Nella ricerca dell’energia rinnovabile più vantaggiosa e meno impattante sull’ambiente, l’utilizzo delle biomasse sembra essere tra le scelte vincenti.
In un mondo dove si fa sempre più impellente la necessità di abbandonare i combustibili fossili in favore di un’energia pulita ed ecosostenibile, le energie delle biomasse stanno soppiantando i vecchi sistemi di approvvigionamento.
Ma cos’è la biomassa e come può essere impiegata nei processi produttivi? Esistono vari tipi di biomasse, con relativi vantaggi e svantaggi di utilizzo.
Biomassa definizione
Il significato di biomassa non è altro che l’insieme della materia organica, o gli scarti di essa, di origine animale o vegetale che non è stato sottoposto a processi di fossilizzazione.
Si distinguono in due principali tipi: biomasse che possono essere utilizzate direttamente, senza trasformazioni, o biomasse che sono impiegate dopo lavorazioni chimiche e/o processi di trasformazione.
Principali fonti di biomassa
Tra le principali fonti vegetali di biomassa si annoverano: gli scarti della silvicoltura, le risorse boschive o forestali, come la legna da ardere, i trucioli o la segatura, gli scarti di alcune produzioni agricole, come la paglia dei cereali, o i prodotti di colture apposite, coltivazioni create con l’apposito scopo di ottenere biomassa da destinare alla produzione di energia.
Tra le fonti animali invece vanno considerate: i rifiuti o gli scarti dell’industria zootecnica e dell’industria alimentare inerente la macelleria e le carcasse di animali derivanti dagli allevamenti.
Infine, esistono anche le risorse miste, che provengono principalmente dalla frazione organica dei rifiuti domestici e industriali, come il cosiddetto umido.
Principio di utilizzo delle biomasse combustibili
Così come le piante incamerano energia dal sole grazie alla fotosintesi clorofilliana, fornendola in seconda battuta agli animali che se ne nutrono, il principio della combustione della biomassa inverte questo processo.
Quando gli scarti di origine animale o vegetale sono bruciati, l’anidride carbonica contenuta al loro interno è rilasciata nell’atmosfera, per fare in modo che il ciclo si riattivi e si autoalimenti in modo del tutto naturale.
Ecco perché quella delle biomasse è energia rinnovabile.
Tipi di energia da biomasse
Combustione diretta
La combustione diretta di risorse prettamente vegetali fa sì che l’energia chimica presente in queste biomasse si trasformi in energia termica. Questa può per esempio essere impiegata nelle centrali termoelettriche che trasformano l’energia termica in energia meccanica e, di conseguenza, in energia elettrica.
Nelle centrali di cogenerazione, ossia elettriche e termiche, l’energia termica prodotta dalla biomassa combustibile viene indirizzata nelle reti di riscaldamento domestico.
Trasformazioni di biomasse
Come utilizzare le biomasse? Esse vengono utilizzate in modi diversi a seconda della materia organica da cui provengono. Possono essere usate come energia termica o elettrica, ma anche trasformate per produrre gas metano, biodiesel e altri carburanti.
Biogas
I rifiuti derivanti dall’industria zootecnica e gli scarti alimentari domestici non sono utilizzati nella produzione di biogas. Attraverso un processo di decomposizione controllato sia termicamente che fisicamente, gli scarti sono trasformati in metano e in digestato.
Il primo è usato per alimentare i veicoli o centrali termoelettriche a turbogas.
Il secondo è impiegato principalmente nella coltivazione dei campi come concime.
Biocombustibili
Per produrre i biocombustibili le biomasse provenienti da apposite colture, da scarti delle lavorazioni agricole o dalla raccolta dell’umido delle abitazioni sono sottoposte o alla fermentazione o all’estrazione.
Fermentazione
Per fermentazione si intende quel processo metabolico degli zuccheri ad opera di batteri o lieviti che avviene in ambiente anaerobico, ossia senza ossigeno. Per questo motivo è preferibile usare colture ricche in zuccheri, come la barbabietola, i cereali o la canna da zucchero.
Dalla fermentazione della biomassa si ottiene il bioetanolo, utile soprattutto per il riscaldamento domestico, bruciato nelle apposite stufe, o come carburante. Se miscelato alla benzina, infatti, produce energia per la locomozione.
Estrazione
Attraverso il processo di estrazione si ricava l’olio dai semi di alcune piante oleose, come la colza o la soia, o dal grasso animale. Dopo la spremitura, i semi o i grassi sono sottoposti a raffinazione in modo da poter essere utilizzati.
Si ottiene così il biodiesel, sempre da miscelare al carburante dei veicoli.
Vantaggi dell’uso delle biomasse nelle centrali di produzione di energia
- Non produce carbonio
Sebbene la combustione di biomasse rilasci nell’atmosfera il diossido di carbonio, in realtà la bilancia è del tutto in pari. Infatti non c’è produzione di nuovo carbonio, come avviene quando si usano i composti fossili, ma solo reimmissione nell’ambiente di quello già presente sotto altra forma in natura.
Il carbonio viene assimilato dalle piante durante la fotosintesi e rilasciato nell’atmosfera durante la combustione, permettendo al ciclo del carbonio di ripristinarsi.
- Rinnovabilità
Come abbiamo detto, le piante usate per la biomassa, come i cereali o il legno, fanno parte di un ciclo che autoalimenta tutta il sistema.
- Abbondanza
Qualsiasi elemento organico può essere utilizzato come componente della biomassa. Quindi anche l’erba tagliata, gli sfalci, le foglie morte, i ceppi di legno, carcasse di animali, che altrimenti verrebbero destinati alla discarica.
- Pulizia
La combustione di biomassa non comporta l’immissione nell’aria di sostanze nocive come prodotto di scarto. Né particolati né zolfo sono prodotti nel processo, che non va ad alimentare nemmeno l’effetto serra.
Svantaggi delle biomasse
- Costi
Anche se la combustione non richiede ingenti spese, l’energia ricavata da biomasse è costosa per quanto riguarda la produzione di materia prima, a sua volta connessa ad altri fattori. Ad esempio, convertire un campo per coltivare grano o cereali destinati alle biomasse può essere più costoso e meno redditizio che destinarlo alla coltura per la vendita alimentare.
- Riconversione
Le centrali termiche ed elettriche attualmente esistenti, per utilizzare a pieno le biomasse, hanno bisogno di una riconversione piuttosto onerosa, che implica tempi e costi superiori al vantaggio economico e ambientale.
- Pretrattamento
Le biomasse prima di essere spese nella produzione di energia necessitano di alcuni trattamenti preliminari che incidono sui costi ma anche sull’ambiente, perché hanno un carico inquinante.
- Spazio
Proprio perché si devono prevedere tonnellate di piante e scarti organici, la coltura di biomasse richiede per il momento lande sconfinate. Non solo, il trasporto verso i bruciatori può influire negativamente sul prezzo finale della biomassa.
- Conflittualità
Per far spazio alle colture destinate alla biomasse si rischia di disboscare eccessivamente ampie aree. Questo accade soprattutto nei paesi in via di sviluppo.
- Pesticidi
Per garantire la produzione di biomassa si utilizzano spesso pesticidi che inquinano l’ambiente.
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