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Un metodo di stima delle potenzialità economiche ed ambientali delle colture energetiche: il caso dell'Emilia Romagna

Informazioni tesi

  Autore: Antonio Lazzarin
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2004-05
  Università: Politecnico di Milano
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria per l'ambiente e il territorio
  Relatore: Giorgio Guariso
Coautore: Renato Razzano
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 211

Le problematiche relative alle fonti energetiche fossili incentivano la ricerca di risorse rinnovabili gestite in un’ottica di sostenibilità. In questo quadro, le colture energetiche si collocano come risorsa dalle peculiarità interessanti che sfrutta tecnologie già mature ed efficienti per produrre energia (termica ed elettrica) “CO2-neutrale” e rinnovabile, fornendo inoltre un’opportunità di crescita economica per un settore agricolo in stasi.
Lo sviluppo del settore agro-energetico può avvenire se inserito in un quadro pianificatorio di ampia scala, che pone le sue basi sulla conoscenza delle potenzialità produttive del territorio.
Il progetto svolto ha lo scopo di sviluppare ed applicare un metodo integrato per la stima delle potenzialità derivanti dalle colture energetiche (arboree ed erbacee) su un territorio, considerandone gli aspetti agronomici, economici e ambientali (in particolare il bilancio di CO2).
Il metodo così definito si basa sulle informazioni disponibili sul territorio in esame e si configura come strumento modulare che può essere espanso con l’aggiunta di diversi livelli informativi (cartografici o statistici) al fine di adattare l’analisi alle specificità locali od aumentarne il livello di dettaglio. Tale metodo è stato quindi applicato al territorio dell’Emilia-Romagna per le SRF (arboricoltura a ciclo breve, alta densità ed elevata meccanizzazione) di pioppo, salice e robinia e per la coltura intensiva del sorgo.
Il metodo sviluppato si articola nelle seguenti fasi:
1. Acquisizione delle informazioni relative alle caratteristiche agronomiche delle specie selezionate e definizione dei relativi schemi di coltivazione (rese, turni di taglio, densità, ecc.), impiegando risultati di sperimentazioni in campo ed interviste ad esperti di settore.
2. Selezione delle aree idonee alle coltivazioni tramite definizione di criteri (pedologici, morfologici, climatici e naturalistici) relativi alle singole specie ed implementati tramite GIS (sistema informativo geografico) su apposita cartografia digitale.
3. Quantificazione delle superfici disponibili, integrando i risultati del punto precedente con dati ISTAT relativi alle superfici agricole (a livello comunale), previo ipotesi sulla tipologia di superficie da utilizzare (seminativi, terreni a riposo, ecc.).
4. Quantificazione delle rese potenziali in termini di biomassa, secondo diverse ipotesi di produzione (basso o alto input colturale).
5. Bilancio economico del produttore, tramite analisi costi-ricavi (inclusi gli incentivi UE), per definire il prezzo di vendita della biomassa che permette il sostentamento del settore.
6. Bilancio emissivo, tramite quantificazione del saldo di CO2 al netto delle emissioni (dirette e indirette) derivanti dalle operazioni colturali.
7. Definizione di ipotesi di utilizzo della biomassa prodotta, tramite esempi di filiere agroenergetiche sul territorio.

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Introduzione L'esigenza di sviluppare fonti energetiche alternative è una delle più importanti priorità per i paesi il cui approvvigionamento energetico è fortemente dipendente dai combustibili fossili: tale necessità è riconducibile a motivi economico-strategici, data la distribuzione geografica delle fonti energetiche di origine fossile in regioni politicamente instabili. Un altro importante aspetto è quello ambientale: la ratifica del Protocollo di Kyoto impegna i paesi aderenti allo sviluppo di un modello energetico fondato su tecnologie rinnovabili. In questo contesto, l'energia da biomasse risulta una delle solu- zioni più promettenti, sia per la produzione di energia da fonti alternative ai combustibili fossili, sia per il contributo alla riduzione dell'emissione dei gas serra (GHG) in atmosfera. In particolare, le colture energetiche costituiscono una risorsa di notevole interesse; tali colture permettono il conse- guimento di obiettivi come l'introduzione di una visione integrata di sviluppo agricolo in grado di diversificare le attività, valorizzare il patrimonio rurale e creare nuove fonti di impiego e di reddito. Per queste ragioni, le colture energetiche stanno iniziando a diffondersi in Italia, sostenute dai con- tributi stanziati dagli enti locali, nell'ambito del Regolamento CE 1257/99. Nella promozione di tali colture le coltivazioni arboree a breve turno di taglio (Short Rotation Forestry, SRF) detengono un ruolo di prim'ordine. Le colture SRF prevedono l'impiego di specie a rapido accrescimento (come pioppo, salice, robinia), con elevate densità d'impianto (attorno alle 10.000 piante per ettaro) e breve turno di taglio (2-3 anni). Inoltre, anche alcune colture erbacee possono essere impiantate a fini energetici; in questa tesi è stato considerato il sorgo come coltura alternativa a quelle arboree. La caratteristica principale di questa varietà è la durata annuale del ciclo colturale; questo permette alle aziende agricole di impegnare i terreni per brevi periodi, invece che per i 15 anni richiesti dal ciclo colturale delle SRF. La scelta dei suoli è un aspetto di importanza fondamentale nell'allesti- mento di piantagioni SRF: le caratteristiche pedologiche (unitamente a quelle climatiche) del sito d'impianto determinano il corretto sviluppo delle piante e il conseguimento di buone produttività di biomassa (in media 10 t s.s. ha-1). Queste colture producono biomassa utilizzabile come fonte di energia CO2 neutrale, dove la quantità di gas serra emessi nella combustione equivale a quella rimossa dalle piante tramite la fotosintesi. Inoltre, le SRF garantiscono altri benefici ambientali, come la funzione di filtro vegetativo per il trattamento delle acque di rifiuto (fitorisanamento) e l'azione di contrasto dei fenomeni erosivi e dell'instabilità dei versanti. Poichè una caratteristica fondamentale delle biomasse è il loro stretto legame con il territorio, la stima delle potenzialità energetiche delle biomasse deve partire dalla quantificazione della biomassa disponibile in un dato contesto territoriale. Per tale motivo tramite questo studio ci siamo posti l'obiettivo di definire una metodologia di stima delle biomassa da colture dedicate, poi applicata al caso della regione Emilia Romagna. Si sottolinea inoltre che applicando tale metodologia a scala regionale si considera un contesto molto più ampio rispetto a quello considerato negli studi condotti sinora, che nella maggior parte dei casi prendono in esame aree di estensione più limitata. Dopo aver stimato la biomassa ottenibile dagli impianti di SRF e di sorgo, è stato considerato anche il flusso dei gas serra in fase di coltivazione e gli aspetti economici delle colture energetiche, viii

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Parole chiave

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