La fonte primaria di energia per il riscaldamento e la cottura dei cibi, nel corso dell’evoluzione dell'umanità, è stata ricavata attraverso la combustione di biomasse di origine vegetale fin dall’età del fuoco. Queste risorse hanno accompagnato lo sviluppo dell’uomo fino a pochi secoli fa dopo la scoperta di fonti energetiche del sottosuolo, quali il carbone, il petrolio, il gas metano, l’utilizzo di fonti rinnovabili (idroelettriche) e delle fonti energetiche nuove (nucleari, fotovoltaiche, eoliche).
La disponibilità delle risorse energetiche è divenuta una problematica attuale in tutto il mondo per il consumo crescente delle risorse e per la non rinnovabilità della maggior parte di esse. Nel mondo occidentale ed in particolare nella Comunità economica europea questo problema a partire dagli anni '70 è andato via via assumendo una importanza strategica, per la quasi totale dipendenza della Comunità da paesi terzi.
Infatti, a partire dagli anni ottanta la Comunità ha promosso e realizzato diversi progetti di ricerca nell’ambito di specifici programmi comunitari (ECLAIR, JOULE, ALTENER, AIR, FAIR) finalizzati allo studio delle colture agrarie come possibili fonti di biomassa per la produzione di energia e delle tecniche più adatte alla loro coltivazione e trasformazione.
Nell’ambito della realtà europea sono state studiate sino a oggi oltre trenta specie fra colture erbacee annuali e poliennali, arbustive e arboree impiegabili come cedui a turno breve in terreni agricoli. In particolare, in Italia sono state valutate diverse colture di possibile esclusivo impiego per la produ- zione di biomassa, a cui possono essere aggiunte anche quelle, come ad esempio il mais o i cereali a paglia, che notoriamente sono in grado di produrre adeguate quantità di biomassa per unità di superficie, ma che per il momento interessano soprattutto per le tradizionali destinazioni alimentari.
Tra le specie erbacee annuali e poliennali inizialmente prese in considerazione figurano i sorghi da fibra e quelli zuccherini (Sorghum bicblor
60
L., Moench), il kenaf (Hibiscus cannabinus L.), alcune falaridi (Phalaris spp.), la kochia (Kochia scoparia Schrad.), il cardo (Cynara cardunculus L.), il miscanto (Miscanthus sinensis Anderss.), la canna comune (Arundo donax L.), il topinambur (Heliantus tuberosus L.) e il panico (Panicum virgatum L.). Tra le specie arboree coltivabili come ceduo a turno breve sono stati considerati i salici (Salix spp.), i pioppi (Populus spp.), la robinia (Robinia pseudoacacia L.) e gli eucalipti (Eucaliptus spp.).
Numerose ricerche realizzate su queste specie circa le caratteristiche bioagronomiche e produttive, nonché la relativa sperimentazione applicata sui principali aspetti della tecnica colturale, hanno permesso di ottenere quelle informazioni che permettono la scelta delle specie più promettenti e di quelle che per produttività, adattabilità o facilità di gestione risultano essere le più idonee all’introduzione nei nostri ambienti.
La possibile introduzione delle colture da biomassa negli ordinamenti produttivi tradizionali è stato invocato anche in relazione ai possibili risvolti positivi che queste potrebbero rappresentare nei confronti della salvaguardia dell’ambiente. E’ indubbio infatti che colture che siano dirette alla produzione di energia risultino direttamente competitive all’utilizzo dei combustibili fossili nei confronti delle emissioni di gas-serra in generale e di anidride carbonica (CO2) in particolare, e che quindi possano concorrere al miglioramento della qualità dell'aria ed alla riduzione delle deposizioni acide. Al pari dell’«energia pulita» che queste sono in grado di fornire si presumeva inoltre che potessero rappresentare una possibile risposta alle crescenti esigenze di salvaguardia dell’agroecosistema e dell’ambiente (Massantini, 1983).
Le ricerche condotte sull’argomento hanno accertato, tuttavia, che le colture da energia comportano sia impatti positivi che negativi verso l’ambiente come è stato riportato da numerose organizzazioni nazionali ed europee (Taschner, 1993). La valutazione dell’impatto di queste colture è
61
oggetto pertanto di studi e ricerche che cercano di mettere a punto metodologie analitiche come l’analisi del ciclo della vita (“life-cycle analysis”) ai fini di una valutazione completa dell’impatto ambientale di una coltura (Gosse, 1996; Kaltschmitt e Reinhardt, 1996; Scharmer, 1995; Oegema e Posma, 1994; Biewinga e der Bijl, 1996).
Uno studio condotto in Europa su dieci possibili colture da biomassa per energia ha posto in evidenza che i risultati non sempre sono concordanti con le aspettative e sono comunque differenziati in funzione del ciclo della coltura (annuale o polienne), del tipo di prodotto ottenuto (biomassa secca o combustibile liquido). In particolare le colture di cui si utilizza l’intera biomassa (Miscanthus, arundo, canapa, etc.) piuttosto che il combustibile liquido ottenuto previa trasformazione (colza, sorgo zuccherino) costituiscono un gruppo meno aggressivo nei confronti dell’ambiente, poiché presentano un bilancio energetico e della CO2 estremamente positivo rispetto ai combustibili fossili (Hanegraaf et al., 1998).
In definitiva le tematiche che necessitano di studi specifici nell’ambito delle colture da biomassa per energia possono essere così sintetizzate:
• ricerche sul miglioramento genetico delle specie utilizzabili in modo da sviluppare varietà ad elevato potenziale energetico e a più basso costo di produzione, elevato rendimento energetico e qualità del carburante;
• valorizzazione delle colture polienni per limitare i costi di impianto;
• trattamenti di diserbo efficienti ed a basso impatto ambientale;
• esigenze idriche e nutrizionali delle colture da energia e le relative implicazioni ai fini della produttività e dell’immagazzinamento dell’acqua nel terreno, della conservazione del suolo, della salvaguardia dall’inquinamento;
• possibilità di utilizzo delle acqua reflue, dei fanghi e delle ceneri nelle colture da energia;
62
• influenza di fattori quali il genotipo, l’epoca di raccolta, la concimazione ed il clima sulla qualità del prodotto da trasformare;
• efficace divulgazione delle conoscenze sulle nuove colture agli agricoltori, che rappresenta il punto chiave per introdurre con successo nuove colture in agricoltura.
Per garantire una stabile affermazione sul mercato delle biomasse da energia, un adeguato sostegno politico e finanziario non si può quindi prescindere dalla messa a disposizione di informazioni sul potenziale di produzione nei differenti areali, in modo da poter pianificare in dettaglio le superfici da investire, la logistica, lo stoccaggio e la trasformazione.
A questo proposito, nei capitoli seguenti, verranno illustrate le caratteristiche e le potenzialità dell’Arundo Donax, del Miscanthus e del Cynara cardunculus, come “piante dedicate” da energia.
63