L’energia da biomassa è l’energia che deriva dalla materia organica e quindi da piante e animali. La biomassa in forma di piante, alberi, erba, foglie, letame e rifiuti animali può essere una grande fonte principalmente per la produzione di combustibili alternativi che possono essere utilizzati per sostituire i combustibili fossili.
Le biomasse possono:
- essere bruciate direttamente nelle centrali termoelettriche a biomasse per la produzione di energia elettrica
- trasformate in biocombustibili liquidi come bioetanolo e biodiesel o gassosi come il biometano
PRODUZIONE DI ENERGIA CON LA CENTRALE A BIOMASSE
Prima di tutto, il combustibile principale, (residui forestali, agricoli o piante derivanti da apposite coltivazioni), vengono trasportati nella centrale; qui vengono fatti passare attraverso delle apposite macchine per ridurre le loro dimensioni facendoli diventare cumuli di materia noti come cippato.
I vari cumuli vengono poi trasportati nel forno per la combustione, qui il calore sprigionato permette l’evaporazione dell’acqua che diventa vapore e attraversa le tubazioni della caldaia. Come anche nelle centrali termiche convenzionali, il vapore generato nella caldaia si espande in una turbina a vapore, che muove un generatore elettrico , che a sua volta genera energia elettrica.
All’elettricità prodotta viene alzato il suo valore di tensione con un trasformatore, ed infine viene immessa nel sistema attraverso la rete elettrica più vicina.
I fumi di scarico vengono sottoposti ad un processo di riciclo per sfruttare al massimo il potere calorifico e ridurre le emissioni in atmosfera che avvengono passando attraverso appositi filtri.
TRASFORMAZIONE IN BIOCOMBUSTIBILI
I combustibili solidi, liquidi o gassosi prodotti a partire dalla biomassa sono chiamati biocombustibili. Sono rinnovabili e rappresentano una buona alternativa ai combustibili fossili. La maggior parte dei biocombustibili attualmente disponibili sul mercato deriva da fonti vegetali.
Alcune piante vengono coltivate specificatamente per la produzione di biocombustibile. Negli USA, la soia e il mais sono le principali fonti di biocombustibile. In Brasile viene utilizzata la canna da zucchero, mentre in Europa si sfruttano la barbabietola da zucchero e il grano.
Alcuni esempi di biocombustibili sono:
- il bioetanolo (da canna da zucchero, barbabietola e cereali),
- il biodiesel (da girasole, soia e colza),
- il biometano (da scarti agricoli e liquami di allevamenti.
I biocombustibili sono buone alternative ai combustibili fossili perché, durante la combustione, producono anidride carbonica carbon neutral. L’impronta di carbonio della CO2 carbon neutral è pari a zero in quanto non influisce sulla concentrazione finale di carbonio nella biosfera.
La biomassa, durante la combustione, rilascia anidride carbonica, che viene prontamente riassorbita dalle piante – ovvero la fonte della biomassa. Attraverso questo ciclo, le piante rimuovono il carbonio dall’atmosfera, rilasciandolo nuovamente quando vengono bruciate. Grazie a questo equilibrio, la biomassa è una materia prima a impatto zero.
I vantaggi dell’energia derivata da biomasse
- Naturalmente l’energia da biomassa è una risorsa rinnovabile. Come già detto per biomassa si possono intendere i residui di lavorazione del legno, i pellet in legno trattati o i rifiuti organici urbani. Come regola generale, gli impianti di energia a biomassa utilizzano il legno residuo che proviene da imprese di falegnameria o da segherie esistenti.
- Riduce la dipendenza dai combustibili fossili. Utilizzando materiali naturali per fornire energia, c’è meno interesse per la potenza elettrica creata da attività non rinnovabili, come per esempio sono carbone, gas e soprattutto petrolio. Il vero scopo che si vuole raggiungere utilizzando energie rinnovabili è quello di implementare la dipendenza energetica da fonti che non danneggiano l’ecosistema in cui viviamo.
