Biomasse o fotovoltaico? Quale è più impattante?

Ricevo e volentieri pubblico questo post di Franco Noce.

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Gabriele, sulla lista NTE ci  segnala un progetto agro energetico di ragguardevoli dimensioni e in qualche modo inquietante: una centrale termoelettrica, sicuramente pensata al meglio di quanto si possa fare, che necessita per essere costantemente alimentata di 9.400 ha di coltivazioni: legnose (pioppeti) e in parte cerealicole, da reperire entro un raggio di km 70.

Se su questa vicenda si cercano, in modo sbrigativo, notizie su internet, emergono le discussioni tipiche, esemplifico:

le emissioni dal camino non fanno di sicuro bene alla salute

– forse sono dei gran bugiardi e poi vorranno bruciare tutt’altro

– i terreni su cui cresce bene il pioppo sono adatti anche a colture migliori

– i pioppi richiedono trattamenti chimici e anche questi mica fanno tanto bene alla salute, oppure prima si coltivava la barbabietola in mono coltura, che pure quella i suoi trattamenti li vuole, e poi c’era l’essiccatoio che pure quello ad emissioni mica scherzava siamo sicuri che il bilancio energetico sia favorevole?

– gli agricoltori sono contenti, oppure gli agricoltori sono contrarissimi

– si creeranno 1000 nuovi posti di lavoro (ovvero circa 1 addetto per ogni 270 tonnellate di “biomassa” prodotta e conferita all’impianto (si veda più sotto). Insostenibile a meno che ogni tonnellata crei un “plusvalore” di circa 100 euro, mentre il prezzo attuale del cippato oscilla intorno ai 30 euro/tonnellata ed i costi di produzione si avvicinano ai 20 si veda questa stima . Di conseguenza, ragionevolmente, almeno questa stima è certamente MOLTO gonfiata, ndr)

Su ogni punto a mio parere si può discutere senza fine, perché manca un termine di paragone accettabile.

A cosa dovremmo fare riferimento, in fin dei conti, per cercare di dipanare la matassa?

Alla situazione agricola della monocoltura di barbabietola, con lo zucchero europeo incentivato e quindi oltremodo eccedentario? O dovremmo far riferimento ad uno scenario di agricoltori incentivati a non produrre e magari (meritevolmente) spinti a migliorare la biodiversità delle lande rurali?

La quantità di emissioni, la confrontiamo con quella di 20 anni fa, con le centrali ad olio pesante, con quella odierna delle centrali a gas e un traffico aumentato, o con quelle di un futuro virtuoso?

La nostra cult..anzi: cOltura aspista ci potrebbe far dire che l’unico approccio utile è quello del ritorno energetico e che sulle biomasse di prima generazione hanno detto cose definitive Pimentel e Gianpietro, dimostrandone l’EROEI di poco superiore a 1. Per essere “sostenibile” ai fini dello sviluppo della civiltà come la conosciamo oggi, invece, l’EROEI dovrebbe essere pari almeno a 5.

Questo DOVREBBE essere, probabilmente, l’approccio per tentare di dare una risposta razionale. Ci dice, ad esempio, che l’obiettivo di ridurre le emissioni di CO2 è sostanzialmente mancato (infatti l’energia in ingresso, al netto di quella solare, è sostanzialmente tutta di origine fossile). Rimangono però altri problemi aperti, relativi ad esempio alla valutazione degli effetti sulle aziende agricole o sulla salute.

Però qui vorremo utilizzare questi dati per ragionare in modo specifico sul tema dell’occupazione di suolo agricolo ed in particolare confrontare sotto questo aspetto la filiera energetica della biomassa agroforestale e le centrali fotovoltaiche.

A Russi, amena località dell’Emilia Romagna, si sta arrivando alla fase finale di approvazione di una centrale a biomasse della potenza netta di 26 MWe (fonte www.rinnovabili.it).

Con la tecnologia fotovoltaica, facendo conto alla diversa produttività annua dei due sistemi, possiamo dire che ciò equivale sul piano della produzione elettrica all’installazione di circa 170 MWp, assumendo pari a 7.500 il numero annuo di ore di funzionamento di una centrale a biomasse e a 1.150 l’analoga quantità per una centrale fotovoltaica.

