ENERGIE RINNOVABILI DA BIOMASSE

Poderoso studio di Giuseppe Zicari su un tema che interessa anche la risicoltura

Cinque anni di lavoro nel settore delle energie rinnovabili diventa un libro che analizza la sostenibilità delle principali energie “rinnovabili”, passando per i bilanci energetici (rapporto tra energia investita ed energia ottenuta), emissivi (gas-clima alteranti e altri inquinanti), idrici (impronta idrica) della coltivazione di diversi tipi di colture utilizzate per produrre agro-carburanti in Italia, per i rischi biologici (bio-sicurezza) e chimici derivanti dal recupero di materia e di energia dalle biomasse, attraverso il tema dei rischi per i lavoratori e per la popolazione residente… Un testo veramente completo, quello di Giuseppe Zicari, «Energie rinnovabili da biomasse: rischi e opportunità» edito da Epc editore. Una sezione del libro è dedicata anche alla produzione di biogas da cereali, tra cui il riso; un progetto che ha sollevato molte perplessità da parte degli operatori e che lo stesso Zicari non accredita, pur riferendo che, utilizzando soltanto una parte di rifiuti della produzione di cereali, deiezioni e altre biomasse, nel nostro Paese sipotrebbero ottenere più di un milione e mezzo di tonnellate equivalenti di petrolio. Nel caso del nostro cereale, 940mila tonnellate di paglia di riso permetterebbero di ottenere oltre 319 milioni di metri cubi di biogas. Una delle criticità rilevate è la localizzazione delle biomasse sul territorio, che non è omogenea. Inoltre, «la non rimozione delle parti vegetali dal campo comporta lasciare nel suolo delle sostanze organiche e inorganiche» e questa «è da considerarsi una buona pratica», un’altra opportunità che confligge con l’utilizzo energetico. Di seguito, il sommario dell’opera.

