"Termica da biomasse e qualità dell’aria - Bioenergie und luftqualität", 25 giugno 2014, Università degli studi di Udine (progetto Smart Energy)

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1
Gianfranco Pergher
Dipartimento di Scienze agrarie ed ambientali, Università degli Studi di Udine
Incontro tecnico "Termica da biomasse e qualità dell'aria", Udine 25 giugno 2014
Smart Energy

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SmartEnergy – Network of Excellence
Ø Il progetto “SmartEnergy – Network of Excellence” è finanziato dal Programma
Interreg IV Italia Austria
u Priorità 1 “miglioramento delle relazioni economiche, competitività e
diversificazione delle imprese”
u Linea strategica “ricerca, innovazione e società dell‘informazione”
Ø scopo:
u creare una "rete di esperti" coinvolgendo Università, Enti di ricerca,
Imprese, Istituzioni, Stakeholders
u per favorire la discussione e la presentazione di proposte innovative sul
futuro dell’energia
Smart Energy

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i partner
industry oriented research
and development center for
intelligent sensors
a platform for collaboration between
companies and university institutes
renewable energy, energy
saving in buildings
biomass energy from agriculture and forestry
information and communication
technologies (ICT)

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mappa delle competenze
Ø individuazione e mappatura delle competenze esistenti sul territorio
u realizzato un Database (Competency Map)
ü contiene >600 Istituzioni, >150 Esperti
Enterprise 487
Research 85
Support 101

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mappa delle competenze
Ø Individuazione e mappatura delle competenze esistenti sul territorio
u i “Players” sono classificati per competenze, tipologia, progetti in atto...
ü è prevista l’integrazione con un analogo database Sloveno
Biomass 184 Energy Efficiency 93
Biofuels for transport 25 EE in Buildings 135
Biogas 67 EE in Industry 11
Cogeneration 85 EE in transport 8
Combustion and heating 144 Smart Cities 8
Feedstock 62 Smart Homes 21
Conventional Energy 39 Other renewable 49
Advanced Fossil Fuel Power Generation 2 Geothermal Energy 25
Carbon Capture and Storage 1 Hydropower 34
Nuclear Fission 1 Marine Energy 10
Nuclear Fusion 1 Other renewables 13
Cross-Sectional technologies 55 Smart Grids 49
Control and Measurement Systems 10 Electricity Smart Grids 21
ICT 15 Energy Storage 10
Material technologies 15 Other Smart Grids 9
Mechatronics 3 Solar Energy 120
Sensors 3 Concentrating Solar Power 10
Fuel Cells and Hydrogen Technologies 5 Photovoltaics 105
Hydrogen Technologies 8 Solarthermal 72
Energy policies, support and funding 12 Wind energy 64

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network di competenze
Ø Creazione di una piattaforma informatica per favorire la cooperazione fra
mondo della ricerca e imprese
u realizzato un sito Web (http://smartenergyproject.eu/)

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network di competenze
Ø Servizi offerti
u Competency Map interattiva
u Founding Call Calendar (opportunità di finanziamento progetti di ricerca)
u Roadmap: una Strategia per la R&D basata sulle eccellenze presenti sul
territorio
u Documenti prodotti

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network di competenze
Ø Creazione di una piattaforma informatica per favorire la cooperazione fra
mondo della ricerca e imprese
u link al gruppo di interesse “SmartEnergy” su Linkedin

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roadmaps
Ø proposta e condivisione di
Roadmaps (intese come: Strategie
per l'innovazione)
u individuazione delle
tecnologie “su cui puntare”
in base a:
ü criteri di sostenibilità
ü competenze esistenti sul
territorio
ü ostacoli e criticità

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progetti dimostrativi
Ø per favorire la discussione e la presentazione di proposte innovative sul futuro
dell’energia attraverso il coinvolgimento di Università, Enti di ricerca, Imprese,
Rappresentanti istituzionali e Stakeholders
tecnologie interdisciplinari
(smart grids, energy storage)
energy management, smart buildings
risparmio energetico
negli edifici
Osservatorio
sulle Energie
rinnovabili
filiera legno-combustione
filiera biogas

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il futuro dell'energia
Ø la disponibilità di energia pulita e a prezzi sostenibili rappresenta una
minaccia e una sfida per la società futura
EU Commission (2010). Europe 2020 - A strategy for smart, sustainable and inclusive growth.
COM(2010) final, Brussels, 3.3.2010
u emissioni di gas ad effetto serra (GHG) e cambiamento climatico (400
ppm di CO2 superate nel 2013) à rischi per l'ambiente
u risorse fossili limitate, domanda mondiale in aumento à aumento dei
prezzi dell'energia à rischi per l'economia
u elevata dipendenza dall'estero (Europa 52%; Italia 85%) à rischi per
l'economia

