumentale di iBioNet prevede anche attrezzature per il controllo delle emissioni degli impianti a biomassa. Infatti al fine di garantire l’efficienza dell’impianto e la valutazione degli effetti ambientali locali, l’Osservatorio verifica periodicamente le emissioni prodotte dagli impianti che aderiscono al Network (secondo gli standard UNI di riferimento) (Figg. 7.11 e 7.12). Attraverso misure indipendenti iBioNet rileva le emis- sioni gassose, le polveri al camino e la qualità delle ceneri prodotte. Infine l’Osservatorio realizza un rapporto volto a verificare l’evoluzione delle emissioni locali nella situazione ex-ante ed ex-post realizzazione di un impianto alimentato a biomassa.
Figura 7.11. Campionamento delle polveri al camino (UNI EN 13284-1).
7.2.5. Monitoraggio riduzione CO2
Nell’ottica delle politiche europee, anche la Regione Toscana6 è invitata ad incrementare
la produzione energetica da fonti rinnovabili e, nel contempo, a garantire al rispetto degli obiettivi strategici “20-20-20”7.
L’Osservatorio, attraverso il monitoraggio permanente degli impianti e delle filiere, può contribuire alla rilevazione in tempo reale delle emissioni di CO2eq relative agli impianti energetici a cippato. Questo applicativo si configura quale strumento capace di moni- torare la riduzione delle emissioni di gas climalteranti a seguito della messa in funzione degli impianti. Ciò potrebbe permettere anche di verificare la reale efficacia delle politi- che intraprese per la riduzione delle emissioni.
7.3. L’Osservatorio transfrontaliero iBioNet: primi risultati
La missione dell’Osservatorio iBioNet è quella di favorire lo sviluppo delle filiere corte biomassa-energia e verificarne costantemente la compatibilità e la sostenibilità ambien- tale, economica e sociale. Le attività sviluppate da iBioNet si rivolgono alle Pubbliche Amministrazioni, alle comunità locali e a tutti gli attori che intervengono nella filiera biomassa-energia.L’Osservatorio, attraverso i suoi applicativi e le sue attività scambio, animazione e bench- marking, è in grado di verificare in tempo reale la sostenibilità dei nuovi impianti a biomassa in relazione alle risorse disponibili sul territorio. A tal proposito una delle maggiori criticità è l’assenza di un registro regionale degli impianti termici alimentati a cippato, pertanto potrebbe essere opportuno integrare il presente assetto normativo prevedendo una comunicazione obbligatoria dell’attivazione di tali impianti anche sotto soglia autorizzativa.
Il DSS dedicato alla pianificazione e programmazione di nuovi impianti, potrà essere uti- le sia per gli Enti preposti al Governo del Territorio sia per privati che intendono investire sulla filiera energetica delle biomasse, poiché potranno avere un’utile indicazione sulla reale sostenibilità dell’iniziativa rispetto alla disponibilità potenziale di bomasse locali. L’innovazione tecnologica del Sensor Web Energy risolve il problema del monitoraggio degli impianti. Questo sistema, realizzabile con costi contenuti, è adattabile ad ogni impianto di qualsiasi marca e tecnologia. Il SWE consente l’individuazione di eventuali malfunzionamenti dell’impianto, non altrimenti identificabili, e costituisce un valido stru- mento di controllo delle performaces energetico-ambientali dell’impianto per gestori, proprietari e comunità locali.
Le potenzialità del SWE appaiono molto interessanti, anche se la sua diffusione rimane attualmente legata a progetti di ricerca e finanziamenti pubblici di diversa natura. L’esperienza di monitoraggio insegna che un aspetto significativo nella gestione degli im- pianti è il limitato scambio di informazioni sia tra gli addetti ai lavori, sia tra la comunità scientifica e operatori del settore. L’Osservatorio, attraverso la costruzione del Network, favorisce la diffusione delle esperienze, permettendo il superamento di errori cronici nel-
6 Decreto 15 marzo 2012. Definizione e qualificazione degli obiettivi regionali in materia di fonti rinnovabili e definizione
della modalità di gestione dei casi di mancato raggiungimento degli obiettivi da parte delle regioni e delle provincie autonome (c.d. Burden Sharing). Obiettivo nazionale: settore elettrico obiettivo del 26%; settore termico obiettivo del 17%; settore trasporti obiettivo del 7%.
la progettazione e nell’organizzazione delle filiere che posso pregiudicare la sostenibilità economica dell’investimento.
iBioNet propone strumenti e metodologie che consentano di uniformare le attività di monitoraggio degli impianti al fine di comparare i risultati finanziari ed economico- ambientali.
L’Osservatorio, attraverso la sua attività ed i suoi applicativi, favorisce la diffusione delle tecnologie legate alla filiera bio-energetica ed ai relativi processi produttivi tentando di colmare la scarsa conoscenza sulle tecnologie (caldaie, cogeneratori, reti di teleriscalda- mento, ecc.) e delle relative opportunità economiche.
Infine iBioNet affronta il tema dell’accettabilità sociale degli impianti a biomassa. La realizzazione di nuovi impianti a biomassa viene sempre più spesso osteggiata dalle po- polazioni locali. L’Osservatorio, attraverso il proprio operato, consente la trasparenza dei processi produttivi contribuendo alla diffusione del consenso e dell’accettabilità sociale di iniziative imprenditoriali che fanno delle energie rinnovabili e dello sviluppo sosteni- bile il proprio business ma anche la propria mission. Concludiamo, ricordando un detto di un anonimo autore:
“Non inquinare. I pianeti buoni sono difficili da trovare!!”, iBioNet, green future in your hands.