PREMESSA………………………………………………………………………………………… 15

LEGENDA………………………………………………………………………………………….. 21

capitolo 1

LA FERMENTAZIONE ANAEROBICA PER PRODURRE METANO………………………… 23

1.1. Introduzione: la fermentazione anaerobica e il biogas………………………………… 23

1.2. Il biometano…………………………………………………………………………. 27

1.3. Batteri e fermentazione anaerobica………………………………………………….. 30

1.4. Classificazione degli impianti per la produzione di biogas ……………………………. 31

1.5. Le matrici utilizzabili per la fermentazione anaerobica……………………………….. 33

1.6. La fermentazione anaerobica è classificata tra le energie rinnovabili…………………. 35

1.7. La stima della concentrazione di sostanza organica nelle matrici: solidi totali e volatili…………………………………………………… 37

1.8. Correlazione tra solidi volatili e biogas producibile…………………………………… 40

1.9. Correlazione tra i parametri COD, BOD e la produzione di metano……………………. 41

1.10. Gli impianti in base alla tipologia di alimentazione ………………………………….. 44

1.11. Le fasi operative per la gestione degli impianti………………………………………. 46

1.12. I parametri per la gestione degli impianti che producono biogas……………………… 53

1.13. Esempi di impianti che producono biogas……………………………………………. 55

1.14. Vantaggi derivanti dalla gestione delle deiezioni per la produzione di biogas…………. 57

1.15. Biogas e occupazione……………………………………………………………….. 60

1.16. L’uso del digerito……………………………………………………………………. 60

1.17. La diffusione degli impianti che producono biogas…………………………………… 62

ENERGIE RINNOVABILI DA BIOMASSE: RISCHI E OPPORTUNITÀ

1.18. Adempimenti gestionali …………………………………………………………….. 67

1.19. Requisiti preliminari da verificare……………………………………………………. 69

capitolo 2

IL RISCHIO BIOLOGICO…………………………………………………………………………. 77

2.1. Introduzione al rischio microbiologico ……………………………………………….. 77

2.2. Fattori che influenzano la crescita dei microrganismi

nel processo di fermentazione anaerobica…………………………………………… 81

2.3. La fermentazione anaerobica dei sottoprodotti di origine animale……………………. 84

2.4. La concentrazione di microrganismi nel digerito……………………………………… 87

2.5. Metodi di misurazione della concentrazione batterica e loro limiti………………………………………………………………………….. 90

2.6. La co-digestione aumenta la quantità di microrganismi distribuiti nell’ambiente……… 92

2.7. La sopravvivenza nel suolo di alcuni microrganismi potenzialmente patogeni ………… 95

2.8. Compostaggio e organismi dannosi …………………………………………………102

2.9. I microrganismi possono contaminare i vegetali……………………………………..103

2.10. Le malattie a trasmissione alimentare di natura microbica…………………………..105

2.11. La vendita di latte crudo…………………………………………………………….106

2.12. Le tossinfezioni associate al consumo di frutta e verdura cruda………………………107

2.13. Le buone pratiche per ridurre i rischi derivanti dallo spandimento agronomico……….108

2.14. La diffusione di vegetali infestanti…………………………………………………..109

2.15. Antibiotico-resistenza……………………………………………………………….111

capitolo 3

LA FERTILIZZAZIONE E IL RISCHIO CHIMICO ……………………………………………..117

3.1. La disponibilità di deiezioni da diversi animali……………………………………….117

3.2. Gli ossidi di azoto e l’ammoniaca……………………………………………………124

3.3. Deiezioni, spandimento e azoto……………………………………………………..126

3.4. Caratteristiche fisico-chimiche del digerito ………………………………………….133

3.5. Azoto ed eutrofizzazione…………………………………………………………….137

3.6. Il fosforo e l’eutrofizzazione………………………………………………………….139

3.7. Le zone vulnerabili dai nitrati………………………………………………………..141

3.8. La sostanza organica nei digeriti e in altre matrici……………………………………147

3.9. Il rischio chimico…………………………………………………………………….150

3.10. Compost, fanghi e metalli…………………………………………………………..157

3.11. Concimazione e metalli ……………………………………………………………..162

3.12. Apporto di metalli al suolo da diverse fonti………………………………………….168

3.13. I prodotti fitosanitari………………………………………………………………..172

3.14. Gli ormoni steroidei rilasciati nell’ambiente………………………………………….174

3.15. Le contaminazioni ambientali……………………………………………………….175

3.16. La misurazione della fitotossicità……………………………………………………177

capitolo 4

STOCCAGGIO E FERTILIZZAZIONE……………………………………………………………181

4.1. Lo stoccaggio delle biomasse……………………………………………………….181

4.2. Utilizzazione agronomica del digerito ……………………………………………….183

4.3. La tutela delle acque………………………………………………………………..188

4.4. Allevamenti e suoli disponibili per lo spandimento…………………………………..190

4.5. Esiste una disponibilità di fertilizzanti eccessiva……………………………………..194

4.6. Soluzioni insostenibili……………………………………………………………….200

4.7. Soluzioni alternative per aumentare la sostenibilità………………………………….203

capitolo 5

BIOGAS E RIFIUTI………………………………………………………………………………..205

5.1. Le strategie di smaltimento dei rifiuti ……………………………………………….205

5.2. Assimilabilità del digerito agli effluenti zootecnici…………………………………..210

5.3. Degeriti e rifiuti……………………………………………………………………..211

5.4. Fanghi, FORSU, rifiuti e biogas………………………………………………………215