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Ø Energy 2020 Strategy (2010) e obbiettivi per il 2020:
EU Commission (2010). Energy 2020 - A strategy for competitive, sustainable and secure energy.
COM(2010) 639 final, Brussels, 10.11.2010
u ridurre del 20% le emissioni di gas serra rispetto al 1990
u aumentare la quota di energia da fonti rinnovabili al 20% dei consumi
finali lordi
u ridurre i consumi energetici primari del 20% rispetto alle proiezioni
Ø il quadro non è molto cambiato nonostante:
u sviluppo di fonti fossili non convenzionali
u crisi economica
u forte espansione del solare e dell'eolico
u crescenti critiche all'uso energetico delle biomasse
la strategia europea
shale gas, tight oil: 11% del
fabbisogno mondiale nel 2035
(BP Energy Outlook, 2014)
meno 10% di energia consumata
in Italia, 2012 rispetto al 2005
20% dell'energia elettrica prodotta
nel maggio 2013 (e 50% per le
rinnovabili nel complesso)

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requisiti di una FER
Ø per contribuire a raggiungere questi obbiettivi, una fonte di energia
rinnovabile (FER) dovrebbe
u essere economicamente competitiva rispetto alle alternative fossili
ü sostenibilità economica
u essere prodotta localmente
ü altrimenti dobbiamo importarla...
u essere disponibile in maniera continua e/o essere stoccabile
ü problema per le FER intermittenti: solare e eolico
u avere emissioni di GHG inferiori rispetto alle alternative fossili
u non avere effetti negativi sull'ambiente o sul benessere della società
ü cioè garantire la sostenibilità ambientale e sociale

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il legno da combustione
Ø è economicamente competitivo rispetto alle alternative fossili
u produzione di calore, riscaldamento degli edifici
Ø è una risorsa (in parte) locale
u almeno il 6.3% dei consumi energetici finali in FVG (2013)
u circa il 29% dei consumi per il riscaldamento residenziale
ü indagine ARPA FVG – CRMA (2013)(*): 632.500 t/anno in impianti
domestici = 193 ktep/anno
ü con impianti a biomassa non domestici ≅ 200 ktep/anno
§ già vicino all'obbiettivo di 229 ktep/anno nel 2020 (Decreto
28/2012 "Burden sharing"; da 36 ktep/anno nel 2005)
Ø rispetto ad altre energie rinnovabili (eolico, solare...), è disponibile in maniera
continua
Ø soddisfa la maggior parte dei criteri di sostenibilità ambientale e sociale
(*) ARPA FVG – CRMA (2013): Distribuzione dei Vettori energetici in Friuli V.G. per il riscaldamento domestico e loro emissioni. Palmanova 9.10. 2013.

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"burden sharing"
Ø targets 2020 per per il Friuli Venezia Giulia:
Gross final consumption of energy in Friuli Venezia Giulia and target
shares for renewable energy sources (RES) for 2020.
Gross final
consumption in 2005
Target shares for
RES in 2020
ktoe % ktoe %
All energy sources 3 561 100.0 3 487 100.0
RES - Heating and cooling 36 1.0 229 6.6
RES - Electricity 149 4.2 213 6.1
Total RES (1) 185 5.2 442 12.7
Decreto 28/2012 del Ministero per lo Sviluppo Economico, 15 marzo 2012.
(1) RES - Transport and RES - Electricity (imports) are not included in regional obligations.

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criteri di sostenibilità
Ø definiti dalla Direttiva 2009/28/EC per i biocombustibili liquidi e gassosi
u riduzione delle emissioni GHG: almeno 60% dal 2018
u protezione della biodiversità, ecosistemi, carbon sinks
Ø non ancora definiti per i biocombustibili solidi
u ma esistono schemi di riferimento:
Principles
1. The greenhouse gas balance of the production chain and application of the biomass must
be positive.
2. Biomass production must not be at the expense of important carbon sinks in the
vegetation and in the soil.
3. The production of biomass for energy must not endanger the food supply and local
biomass applications (energy supply, medicines, building materials).
4. Biomass production must not affect protected or vulnerable biodiversity and will, where
possible, have to strengthen biodiversity.
5. In the production and processing of biomass, the soil, and soil quality must be retained or
even improved.
6. In the production and processing of biomass ground and surface water must not be
depleted and the water quality must be maintained or improved.
7. In the production and processing of biomass the air quality must be maintained or
improved.
8. The production of biomass must contribute towards local prosperity.
9. The production of biomass must contribute towards the social well-being of the employees
and the local population.
(*) Summary of the Dutch framework principles and criteria (van Dam et al., 2008)

