LE SPECIE INDIVIDUATE

La ricerca comunitaria e nazionale ha chiaramente individuato per grandi zone climatiche quali sono le specie agrarie o forestali che conviene coltivare per produzione di biomassa a fini energetici:

- piante coltivate per altri fini e che possono essere riconvertite alla produzione di biomassa (esempi: sorgo, cardo, robinia);

- piante coltivate in altri paesi da introdurre ed adattare ai nostri ambienti (esempio:

Panicum virgatum);

- piante selvatiche o semi-selvatiche, sia esotiche che endemiche, da domesticare (esempi: canna gentile, Miscanthus).

Il passo successivo sembra pertanto quello di iniziare specifici programmi di miglioramento genetico. Difatti le sperimentazioni fin qui eseguite hanno avuto come oggetto piante che non hanno mai subito un processo di selezione (specie selvatiche o

spesso antitetici, ma comunque divergenti, da quello della produzione di biomassa a utilizzazione energetica (specie coltivate per fini alimentari).

Il lungo processo di miglioramento genetico delle piante operato dall’uomo, prima inconsapevolmente, in seguito su basi scientifiche, ha permesso difatti di moltiplicare le rese produttive della parte edule delle piante stesse. Il più delle volte tale miglioramento è stato operato modificando il cosiddetto harvest index (indice di raccolto), massimizzando cioè la parte edule della pianta a scapito delle restanti parti. A titolo di esempio, le moderne varietà di frumento, producono 10 o 20 volte più di quanto producevano le varietà coltivate nel passato, grazie ad un più favorevole rapporto fra la granella e la paglia prodotte, mentre la produzione di biomassa totale non è stata modificata in modo significativo. In realtà, un miglioramento genetico volto a incrementare la produzione totale di biomassa è stato applicato solo ad un numero limitato di piante e in pochi casi.

Esaurita quindi la fase di individuazione delle specie vegetali più idonee per la produzione di biomassa a fini energetici, si propone di dare vita ad un progetto di largo respiro volto al miglioramento genetico delle specie individuate al fine di selezionare tipi ad alta resa per unità di superficie e di tempo.

Nel contesto nazionale vengono considerate potenzialmente interessanti sia colture zuccherine e oleaginose da destinare alla produzione di biocombustibili, sia colture cellulosiche, utilizzabili come combustibili solidi per la produzione di calore e/o energia elettrica. Per quel che riguarda il primo tipo le colture più interessanti e adattabili alle condizioni pedoclimatiche ed al contesto produttivo dell’agricoltura italiana sono:

- Colture oleaginose: colza, girasole.

- Colture zuccherine: barbabietola, sorgo zuccherino, topinambur.

- Colza e girasole vengono utilizzati industrialmente per la produzione di biodiesel.

La produzione di biodiesel costituisce a tutt’oggi l’unica forma, anche se limitata, di utilizzazione su scala industriale delle colture energetiche nel nostro paese.

Le colture da biomassa sono state, invece, solo oggetto di attività sperimentali di ricerca, sviluppo e dimostrazione. Fra le numerose specie prese in esame, quelle che si sono rivelate più interessanti e suscettibili di sviluppo nel contesto italiano sono:

- Specie annuali: sorgo da fibra, kneaf.

- Specie erbacee perenni: miscanthus, canna comune, cardo.

- Specie legnose perenni: robinia, ginestra, eucalipto, salice, pioppo.

Ai diversi tipi di colture da biomassa corrispondono particolari caratteristiche, che le rendono idonee all’impiego in diverse situazioni. In particolare:

• Le specie annuali presentano il grande vantaggio di non occupare in modo permanente il terreno agricolo e di poter essere quindi coltivate su terreni messi a riposo sulla base del cosiddetto “set-aside rotazionale”, o trovare comunque un buon inserimento nei cicli tradizionali di rotazione colturale. Fra queste specie la più interessante sembra essere il sorgo da fibra che può essere coltivato utilizzando tecniche colturali e macchine agricole convenzionali, raggiungendo rese dell’ordine delle 25-30 tonnellate di biomassa secca (odt) per ettaro.

