Energia per il Futuro

I fabbisogni energetici sono in continuo aumento. A livello di Unione Europea (UE) il mercato ammonta a circa 1.370 Mtep (milioni di tonnellate equivalenti di petrolio) dei quali effettivamente il 42% derivanti da petrolio e la rimanente parte fornita dal gas naturale, dai combustibili solidi e da altre fonti.
Ciò corrisponde a consumi pro-capite variabili tra 2,5 t/anno per la Spagna e 11,9 t per il Lussemburgo (Italia: 2,9 t) con una media di 3,7 t. La corrispondente produzione annua di anidride carbonica (il principale prodotto della combustione) ammonta a 3.496 milioni di t, corrispondenti a una media di 9,4
t/persona (7,5 t per l'Italia). Si stima che il fabbisogno energetico aumenterà nel 2010 a 1.571 Mtep (+15%) e nel 2020 a 1.637 Mtep (+20%). I consumi, tuttavia, non possono incrementare indefinitamente a causa di ovvie implicazioni strategiche, ambientali e socio-economiche. Un ulteriore gravissimo problema è dato dall'esplosivo aumento dei consumi dei paesi in via di sviluppo (PVS), i cui consumi medi pro-capite variano tra 0,5 (Africa e Asia meridionale) e 1,9 (America Latina) t/anno. I PVS interessano 4,5 miliardi di persone, cioè l'85% della popolazione mondiale e ben il 95% della relativa crescita.

"In questo quadro, l'obiettivo primario è quello di ridurre i fabbisogni energetici e il relativo impatto sull'ambiente attraverso: processi, macchine e impianti più efficenti, risparmio energetico e ricorso alle fonti energetiche rinnovabili. Tra le fonti rinnovabili rientrano i biocombustibili."

Distribuzione del fabbisogno EU
in dipendenza del tipo di fonte energetica
Distribuzione del fabbisogno Italiano
in dipendenza del tipo di fonte energetica
Protezione dell'ambiente. L'uso dei biodiesel, se comparato con quello dei combustibili di origine fossile, permette la riduzione delle emissioni gassose prodotte dai motori e ritenute pericolose per la salute. Inoltre consente l'azzeramento del bilancio dell'anidride carbonica. Infatti, la CO2 prodotta durante la combustione di una certa quantità di biodiesel è riutilizzata dalla fotosintesi dalle colture destinate alla sostituzione della medesima quantità. In questo modo, il contenuto di anidride carbonica presente in atmosfera non cambia e vengono limitati tutti gli effetti oggi provocati dai cosiddetti "gas serra" (aumento della temperatura media del globo).

50

Energia Spesa
Energia dal Solo Biodiesel

40
Confronto tra le spese energetiche totali e il solo contributo energetico fornito dal biodiesel. Questo è già sufficiente per rendere il bilancio positivo (valori in GJ per ettaro coltivato).
30
20
10
0
Colza
Girasole

Riduzione delle emissioni. L'utilizzo del biodiesel nei motori riduce sostanzialmente: gli idrocarburi incombusti, l'ossido di carbonio (CO) e la fumosità. Le emissioni di ossidi si azoto (NOx) e di particolato (PM) si comportano diversamente in dipendenza dal tipo di motore e dal tipo di test effettuato. Molto frequentemente, comunque, le emissioni di PM sono nettamente inferiori per il biodiesel. Le emissioni di ossidi di zolfo (SOx), invece sono sempre praticamente nulle. La produzione di anidride carbonica (CO2), come visto è azzerata a livello di bilancio globale.

Il CO e alcuni componenti del particolato sono dannosi alla salute umana in modo diretto; gli ossidi di azoto e zolfo sono alla base dei complessi fenomeni di inquinamento che causano le piogge acide e la riduzione della fascia d'ozono alle alte quote; l'aumento della CO2 è strettamente legata al crescente "effetto serra", cioè l'aumento della temperatura media ambientale. Il giudizio che ne esce è globalmente positivo per il biodiesel e migliora ulteriomente se il confronto venisse esteso anche alle emissioni non regolamentate e a tutta la filiera di produzione ("life cycle analysis" - "analisi del ciclo di vita").


Emissioni: risultati medi ottenuti con un test di lunga durata svolto dall'Università di Idaho (USA). I dati si riferiscono a due anni di prove, impiegando 7 automezzi e percorrendo una media di oltre 90.000 Km con ogni autoveicolo. Si evidenzia: una decisa riduzione della fumosità, dell'ossido di carbonio (CO) e degli idrocarburi incombusti (HC) e un leggero aumento del particolato. Nel test svolto si è notata anche una diminuzione degli ossidi di azoto (NOx).

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Fumosità
CO
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HC
Particolato

 



Gasolio


Biodiesel
Emissioni: risultati medi ottenuti con il test Euro 2 dalla Mercedes - Benz AG su un motore a iniezione diretta senza catalizzatore. Con quest'ultimo, i risultati sono ancora migliori per il biodiesel. Si evidenzia: una drastica riduzione della fumosità, dell'ossido di carbonio (CO), del particolato e degli idrocarburi incombusti (HC) e un leggero aumento degli osidi di azoto.

 

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Effetti sulla salute. E' ormai provato come talune componenti del particolato prodotto dai motori siano dei potenziali cancerogeni. Questo aspetto è stato messo in evidenza a partire dal 1988 dal National Institute for Occupational Safety and Health (Istituto per la Sicurezza e la Salute sul Lavoro - NIOSH) degli USA. Il biodiesel riduce significativamente quasi tutti i livelli di emissione regolamentati e, in particolare, la frazione di carboniosa che influisce sulla fumosità dei motori. In aggiunta, i relativi incombusti (HC) hanno un minore impatto sulla salute rispetto a quelli del gasolio. Questo aspetto è messo in evidenza dalla forte riduzione degli indici di mutagenicità: 50% per il particolato e quasi totalmente per i composti gassosi. Ciò ha indotto l'US Bureau of Mines (Ente statunitense per le Miniere) a indicare il biodiesel come combustibile ideale per motori operanti in ambienti di lavoro chiusi. Ciò grazie anche al suo elevato punto di infiammabilità (oltre 170 °C, contro i 50 °C del gasolio di origine minerale) che rende questo combustibile biodegradabile sicuro anche nella relativa movimentazione sia all'esterno che all'interno dei luoghi dove viene impiegato. Inoltre, test condotti secondo il protocollo USA EPA/600/4-90/027 su organismi vegetali e animali hanno evidenziato come il biodiesel sia atossico.

Biodegradabilità. Il biodiesel è prontamente biodegradabile nelle acque superficiali (secondo la definizione EPA) e questa caratteristica lo rende desiderabile per vari utilizzi, quali: impiego in aree protette per nautica e trasporti su terra e ovunque sussista il pericolo di perdite di combustibile. Ricerche svolte dall'Università di Idaho (USA), evidenziano un comportamento molto simile a quello del destrosio: in soluzione acquosa (protocollo EPA 560/6-82-003) dopo due giorni gli acidi grassi non sono più rivelabili, mentre dopo 28 giorni risulta trasformata in CO2 una quantità variabile tra l'85 e l'89% del prodotto iniziale (contro il 18% del gasolio). Peraltro, il biodiesel in miscela aumenta le caratteristiche di biodegradabilità in misura più che proporzionale alla sua concentrazione nel gasolio.


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