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criteri di sostenibilità e legno da combustione
Ø la produzione e l'impiego energetico della biomassa
deve:
1. avere un bilancio delle emissioni di gas serra positivo
2. non sottrarre risorse (terra, acqua...) alla produzione
alimentare
3. non avvenire a spese di importanti serbatoi di carbonio
nella vegetazione o nel suolo
4. conservare e proteggere la biodiversità
5. conservare e proteggere i suoli
6. non pregiudicare la disponibilità e la qualità delle acque
7. mantenere o migliorare la qualità dell'aria
8. contribuire alla prosperità economica della popolazione
9. contribuire al benessere sociale della popolazione
SÌ (emissioni di GHG del
legno: -90%)
?
OK ma: legno per uso
industriali
OK se il legno è prodotto
in maniera sostenibile (es.
in foreste certificate)
OK es. sostegno
all'economia, migliore
gestione del territorio

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gestione sostenibile e certificazione
Ø il Friuli Venezia Giulia è la seconda regione in Italia per
superficie forestale certificata (circa il 40% delle foreste
è certificato PEFC)
Programme for Endorsement of Forest Certification schemes /
Programma per il mutuo riconoscimento degli schemi di certificazione
forestale
Ø gestione forestale sostenibile
Conferenza Ministeriale per la Protezione delle Foreste in Europa (1993)
u conserva la foresta come habitat per animali e
piante,
u mantiene la funzione protettiva delle foreste nei
confronti dell’acqua, del terreno e del clima,
u tutela la biodiversità degli ecosistemi forestali,
u prevede il taglio delle piante rispettando il
naturale ritmo di crescita della foresta,
u prevede che le aree soggette al taglio vengano
rimboschite o preferibilmente rigenerate e
rinnovate naturalmente

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combustione del legno e PM10
Ø numerose indagini indicano che la combustione del legno contribuisce
sostanzialmente all'inquinamento dell'aria (PM10) nei mesi invernali:
u misure basate su prodotti specifici della combustione del legno (es. levoglucosano) per
distinguere le emissioni del legno rispetto ai combustibili fossili, e anche di diverse
specie legnose (es. Dettenhausen, 90% legno di latifoglie)
Ø Dettenhausen (Baviera): 59% del PM10
u 5400 abitanti, impiego diffuso di stufe e caldaie domestiche a
legna
Bari A, Baumbach G, Kuch B, Scheffknecht G (2010): Temporal variation and impact of wood
smoke pollution on a residential area in southern Germany. Atmospheric Environment 44,
3823-3832
Ø Roveredo (Svizzera): 63% del PM10
u 2200 abitanti, 77% del riscaldamento a legna
Gaeggeler K, Prevot ASH, Dommena J, Legreid G, Reimann S, Baltensperger U (2008).
Residential wood burning in an Alpine valley as a source for oxygenated volatile organic
compounds, hydrocarbons and organic acids. Atmospheric Environment 42 (2008) 8278–8287
Ø Vienna, Salisburgo, Graz
u 8-14% del PM10 in aree soggette a traffico veicolare
u 10-19% del PM10 in aree residenziali
Caseiro A, Bauer H, Schmidl C, Pio CA, Puxbaum H (2009). Wood burning impact on PM10 in
three Austrian regions. Atmospheric Environment 43 (2009) 2186–2195

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conclusioni
Ø la filiera "legno da combustione" è una risorsa
importante in Friuli Venezia Giulia
ü almeno 6% dei consumi energetici
totali
ü circa il 29% nel riscaldamento
residenziale
Ø può e deve deve essere gestita in maniera
sostenibile
u per contribuire a ridurre le emissioni di gas
serra
u per sostenere l'attività economica in
montagna e favorire una migliore gestione
del territorio a fini ambientali e turistici
Ø il problema della qualità dell'aria rappresenta
una minaccia e una sfida per il settore

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la parola ai relatori!
programma
Ø Presentazione dei piani di miglioramento della qualità dell’aria in Friuli
Venezia Giulia. Fulvio Stel - Arpa FVG e CRMA
Ø Small scale combustion systems for better air quality. Wilhelm Moser -
Bioenergy 2020+ GmbH
Ø Esperienze di monitoraggio delle emissioni su impianti domestici.
Pierluigi Barbieri - Dipartimento di Scienze Chimiche e Farmaceutiche
dell'Università degli Studi di Trieste - ARCO SOLUTIONS S.R.L.
Ø Prestazioni di apparecchi e caldaie allo stato della tecnica e i potenziali di
riduzione delle emissioni, le opportunità offerte dal conto termico. Dario
Giacomello - MCZ, Gruppo apparecchi domestici e caldaie di AIEL
Ø Impianto fumario e qualità dell’aria, ruolo della corretta installazione e
aspetti della sicurezza. Cesare Teccolo – Gruppo installatori e manutentori
impianti a biomasse di AIEL
Ø Mappatura degli impianti termici, applicazioni di telematica e
bigdatastorage su cloud. Marco Palazzetti – Palazzetti