In conseguenza, poiché 1 MW fotovoltaico su terreno occupa circa 2 ettari, la centrale fotovoltaica occuperebbe circa 350 ettari, contro i 9.400 dichiarati necessari per la fornitura della “materia prima” per la centrale a biomasse di Russi

Qui lo scopo non è confrontare economicamente le due tecnologie. Esse sono infatti molto diverse, anche solo da un punto di vista della strategia di investimento. Il fotovoltaico molto costoso in fase di investimento, ma longevo[1] e con costi di gestione modestissimi, l’altra meno onerosa in partenza ma che necessita di 270.000 t/anno di biomasse e secondo i proponenti di 30 addetti (? Sempre la stessa fonte); ambedue incentivate dal denaro di tutti per perseguire obiettivi di fondo che tutti (quasi) parrebbero condividere.

Vogliamo invece osservare il diverso rapporto con l’occupazione del suolo:

il fotovoltaico “occupa” in modo semi permanente, rispetto ai tempi delle azioni umane, una superficie di fatto (relativamente !!) modesta;

-una centrale termoelettrica, fossile o biomasse, “consuma” una porzione di suolo ancora più piccola con le proprie strutture, 16 ha (in verità riusa un sito industriale dismesso) ma a bisogno per tutto il suo ciclo di vita economica di circa 10.000 ha, dedicati a certe coltivazioni e si badi, ne ha bisogno in un raggio di 70 chilometri, non in qualsiasi parte del mondo.

A questo punto alle domande iniziali sulla centrale di Russi, io continuo a non saper rispondere, ma aggiungo due domande mie:

-su biodiversità, paesaggio, impatto sull’agricoltura, sappiamo se è più impattante l’occupazione di 350 ha o la destinazione a pioppeto di 9000 ha ? (attenzione la risposta giusta è “dipende”)

vogliamo rispondere finalmente in modo serio? Il suolo sotto e attorno ai pannelli, mantiene, perde, migliora in fertilità? Perché è da questo che dipende la risposta precedente!

La Regione Piemonte ha dato incarico all’IPLA di eseguire un monitoraggio nel corso dell’intera vita di 4 impianti dell’evoluzione del suolo, dei possibili fenomeni di erosione, ecc. Si spera che qualche risultato venga anticipato prima di trent’anni.[2]

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[1] (ricordiamo i dati forniti da D. Coiante qualche mese fa produzione > all’80% a trent’anni dall’installazione di pannelli ENEA)

16 comments ↓

#1 Paolo Marani on 04.22.11 at 10:19

So che le associazioni ambientaliste a Russi, in particolare il Clan-Destino (http://www.clan-destino.it/) ha fatto di tutto per evitare l’approvazione della centrale a biomasse. A loro va reso merito. Tutto questo consenso in effetti non c’è, anche per il fatto, spesso trascurato, che mentre una centrale fotovoltaica NON HA PARTI IN MOVIMENTO, in una centrale a biomasse abbiamo CENTINANA DI CAMION OGNI SETTIMANA che trasportano materiale, aumentando i tassi di inquinamento, i costi di manutenzione stradale, e nel complesso abbassando l’EROI dell’intera struttura di un bel po (consumo di combustibili fossili).

Credo che il giusto equilibrio non sia nel confronto fra diverse tecnologie, quanto sulle opportunità di sfruttare disponibilità già esistenti ma sprecate.

Ergo, se ho una produzione di sfridi che non so come trattare, raspi, truciolati (scarti di semilavorati) da mobilifici, potature, colture in terreni marginali, allora VA BENISSIMO sfruttare la disponibilità in una centrale a biomasse, perchè quel materiale lo avremmo comunque.

Fare l’inverso, cioè partire dalla centrale, poi pensare a come approvvigionarla, è una FOLLIA TOTALE, parto solo della mente malata che parla di sostenibilità ma in realtà vede solo incentivi e facili guadagni.

Insomma, possiamo anche approfittare di una opportunità con EROI basso, ma andarsela a cercare e crearla ad arte, anche con tutti i crismi tecnici del caso, è veramente criminale, questo il mio pensiero.

Paolo Marani
MIZ Cesena

#2 Artro Tauro on 04.22.11 at 12:03

Condivisibile in pieno quanto commentato da Paolo Marani. Costruire la centrale a biomassa per poi pensare a come alimentarla è una follia.

#3 stefano on 04.22.11 at 12:51

Forse più che come fonte di energia primaria dovremmo vedere questo tipo di operazione come riconversione agro-industriale con rilevanti ricadute energetiche 😉

Tanto per aumentare la complessità:
le colture poliennali tendono ad aumentare in modo significativo la quantità di carbonio immobilizzato nel terreno . Quindi nel passaggio da barbabietola a Pioppo probabilmente ne va tenuto conto.