- E’ una risorsa carbon-neutral: non produce, cioè, anidride carbonica in eccesso durante la sua trasformazione. La distinzione tra l’utilizzo di biomassa piuttosto che carbone o petrolio, è che l’anidride carbonica che viene scaricata in atmosfera è già parte dell’ecosistema perché faceva parte della pianta. Nel momento in cui vengono utilizzati gas e petrolio, la CO2 viene espulsa a partire dalla prima fase di estrazione del combustibile, quando è rimasta immagazzinata per molto tempo sotto terra.
- E’ ampiamente disponibile: i rifiuti organici sotto forma di foglie morte, erba e alberi, ma anche carcasse di animali e i loro escrementi sono disponibili in abbondanza e possono essere utilizzati per la produzione di energia. Questo è un bel modo di utilizzare gli scarti, perché se non venissero inviati agli impianti di produzione di energia elettrica, andrebbero ad aumentare la quantità dei rifiuti in discarica. Aiuta quindi a ridurre gli sprechi e la gestione dei rifiuti. Continuamente creiamo enormi quantità di rifiuti solidi, che possono essere classificati come rifiuti biodegradabili, rifiuti riciclabili, ma anche rifiuti tossici pericolosi. Fino a quando la materia organica derivante da piante e animali esisterà, non saremo mai a corto di energia da biomassa. Ecco perché dobbiamo fare la differenziata per l’umido!
- Può essere utilizzata in molte altre forme: la biomassa può essere utilizzata per creare prodotti diversi provenienti da diverse forme di materia organica. Può essere usata per produrre gas metano, biodiesel e altri biocarburanti. Può anche essere utilizzata direttamente sotto forma di calore o come detto, elettricità.
GLI svantaggi dell’energia derivata da biomasse
- Non è completamente pulita quando viene bruciata: il più grande fattore di contrasto della biomassa come energia pulita è l’inquinamento che viene creato dalla combustione del legno e degli altri materiali naturali. A volte, l’inquinamento prodotto è assimilabile a quello che deriva dalla combustione del carbone e di altri tipi di fonti fossili. Ci sono un certo numero di diversi composti dannosi per l’ambiente che provengono dalla combustione delle biomasse. Anche se l’energia da biomassa è considerata rinnovabile, è difficile sostenere che sia un’energia completamente pulita.
- Nel caso non si utilizzino materiali di scarto, il processo di coltivazione di apposite piante per la produzione di cippato può portare alla deforestazione. Il legno è una delle principali fonti di energia da biomassa. Per produrre una notevole quantità di energia, servono grandi quantità di legno e altri prodotti di scarto che devono essere bruciati. La sempre più grande necessità di realizzare impianti di potenza nominale ad alta efficienza potrebbe portare a una crescente distruzione di interi ecosistemi.
- Non ha rendimenti molto elevati. Un prodotto come il biodiesel o l’etanolo che è prodotto dalla biomassa è relativamente inefficiente rispetto alla benzina. Devono quindi, in alcuni casi, essere miscelati con la benzina in modo che possano essere utilizzati nei motori a combustione. Oltre a questo, l’uso prolungato dell’etanolo può essere dannoso per i motori delle autovetture.
- Richiede molto spazio: come accennato in precedenza, per grandi quantità di energia servono una grande quantità di piante. Molte volte, gli impianti di energia a biomassa si trovano in aree urbane, il che significa che causano più traffico e di conseguenza più inquinamento in quelle zone, rischiando di diventare più un problema che un aiuto reale.
- L’ultimo problema che spesso si presenta è il costo del processo. La produzione di impianti a biomasse è incredibilmente costosa e, in alcuni casi, i costi non sono equiparabili ai benefici. Le spese di trasporto e di raccolta delle risorse sono alti. Quando si confronta il processo di produzione di elettricità da biomassa con quello derivante dai combustibili fossili, si scopre che il costo dei primi è in realtà molto più alto.