Le bioenergie hanno accompagnato lo sviluppo della civiltà umana fin da quando l’uomo scoprì il fuoco e i rami delle piante e le sterpaglie secche divennero il mezzo più semplice per riscaldarsi, cuocere i cibi e illuminare l’oscurità notturna. Ancora oggi un’ampia gamma di bioenergie è utilizzata per questi ed altri scopi.

In particolare, questa fonte è tornata al centro dell’attenzione perché le biomasse (il materiale organico di origine vegetale) e i biocombustibili (i vettori energetici ottenuti dalla trasformazione delle biomasse) possono contribuire alla riduzione delle emissioni di anidride carbonica.

A differenza di eolico e solare, infatti, le bioenergie producono energia grazie alla loro combustione come le fonti fossili, ma l’anidride carbonica che emettono è quella che nei mesi o negli anni precedenti le piante hanno catturato dall’atmosfera e che - grazie al processo di fotosintesi clorofilliana – hanno trasformato nella materia organica di cui si compongono. In sostanza, nella fase di combustione si emette tanta CO2 quanta è stata assorbita dalle piante nella fase di crescita e il bilancio emissivo netto è potenzialmente pari a zero.

Il problema è che se si prende in considerazione l’intera filiera produttiva delle bioenergie, nella fase di coltivazione delle piante e durante il processo industriale di lavorazione della biomassa primaria o della sua  trasformazione in biocombustibile si utilizza energia e si potrebbe emettere anidride carbonica e altri gas serra. Inoltre, se per avviare la coltivazione di biomassa a scopo energetico si cambia la destinazione d’uso originaria dei terreni, anche questa operazione potrebbe innescare processi di rilascio di gas serra (emissioni note con il nome di ILUC, ovvero Indirect Land Use Change Emissions).

Per calcolare a quanto effettivamente ammonta l’emissione netta di gas serra associata alla produzione e utilizzo di una biomassa o di un biocombustibile, è dunque necessario considerare tutta l’intera filiera produttiva, ovvero occorre fare un’analisi di tipo LCA (Life Cycle Analysis). A valle di questa analisi si confronta il livello di emissione netta della fonte bio di energia con quella del combustibile fossile che andrebbe a sostituire e si valuta la sua potenzialità di riduzione delle emissioni di gas serra.

Grazie alla LCA, ci si è accorti che in alcuni casi le filiere produttive dei biocombustibili che fanno uso di biomasse appositamente coltivate (denominati biocombustibili di prima generazione) possono conseguire una riduzione delle emissioni di gas serra limitata rispetto ai combustibili tradizionali di origine fossile.

Inoltre, se si utilizzano biomasse di prima generazione, potrebbe esservi un altro aspetto negativo: per produrre quantità crescenti di biocombustibili si corre il rischio di entrare in competizione con la produzione di derrate alimentari, sottraendo terreni coltivabili o destinando alla produzione di energia raccolti altrimenti utilizzabili per scopo alimentare.

Per questo motivo, è opportuno fare un’attenta valutazione preliminare dell’impatto nel ciclo di vita della filiera utilizzata e certificare la sostenibilità della produzione. Negli ultimi anni, inoltre, si è iniziato a puntare sullo sviluppo delle filiere dei biocombustibili detti di “generazione avanzata”, ovvero biocombustibili prodotti a partire da feedstock che non entrano in competizione con le filiere della produzione alimentare: ad esempio biomasse lignocellulosiche provenienti da scarti agricoli o alghe coltivabili in vasche.

A questi biocombustibili avanzati si affiancano i combustibili prodotti da residui e rifiuti (ad esempio la frazione organica dei rifiuti solidi urbani, gli oli vegetali esausti, i fanghi biologici provenienti dagli impianti di depurazione urbani). Inoltre, anche dalla cattura e recupero dei gas di discarica e dei biogas generati da attività di allevamento è possibile produrre biogas e biometano. Questi combustibili prodotti da residui e rifiuti possono essere classificati tra i biocombustibili avanzati a seconda del feedstock utilizzato e sono le norme vigenti in materia che regolano la loro inclusione.

Eni ha da tempo avviato numerosi progetti in questi settori. Di recente, sono stati conclusi accordi per ricevere oli alimentari esausti con cui alimentare le bioraffinerie di Venezia e Gela e produrre biocarburanti di qualità grazie alla tecnologia proprietaria di Eni ”Ecofining”. Proprio a Gela, di recente Eni ha avviato un impianto pilota per la trasformazione della frazione organica dei rifiuti solidi urbani in bio olio. A Ragusa, inoltre, è attivo un impianto sperimentale di biofissazione algale (che consente di catturare la CO2 per mezzo di fotosintesi con microalghe naturali) e con il Politecnico di Torino sono in corso studi su nuove tipologie di fotobioreattori per aumentare la produttività di questa filiera.

Questi sono esempi non solo di come si possa produrre vettori energetici che riducono le emissioni di gas serra, ma soprattutto di economia circolare, ovvero di come partendo da uno scarto si ottenga un nuovo prodotto, evitando di utilizzare nuove risorse naturali e riducendo il volume di rifiuti destinati ai processi di smaltimento tradizionali.

Ricordo che in Eni sono allo studio numerose iniziative di economia circolare che prevedono il riutilizzo di diverse tipologie di rifiuti (miscele di plastiche eterogenee, la componente secca dei rifiuti non pericolosi urbani e speciali, la stessa anidride carbonica) per la produzione di vettori energetici. 

I vantaggi dei biocombustibili avanzati sono molteplici. Il primo è che non entrano in competizione con le produzioni agricole per il mercato alimentare. Il secondo è che spesso conseguono un bilancio emissivo netto di gas serra molto più basso dei combustibili tradizionali che vanno a sostituire o di alcuni dei biocombustibili di prima generazione.

Tutti i biocombustibili (sia di prima generazione che avanzati), infine, possono essere miscelati ai combustili tradizionali, contribuendo in questo modo a ridurre fin da subito le emissioni di gas serra, senza avere la necessità di attendere la realizzazione di costosi adeguamenti agli attuali sistemi di trasporto, stoccaggio e distribuzione dell’energia e ai motori esistenti.

Come molti altri strumenti di decarbonizzazione, anche i biocombustibili e i combustibili da rifiuti sono al momento penalizzati da un problema di costo, più o meno importante a seconda della tecnologia e del suo stato di maturità. Ma ricerca e sviluppo, economie di scala o un inasprimento delle norme sulle emissioni di gas serra potrebbero in futuro ridurre e in alcuni casi azzerare il gap competitivo rispetto ai combustibili fossili.

Energy Sector Integrated Technical Studies Eni, Development, Operations & Technology.