5.5. La gestione dei rifiuti ……………………………………………………………….219

ENERGIE RINNOVABILI DA BIOMASSE: RISCHI E OPPORTUNITÀ

capitolo 6

BIOGAS E COMPOSTAGGIO……………………………………………………………………225

6.1. La produzione di rifiuti……………………………………………………………….225

6.2. Introduzione al compostaggio……………………………………………………….225

6.3. I diversi tipi di compost……………………………………………………………..229

6.4. Caratteristiche microbiologiche……………………………………………………..233

6.5. Alcuni dati sul compostaggio………………………………………………………..235

6.6. Le fasi del processo di compostaggio………………………………………………..237

6.7. La gestione degli impianti di compostaggio………………………………………….243

6.8. L’autorizzazione degli impianti……………………………………………………….250

6.9. I piccoli impianti che fermentano la frazione ligneo-cellulosica………………………251

6.10. Lista di controllo…………………………………………………………………….252

6.11. I controlli analitici…………………………………………………………………..254

6.12. L’utilizzo agronomico del compost……………………………………………………256

6.13. L’attività di compostaggio in Veneto…………………………………………………260

6.14. La regolamentazione del contenuto di metalli nel compost in Lombardia……………..267

6.15. Il marchio di qualità del consorzio italiano compostatori……………………………..268

6.16. Il marchio ecolabel per ammendanti e substrati di coltivazione………………………269

6.17. L’etichetta per il compost di qualità………………………………………………….273

6.18. Il compostaggio nel Regno Unito…………………………………………………….274

6.19. Classi di rischio …………………………………………………………………….275

6.20. I rischi correlati all’attività di compostaggio…………………………………………283

6.21. I rischi per gli operatori……………………………………………………………..285

6.22. Compost e rischio chimico…………………………………………………………..286

6.23. Deiezioni e digeriti………………………………………………………………….288

6.24. I policlorobifenili…………………………………………………………………….291

6.25. Gli idrocarburi policiclici aromatici…………………………………………………..292

6.26. Compost e bioaccumulo……………………………………………………………..292

SOMMARIO

6.27. Il compost: fertilizzante o rifiuto?…………………………………………………….298

6.28. Il compostaggio e la fermentazione anaerobica ……………………………………..301

capitolo 7

ODORI E POLVERI………………………………………………………………………………..303

7.1. Bioaerosol e polveri…………………………………………………………………303

7.2. Gli odori…………………………………………………………………………….306

7.3. Le proteste da parte della popolazione………………………………………………309

7.4. La misurazione degli odori ………………………………………………………….310

7.5. L’intensità degli odori……………………………………………………………….314

7.6. Odori ed effetti sulla salute …………………………………………………………316

7.7. La riduzione dell’emissione odorigena……………………………………………….321

capitolo 8

LA PREVENZIONE DI INCIDENTI, INFORTUNI E LA BIO-SICUREZZA …………………325

8.1. La prevenzione degli incidenti……………………………………………………….325

8.2. La prevenzione degli infortuni ………………………………………………………328

8.3. La prevenzione del rischio sanitario e la bio-sicurezza……………………………….329

8.4. Leptospirosi e tetano………………………………………………………………..335

8.5. La derattizzazione…………………………………………………………………..336

8.6. Gli insetti……………………………………………………………………………338

8.7. La gestione dei prodotti fitosanitari………………………………………………….339

8.8. La determinazione del livello di rischio accettabile…………………………………..341

capitolo 9

I CONSUMI DI ENERGIA ……………………………………………………………………….345

9.1. Le unità di misura …………………………………………………………………..345

9.2. L’energia……………………………………………………………………………351

9.3. Energia primaria ed energia utile……………………………………………………353

9.4. Energia nucleare…………………………………………………………………….355

ENERGIE RINNOVABILI DA BIOMASSE: RISCHI E OPPORTUNITÀ

9.5. Energia solare e biomasse…………………………………………………………..356

9.6. I pannelli a energia solare…………………………………………………………..358

9.7. Il consumo di energia generata in milioni di anni…………………………………….360

9.8. Energia dalla combustione…………………………………………………………..364

9.9. Boschi e arboreti da ardere………………………………………………………….372

9.10. Energia ottenibile dal mais ………………………………………………………….376

capitolo 10

BIOGAS DA CEREALI, DEIEZIONI E ALTRE BIOMASSE ………………………………….379

10.1. Biomasse disponibili ………………………………………………………………..379

10.2. Biogas ottenibile dai cereali e dalle deiezioni zootecniche……………………………383

10.3. La composizione chimica e la produzione di biogas…………………………………..386

10.4. Esempi di produttività degli impianti…………………………………………………393

capitolo 11

LA COLTIVAZIONE DEI CEREALI ……………………………………………………………..397

11.1. La coltivazione di mais, sorgo e triticale …………………………………………….397

11.2. Attrezzature necessarie alla conduzione dell’azienda agricola……………………….401

11.3. Manutenzioni, assicurazioni e interessi……………………………………………..406

11.4. L’impiego di manodopera……………………………………………………………409

11.5. La concimazione del mais……………………………………………………………412

11.6. Il consumo di carburanti per coltivare il mais secondo l’ENAMA……………………..414

11.7. I consumi di gasolio, di additivo e di olio…………………………………………….418

11.8. Considerazioni sui consumi di carburanti…………………………………………….420

11.9. Rapporti tra energia investita ed energia ottenuta…………………………………..422