#4 stefano2 on 04.22.11 at 15:10

(numeretto per distinguermi dal mio omonimo del commento precedente)

Un altro paragone da fare è quello tra biomassa legnosa bruciata per generare elettricità o bruciata nella stufa (o caminetto).

Il secondo caso presenta dei vantaggi notevoli:
– l’EROI è molto più alto, dato che si sfrutta tutto il calore della combustione nel limite del rendimento della stufa. Tra l’altro, oggigiorno sono molto diffuse stufe o caminetti ad altissimo rendimento con recupero di calore a scambiatore collegato ad aria o addirittura ad acqua come integrazione all’impianto di riscaldamento.
– generalmente il legname per riscaldamento ha origini vicinissime all’utente, per cui non ci sono sprechi esagerati nel trasporto (EROI ancora migliore)
– l’utilizzo casalingo è nettamente più sostenibile perchè segue l’andamento stagionale e ha delle esigenze circoscritte all’uso personale. In altre parole è quasi una forma di autoconsumo, mentre la centrale elettrica immette in rete secondo una logica non legata a nessun ciclo climatico quotidiano o stagionale.
– la stufa inquina molto meno (a parità di combustibile bruciato) perchè la combustione avviene a pressione ambiente, quindi non produce ossidi di azoto e polveri troppo sottili.

Nel mio ragionamento considero il legname e non il pellet, che spesso proviene addirittura da altri paesi (ho visto una pubblicità che citava l’Austria). Con buona pace per l’EROI.

#5 giolly on 04.23.11 at 12:01

xstefano2: non sarei cosi convinto della bontà delle stufe: le emissioni delle stufe sono sostanzialmente incontrollate, non filtrate (fumi), soggette a ampi sbalzi nei transitori di accensione e spegnimento. Mi fa però strano che a russi non si preveda un teleriscaldamento, ma si continui a buttare il 60% dell’energia al vento.

#6 Protocollo Itaca 2011, Nuova Certificazione Energetica, Edifici a Energia Quasi Zero e Quarto Conto Energia on 04.27.11 at 01:09

[…] le energie rinnovabili sono la strada giusta e quali sono le tecnologie già a disposizione. Biomasse o fotovoltaico? Quale è più impattante? La quantità di emissioni, la confrontiamo con quella di 20 anni fa, con le centrali ad olio […]

#7 ANT48 on 04.28.11 at 10:41

Concordo con Paolo Marani. Fra l’altro non è difficile verificare, usando dati semplici e condivisibili da tutti, che un terreno “coltivato” a fotovoltaico produce in un anno una quantità di KWh elettrici almeno 60 volte maggiore di quella ottenibile coltivando lo stesso terreno col vegetale che vi pare.
Questo conto è riuscito anche a me qualche anno fa; mi ero aspettato un rapporto alto, ma non così alto, quindi ho approfondito un po’ ed ho avuto la conferma del risultato leggendo un bell’articolo, ben più rigoroso dei miei calcoli “ruspanti”, del prof. De Simon, che si può trovare nell’archivio di un blog di Marco Pagani (ecoalfabeta, settembre 2007) o nell’archivio articoli (n.100) del sito di Aspoitalia.
In parole povere, se ho un terreno coltivabile di (si fa per dire) 60 mq, posso occuparne 1 mq con un pannello fotovoltaico e produrre tutta l’energia elettrica che mi darebbe il combustibile vegetale ottenuto da tutto il terreno, dopodiché gli altri 59 mq li coltivo con piante buone per mangiare o per qualsiasi altro uso utile ma che non sia primariamente come combustibile. Se poi come sottoprodotto ottengo degli scarti buoni solo per bruciare (riscaldamento o biofuel che sia), tanto meglio, ma questo è un uso marginale, il famoso “grasso che cola”, non primario. E’ sensato utilizzare questi scarti in questo modo, ma non lo è trasformare in scarti la roba buona.
Insomma, impiegare un terreno coltivabile per ricavarci primariamente biofuel non è assurdo, è pazzescamente assurdo.

