Modellazione Scenario di Riscaldamento domestico con stufa a pellet

8.3.1 Combustibile

8.3.1.1 Composizione e caratteristiche chimico fisiche

Come accennato nella sezione generale, il pellet a cui facciamo riferimento è esclusivamente quello da legno. In particolare il processo è stato modellato ipotizzando che la materia prima utile per la fase di pellettizzazione siano esclusivamente scarti, come segatura, corteccia e trucioli e non legno vergine. In questo modo la filiera di produzione del pellet descritta nel paragrafo 3.3.2 si riduce alle ultime due fasi, se si ipotizza che le segherie o altre attività produttrici di residui effettuino la pellettizzazione in loco. Questa assunzione è confermata dal documento Development and promotion of a transparent European Pellets Market Creation

of a European real-time Pellets Atlas pubblicato da Pelletsatlas nel 2009. Di fatti secondo gli

autori risulta che il pellet in Italia venga prodotto prevalentemente con scarti di segheria (>90%). In questo caso, in riferimento con quanto riportato nella direttiva UNI EN 14961-2, parleremo di pellet di classe B. La nostra attenzione si è soffermata su tale tipologia di materia prima per garantire il rispetto del concetto di sistema integrato, poiché in questo modo il rifiuto di un’attività diverrà materia prima per la produzione di un altro bene. Abbiamo ipotizzato che il materiale legnoso di partenza per la preparazione del pellet sia in gran parte

109 costituito da softwood (≈ 72%) e la parte restante da hardwood (≈ 28%). Tale assunzione è stata confermata dal documento Manuale italiano per la combustione di pellet da legno pubblicato da Pelletsatlas nel 2009. In esso si trova riscontro delle ipotesi qui compiute, poiché è esplicitato che per garantire un quantitativo omogeneo di lignina, sostanza che lega insieme il pellet, è necessario utilizzare un mix di legname. La soluzione migliore è quella di utilizzare una percentuale maggiore di softwood (tra il 70 e il 95%), poiché più ricco di tale sostanza, mentre il restante composto da hardwood.

Come per la legna così anche per il pellet è importante individuare i parametri che ne caratterizzano la fase di combustione, tra questi:

- PCI di 17 MJ/kg - umidità del 10% - densità di 715 kg/m3

I valori sono quelli di default presenti nel processo modellato dalla SimaPro, che sono da ritenersi validi poiché confermati dalle tabelle tecniche presenti nella UNI EN 14961-2. Per una visone della tabella si rimanda al paragrafo 3.3.3 della Parte Generale.

8.3.1.2 Approvvigionamento

Anche in questo caso, in accordo con quanto previsto dall’analisi dell’intero ciclo di vita, il processo di produzione di calore utilizzando la stufa a pellet include tutti i flussi di materiali ed energia e i processi associati alla fase di ottenimento della materia prima e trasformazione in combustibile. Per maggiori dettagli vedere il paragrafo Filiera di produzione del pellet

110 8.3.2 Trasporto

Da fonti di letteratura (Cocchi et al., 2009) risulta che i produttori di pellet in Italia sono circa un centinaio, distribuiti prevalentemente al Nord. Tale dato confermato anche da Vivarelli e Ghezzi, 2009 secondo il quale in Italia risultano operativi 86 impianti, di cui 8 in Lombardia, la maggior parte dei quali sono di piccole (< 30.000 t/y) e medie dimensioni (< 70.000 t/y). Per quanto riguarda i produttori:

o 85-90% della produzione è venduto in sacchi da 15 kg o 50% vende il prodotto ai negozi

o 30% vende il prodotto direttamente come venditore o Il restante 20% non ha risposto.

Per la modellazione si è ipotizzato che gli 8 impianti siano distribuiti omogeneamente sul territorio e che siano in grado di soddisfare il fabbisogno di pellet in Lombardia, poiché se tutti fossero di piccole dimensioni la produzione potrebbe arrivare a 240.000 t/anno, di molto superiore a quello che è stato il consumo nel 2008 (121.621 t secondo quanto riportato da Pastorello e Dilara, 2008). Ciascun produttore coprirà un’area approssimativa di circa 30 km di raggio (Estensione Lombardia = 23.863 km2). Come si nota dall’elenco sovrastante la realtà più diffusa è la vendita con sacco; ciò nonostante è stato ipotizzato che il pellet venga distribuito direttamente ai consumatori mediante un camion ribaltabile da 20-28 t. Tale assunzione è stata effettuata poiché indubbiamente è il metodo più comodo; inoltre, caricando il combustibile su un mezzo la sua movimentazione è minore, ciò permette di diminuirne l’usura (Hansen et al., 2009).