11.10. Il bilancio energetico della coltivazione del mais ……………………………………427

capitolo 12

IL BILANCIO ENERGETICO NELLA FILIERA BIOGAS ……………………………………..433

12.1. Energia investita ed energia ottenuta ……………………………………………….433

12.2. Il bilancio energetico della filiera biogas da cereali ………………………………….435

12.3. L’efficienza energetica della produzione di biogas da cereali…………………………442

capitolo 13

IL BILANCIO ECONOMICO DELLA FILIERA BIOGAS ……………………………………..447

13.1. Esempi di impianti per la produzione di biogas ………………………………………447

13.2. Riflessioni sul bilancio economico della filiera zootecnica……………………………452

13.3. Il bilancio economico ed energetico della filiera biogas

da cereali……………………………………………………………………………454

13.4. I costi di ripristino del sito…………………………………………………………..460

13.5. Il consumo di carburanti nella filiera biogas da cerali………………………………..461

capitolo 14

AGRO-CARBURANTI E TRASPORTI ………………………………………………………….473

14.1. L’incentivazione degli agro-carburanti……………………………………………….473

14.2. L’uso dei terreni per produrre agro-carburanti………………………………………..478

14.3. I vettori energetici in Piemonte e la coltivazione per fornire energia ai trasporti………480

14.4. L’allevamento di suini……………………………………………………………….481

14.5. Digeriti, fertilizzazione e trasporti……………………………………………………482

capitolo 15

EMISSIONI E CONSUMI DI ACQUA ………………………………………………………….485

15.1. Agricoltura ed emissioni in atmosfera……………………………………………….485

15.2. Allevamenti ed emissioni in atmosfera………………………………………………491

15.3. Le piogge acide …………………………………………………………………….494

15.4. Il bilancio emissivo della produzione di biogas

da cereali e da deiezioni zootecniche………………………………………………..495

15.5. La co-digestione aumenta l’inquinamento ambientale……………………………….508

15.6. L’impronta idrica per la costruzione delle macchine necessarie a coltivare il mais…….509

15.7. L’impronta idrica della filiera biogas…………………………………………………510

ENERGIE RINNOVABILI DA BIOMASSE: RISCHI E OPPORTUNITÀ

capitolo 16

LA PROMOZIONE DELLA PRODUZIONE DI BIOGAS ……………………………………..517

16.1. Obiettivi energetici …………………………………………………………………517

16.2. Gli incentivi…………………………………………………………………………518

16.3. I certificati verdi…………………………………………………………………….524

16.4. I certificati bianchi…………………………………………………………………..527

16.5. La richiesta di incentivi……………………………………………………………..535

16.6. Incentivi generosi……………………………………………………………………536

16.7. La riduzione degli incentivi………………………………………………………….544

16.8. L’indice di risparmio energetico e il limite termico……………………………………552

16.9. Esempio di calcolo dell’indice di risparmio energetico e del limite termico……………558

16.10. Riflessioni sull’indice di risparmio energetico e sul limite termico……………………561

16.11. L’uso del calore e la stima di tutti i fabbisogni energetici…………………………….562

16.12. Il consumo di suolo …………………………………………………………………565

16.13. Integrazione del reddito in agricoltura o speculazione industriale…………………….566

16.14. La revoca delle agevolazioni…………………………………………………………570

16.15. Criteri incentivanti diversi…………………………………………………………..572

capitolo 17

GLI ADEMPIMENTI BUROCRATICI …………………………………………………………..577

17.1. L’autorizzazione degli impianti……………………………………………………….577

17.2. La gestione delle conferenze di servizio……………………………………………..580

17.3. La scansione temporale delle conferenze di servizio…………………………………582

17.4. La gestione della tempistica…………………………………………………………583

17.5. Il silenzio-assenso…………………………………………………………………..586

17.6. I soggetti interessati………………………………………………………………..587

17.7. Gli esposti e le segnalazioni alle autorità competenti………………………………..588

17.8. L’esame dei documenti………………………………………………………………591

17.9. Adozione di provvedimenti negativi………………………………………………….591

17.10. Gli accordi tra enti…………………………………………………………………..593

17.11. Le misure di compensazione…………………………………………………………595

17.12. Percorsi burocratici semplificati …………………………………………………….597

17.13. Norme volontarie e altre semplificazioni pericolose………………………………….600

17.14. La valutazione di impatto ambientale………………………………………………..603

17.15. Alcune considerazioni sulla gestione delle autorizzazioni…………………………….604

17.16. Il costo di alcuni adempimenti burocratici……………………………………………610

17.17. Esempi di motivazioni negative………………………………………………………613

17.18. Agevolazioni pericolose……………………………………………………………..614

17.19. Il costo invisibile della politica ………………………………………………………617

17.20. Biogas e insalubrità ………………………………………………………………..619

capitolo 18

CONCLUSIONI ……………………………………………………………………………………625

18.1. I vantaggi della fermentazione anaerobica ………………………………………….625

18.2. I fattori che riducono o annullano i vantaggi…………………………………………626

18.3. Conclusione…………………………………………………………………………630

BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………………633

INDICE ANALITICO………………………………………………………………………………669

Categorie
Non solo riso
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