#8 stefano2 on 04.28.11 at 15:42

@ jolly

La tua osservazione è pertinente. Resta il fatto che la centrale filtra i fumi producendo dei rifiuti speciali da smaltire (fanghi). Non dimentichiamoci poi che la normativa assimila a biomassa anche scarti di lavorazione non propriamente puliti tollerando percentuali di sostanze diverse da quella legnosa. Quindi non sono petali di rosa quello che esce dalla ciminiera o per altre vie.
Insomma, considerando tutte le variabili, l’impatto dei fumi della stufa rimane accettabile a mio giudizio.

#9 Simone Martini on 04.28.11 at 20:22

In Emilia non c’è vento, né calore sotterraneo, né bacini idrici in quota. Forse lo sfruttamento delle biomasse per produrre elettricità potrebbe coesistere insieme al fotovoltaico. Fv di giorno e biomasse la notte… magari azzerando la distanza tra boschi e centrale, e recuperando il calore in eccesso con il teleriscaldamento… spegnendo qualche lampione qua e la, facendo un po di economia.
Di sicuro per farne buon uso questa legna la si potrebbe bruciare nelle stufe… a patto però che queste stufe vadano a riscaldare abitazioni ben coibentate e dotate di un minimo di pannelli solari termici…
Anche per il fv vale lo stesso discorso.
Di energia ne abbiamo bisogno, quindi perché non creare campi fv a terra, magari sfruttando anche le coperture di abitazioni e fabbriche… condendo il tutto con un po di sana decrescita demografica.
Ecco l’altro giorno sono passato davanti ad un campo fv dove per non far crescer l’erba era stata sparsa della ghiaia… Un conto è se si lascia crescere l’erbetta così che tutti gli animaletti possano vivere felici e contenti, un’altro è se la pratica di usare la ghiaia come diserbante dovesse divenire la norma…
Riguardo il post (illuminante)… bé solo mi dispiace che venga minimizzato l’aspetto economico della questione. Sostenibilità ambientale ed economica sono entrambe importanti (almeno da un punto antropocentrico). Se l’unica alternativa alle fonti fossili fosse il fv, allora, prima o poi, vedremmo aumentare il costo dell’energia, e indirettamente, dei beni di consumo, di almeno 3 o 4 volte. Questo ha a che fare col picco, quindi con l’aspo, eccome…

#10 Remo on 04.29.11 at 00:02

Concordo col fatto che coltivare appositamente biomassa per bruciarla mi sembra una follia.
Sul fv vorrei far notare che si potrebbe benissimo far convivere agricoltura e pannelli fv in varie maniere.
Si potrebbero installare i pannelli a scacchiera, ottenendo un ombreggiatura del 50%, molto utile per molte coltivazioni estive, nel caso dei pannelli montati su strutture ad inseguimento solare si possono montare a distanze tali da ottenere lo stesso effetto di un seminativo arborato, come molti oliveti di una volta con gli alberi impiantati a 10m x10m o 12m x 12m.
In pratica con questi accorgimenti gli impianti a terra non “ruberebbero” affatto spazio alle colture.

#11 Gianluca on 04.29.11 at 14:35

Realizzando serre fotovoltaiche, con prodotti oggi presenti sul mercato, in grado di produrre energia pur lasciando arrivare al suolo oltre il 70% dell’ energia solare, potremmo risolvere diverse questioni. Avremmo l’energia e le coltivazioni, protette anche da eventuali piogge radioattive, con ampia varietà di produzioni agricole, a km zero.
In aggiunta eolico (perché nessuno lo cita?) ben sistemato sui crinali, nelle gole e nel mare (off shore)
E le Biomasse (come già detto da altri) solo dove c’è il materiale ! con l’utilizzo del calore prodotto (teleriscaldamento o processi industriali) e che funzioni da generatore di emergenza per i momenti di massima richiesta dalla rete o minima produzione di fv ed eolico.

Nel Post si parla di 2 ettari x ogni Megawatt di fv. In realtà, ad oggi, siamo sotto 1,5 ha, parlando di impianti a terra, risaliamo intorno ai 2 con le serre. quindi i conti fatti sono perfetti per la soluzione serre!!
Gli impianti a terra non solo “rubano” terre coltivabili ma, avendo il forte problema delle ombre che fanno crollare la produzione dell’impianto, “utilizzano” cose ben peggiori della ghiaia per eliminare la vegetazione.