• Fra le colture erbacee perenni il miscanthus ha mostrato una buona adattabilità a diverse condizioni pedoclimatiche. Dopo il secondo anno di coltivazione vengono raggiunte rese superiori alle 25 odt/ha, anche se solo in parcelle sperimentali. Un’altra specie erbacea perenne che ha dato risultati molto interessanti è la canna comune, che cresce praticamente dappertutto e che può arrivare a produrre in un anno, in parcelle sperimentali abbondantemente irrigate, fino a 50 odt/ha.

• Le specie perenni, se paragonate a quelle annuali, hanno un impatto maggiore sull’organizzazione dell’azienda agricola, dovuto all’occupazione del suolo per diversi anni. D’altro canto, una volta che la coltura è stata impiantata, si può avere una produzione di biomassa per parecchi anni ad un costo unitario molto più basso rispetto ad una coltura annuale.

• La coltivazione di specie legnose perenni a destinazione energetica (short rotation foresty – SFR) è tanto più redditizia quanto più i cicli di crescita sono brevi e maggiore è la densità di impianto. Le varie fasi della SFR delle specie ritenute di maggior interesse necessitano comunque ancora di sperimentazioni su scala significativa nelle diverse situazioni ambientali italiane, tenendo anche conto del fatto che tutte le specie considerate hanno diverse tecniche di propagazione ed esigenze climatiche, idriche e pedologiche. Dai primi dati disponibili, la produttività può essere stimata in 10-15 odt/ha*anno per la robinia e 15-20 odt/ha*anno per il pioppo ed eucalipto.

Alcune informazioni sulle principali caratteristiche di talune colture da biomassa alla raccolta sono riportate nella tabella seguente(European Energy Crops Overview Project, Italian Country Report ).

Sorgo da fibra

Cardo Miscanthus Canna comune

Epoca di raccolta Da agosto a settembre

Tabella 2.2 – Caratteristiche delle colture da biomassa

E’ importante sottolineare che nel contesto specifico italiano, molte colture citate sono state e sono tuttora ritenute anche possibili materie prime alternative per la produzione di paste cellulosiche per l’industria della carta, in considerazione della fortissima dipendenza dall’estero per l’approvvigionamento di questi prodotti.

Dal punto di vista economico, la produzione di biocombustibili liquidi e solidi da colture energetiche è economicamente fattibile solo in presenza di incentivi finanziari, quali esenzioni fiscali (come avviene in Italia, Francia e Austria per i biocombustibili), maggiori tassazioni dei combustibili fossili, finanziamenti per gli agricoltori che producono colture energetiche sui terreni a set-aside.

Il futuro delle colture energetiche in Italia appare, quindi, da un lato legato all’adozione di efficaci strumenti legislativi e fiscali, dall’altro al superamento di alcuni ostacoli di natura tecnico - scientifica ancora presenti, che potranno essere definitivamente rimossi tramite:

• la messa a punto di efficaci ed economiche tecniche di propagazione per le colture erbacee perenni, come il miscanthus e la canna;

• lo sviluppo di tecniche colturali e di raccolta più economiche, che consentano di utilizzare il più possibile il macchinario già a disposizione dell’azienda agricola per le colture erbacee, e l’incremento dell’efficienza delle operazioni di raccolta, condizionamento, trasporto e stoccaggio delle biomasse legnose ottenute dalla SRF;

• l’incremento delle rese unitarie delle colture erbacee, riducendo nello stesso tempo il consumo di acqua, fertilizzanti e pesticidi, per mezzo di tecniche di selezione varietale e ingegneria genetica;

• lo sviluppo di semplici, economiche ed affidabili tecniche di conversione.

2.1.3 Il cippato

Si tratta di materiale ottenuto per semplice comminuzione della sostanza di origine.

Quest’ultima è in genere legna proveniente da potature o esboscamenti. L’interesse per il cippato è dovuto al fatto che, se la sua composizione rispetta assegnate distribuzioni in termini di dimensioni, può essere movimentato meccanicamente come un fluido. Questa proprietà consente la realizzazione di impianti completamente automatici, del tutto competitivi in termini di prestazioni e di regolarità di funzionamento, rispetto a quelli alimentati con combustibili fossili.

Figura 2.1 – Il cippato