8.3.2.1 Verifica incidenza del trasporto

Da molte fonti di letteratura (Cocchi et al., 2009; Jungingeret al., 2010) si evince che il 75% della materia prima (costituita principalmente da scarti di segheria) è prodotto in Italia, mentre il restante 25% viene importato: via terra da Austria, Germania e Slovenia, attraverso camion da 20-28 t, e via mare da Spagna e Portogallo. Pertanto, in linea con i principi di un’analisi LCA, ci siamo posti la questione di quanto potesse incidere il trasporto sugli impatti totali. Per rispondere a tale quesito è stato necessario eseguire una verifica mediante l’utilizzo del software, che ha permesso di ottenere informazioni su quale sia l’incidenza della distanza sul totale. Per semplicità è stato ipotizzato che il pellet venga importato esclusivamente da Paesi limitrofi ai confini Nazionali, quindi raggiungibili via terra, e sono state poste delle distanze immaginarie, ma proporzionali tra loro: 30 km, 230 km, 430 km e 830 km.

111 Dal confronto riportato in Figura 41 si nota come la variazione della distanza incida in maniera proporzionale su alcuni fattori d’impatto, pertanto incrementando ulteriormente la distanza di approvvigionamento del pellet si prevede un aumento degli impatti. In particolare, risulta che l’impatto complessivo venga maggiorato del 15% circa con un aumento della distanza di 400 km, mentre nel caso in cui la distanza produttori-distributori fosse di 800 km l’impatto aumenterebbe del 30% circa. Ciò dovrebbe far riflettere i venditori ed acquirenti di pellet sulla sostenibilità del combustibile, che se prodotto lontano dal luogo di vendita si abbassa notevolmente.

Figura 41 Variazione degli impatti in relazione all’incremento della distanza (fonte: SimaPro)

8.3.3 Potenza della stufa

Anche in questo caso il documento di riferimento per la modellazione della potenza della tecnologia è il Lot 15- Solid fuel small combustions installations- Task 5: Base Cases, European Commission DG TREN. In esso si indica che la potenza in uscita per una stufa a pellet deve essere attorno a 7kW, mentre nel processo da default si ha una potenza di 15 kW che come si evince dalla descrizione è mediata, poiché è applicabile a strumenti che hanno un range di potenza compreso tra i 10 e i 20kW. Ulteriori informazioni si ottengono da molti siti internet. Tra questi ve ne sono alcuni completamente dedicati alla tecnologia del pellet, tra cui: http://www.infopellet.it/calcolo_potenza_termica_stufe_caminetti_pellet.htm. In esso si trovano informazioni utili per calcolare il fabbisogno energetico di un’abitazione, che dipende

112 sia dalle dimensioni della casa sia dalla sua coibentazione. Ciò è possibile utilizzando un coefficiente moltiplicatore che può variare da 0,040 a 0,060 per metro cubo; tale valore si riferisce all’efficienza energetica della casa, più è alto minore sarà la coibentazione.

Quanto detto si traduce nella seguente assunzione: secondo ISTAT 2004 la “superficie media abitazioni” in Lombardia nel 2001 era di 94 m2

, aumentata di circa 1m2 dal 1991, pertanto si può presumere che al 2011 essa sia di 95m2. I fabbisogni energetici/anno, da D.P.R. 412/93, per zona climatica E (Lombardia) risultano:

3230 kWh/anno (min) 11020 kWh/anno (max) 7125kWh/anno (medio) ipotizzando di avere un’altezza media dell’appartamento di 2,50 m e un fattore moltiplicatore medio di 0,05 si avrà:

Volume = 2,50m ∙ 95m2

= 237,5m3

Potenza necessaria = 237,5m3 ∙ 0,05 = 11,87kW = 10210,60kcal/h

Tale potenza è in grado di sopperire ai fabbisogni energetici medi; ciò sta a significare che una stufa da 7kW potrebbe essere sufficiente per una superficie molto più piccola, pertanto troviamo conferma nelle assunzioni fatte e manteniamo una potenza compresa tra i 10 e i 20kW.

8.3.4 Efficienza ed emissioni

Da fonti di letteratura una stufa alimentata a pellet, con tempo di vita medio di 12,5 anni (European Commission, 2009[34;35]) presenta un’efficienza media del 64%. Anche in questo caso, come per lo scenario precedente, il quantitativo di combustibile e le emissioni sono state modellate in funzione di tale dato.

8.3.5 Percentuale di ceneri e loro trattamento

È stato ipotizzato che la combustione del pellet produca un quantitativo di ceneri leggermente inferiori rispetto alla legna, pertanto è stato scelto come valore il 2% del peso totale. Tale assunzione è stata confermata da quanto riportato nel documento Handbook for the

Certification of Wood Pellets for Heating Purpose Based on EN 14961-2, redatto

dall’European Pellet Council nel Febbraio 2011. In tale report si esplicita che per il pellet di classe B, ovvero prodotto a partire da scarti, come segatura e corteccia, il quantitativo di ceneri debba essere obbligatoriamente ≤ 3,0%.

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9. ANALISI DI INVENTARIO, MODELLAZIONE SCENARI DI