#12 Defcon1970 on 05.04.11 at 01:13

@Autore dell’articolo e (molti) commentatori
mi verrebbe voglia di ribattere punto-punto, ma so che sarebbe del tutto inutile. Mi pare solo che si intravedono gli effetti della nascente lobby del FV… Con l’energia, la regola numero uno è diversificare le fonti e la produzione! E l’impianto di Russi da un piccolo contributo in quella direzione, oltre che recuperare un’area industriale dismessa e dare reddito agli orfani della barbabietola.
Secondo molti, poi, il suolo utilizzato per i pioppi da un contributo assai maggiore all’ecosistema faunistico rispetto alle colture agricole.

Per la cronaca:
– la biomassa legnosa non viene bruciata, ma gassificata e questo ha effetti importanti sia sui rendimenti che sulle emissioni in atmosfera che anche sulla minore produzione di ceneri
– le ceneri (sotto certi limiti) possono essere usate per rigenerare il terreno. Un altro scarto di produzione sarà il bio-char estratto dai filtri a ciclone (un altro modo più carino di chiamare il catrame…), che in realtà è un ammendante formidabile sempre per il suolo, specie nella vivaistica
– una buona parte dei gas combusti nella turbina sarà metano prodotto da digestori che saranno installati all’interno dello stabilimento in cui confluirà buona parte del letame prodotto dagli allevamenti intensivi della zona. Ce lo vogliamo includere questo nel calcolo dell’EROEI dell’impianto?
– non si fa cogenerazione tramite una rete di teleriscaldamento perché Russi è un paese piccolissimo, con un numero di case che non giustifica l’investimento. Certo che si potrebbe usare tutto quel calore per riscaldare delle serre di coltivazione (come è stato fatto per la turbogas di Candela a Foggia), spero lo faranno se ci saranno le condizioni.

E poi, bruciare il legname nella stufa (con i rendimenti ridicoli che hanno), non è che sia sostenibile solo perché lo facevano i nostri antenati: molto meglio una pompa di calore elettrica che triplica o quadruplica in calore l’energia elettrica prodotta dall’impianto.

#13 Defcon1970 on 05.04.11 at 01:38

Vi posto il link di GoogleMaps della turbogas Edison a San Severo Foggia.

http://maps.google.it/maps?f=q&source=s_q&hl=it&geocode=&q=candela+foggia&aq=&sll=65.658275,105.46875&sspn=176.828669,324.140625&ie=UTF8&hq=&hnear=Candela+Foggia,+Puglia&ll=41.202423,15.473557&spn=0.055989,0.127459&t=h&z=14&layer=c&cbll=41.202201,15.473821&panoid=Ln4ODHYLQwqfim7i2PetnA&cbp=12,145.52,,0,7.7

Le immagini di street-view sono state prese mentre fervevano i lavori sulle serre.

E’ un gran posto per l’energia, quello…
– Il metano è estratto da ENI in pozzi vicini
– la turbogas a ciclo combinato genera 800MWe
– buona parte dei rimanenti 500MWt in uscita dal ciclo vapore, riscaldano una distesa di serre “cresciute” lì accanto
– sullo sfondo si vedono molti generatori eolici

#14 franco noce on 05.05.11 at 18:42

@ defcon
mi preme solo ribattere che io non ho espresso un giudizio negativo sull’impianto di Russi, né in generale sulle biomasse. A me preme ragionare sul fatto che il nodo della valutazione del fotovoltaico a terra sta nel capire cosa succede davvero al suolo e quali buone pratiche vanno imposte (imposte!).
Lo stesso richiamo a guardare alle specificità e non allo slogan, naturalmente, vale per gli impianti a biomasse. Ad esempio l’esistenza “vera” delle serre e non la manfrina del proponente che dice: “il calore è a disposizione per chi volesse impiantare serre” è un fatto positivo e molto importante.
Franco

ps: l’idea che io faccia parte della lobby del FV, francamente fa sorridere :), nel senso che non mi fila nessuno 🙂

#15 nicola on 05.07.11 at 15:05

MA cosa dite, siete un blogghe di ecologisti o altro, le centrali a biomasse imquinano come gli inceneritori, vedere che dice l’esperto dottor. MONTANARI STEFANO.

#16 stefano2 on 05.09.11 at 14:51

@ defcon1970

>…bruciare il legname nella stufa
> (con i rendimenti ridicoli che hanno)…

il mio intervento è articolato e a disposizione di chi voglia capirlo e poi, con cognizione di causa, criticarlo.

Una stufa (o caminetto) con radiatore di recupero ha tipicamente un rendimento maggiore dell’80%.
Una centrale a biomasse non cogenerativa ha un rendimento del 30-40%. OVVERO LA META’