Bio.Ret.E. - Fondazione Politecnico di Milano
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<strong>Bio</strong>.<strong>Ret</strong>.E<br />
Aspetti normativi, tecnologici ed<br />
economici dell’immissione <strong>di</strong> biometano<br />
nella rete gas esistente<br />
Quaderni della ricerca<br />
n. 128 - gennaio 2011
Sommario<br />
Introduzione<br />
Aspetti giuri<strong>di</strong>ci e tributari relativi agli impianti <strong>di</strong> biogas<br />
L’utilizzo delle biomasse a fini energetici<br />
Le prospettive del biogas in Lombar<strong>di</strong>a<br />
Considerazioni finali<br />
Allegati
Presentazione<br />
L’Unione Europea si è posta obiettivi ambiziosi da realizzare entro il 2020: ridurre i livelli <strong>di</strong> CO2 del 20%,<br />
aumentare il consumo <strong>di</strong> “energia pulita” del 20% e migliorare l’efficienza energetica complessiva del 20%.<br />
Per questa ragione si stanno aprendo nel settore nuovi scenari in cui si intrecciano innovazioni tecnologiche,<br />
normative <strong>di</strong> sostegno e <strong>di</strong> regolazione del mercato e sostenibilità economica nel me<strong>di</strong>o e lungo termine.<br />
La produzione <strong>di</strong> energia e calore da impianti <strong>di</strong> biogas rappresenta la realtà più interessante a livello lombardo<br />
per ciò che concerne il settore delle agro-energie.<br />
La Lombar<strong>di</strong>a è la regione che più ha incentivato questa importante fonte rinnovabile. Le aziende lombarde<br />
da sole coprono il 40% della potenza elettrica da biogas installata in Italia con più <strong>di</strong> 110 impianti attivi sul<br />
territorio regionale. Altri duecento sono in fase <strong>di</strong> realizzazione o autorizzazione.<br />
Il progetto <strong>Bio</strong>.<strong>Ret</strong>.E. ha affrontato con un approccio multi<strong>di</strong>sciplinare il tema dell’immissione del bio-<br />
metano prodotto in aziende zootecniche nella rete gas esistente, valutando tale opportunità in un’ottica <strong>di</strong> efficiente utilizzo del biogas <strong>di</strong> origine<br />
agricola.<br />
Il termine biometano si riferisce ad un biogas opportunamente trattato per migliorarne le caratteristiche <strong>di</strong> composizione, così da poterlo utilizzare<br />
per l’immissione <strong>di</strong>retta nella rete gas sostituendolo al tra<strong>di</strong>zionale gas naturale.<br />
Lo stu<strong>di</strong>o riportato nel presente Quaderno analizza gli aspetti territoriali, economici, ma soprattutto, tecnici e normativi <strong>di</strong> cui il comparto<br />
agroalimentare dovrà sempre più tenere conto in una prospettiva <strong>di</strong> sviluppo.<br />
Giulio De Capitani<br />
Assessore all’ Agricoltura<br />
Regione Lombar<strong>di</strong>a<br />
7
Introduzione<br />
La realtà del biogas in Lombar<strong>di</strong>a<br />
La produzione <strong>di</strong> energia e calore da impianti <strong>di</strong> biogas rappresenta la realtà più interessante a livello lombardo per ciò che concerne il settore delle agroenergie.<br />
Tale rilevanza deriva da un lato dalla attuale <strong>di</strong>ffusione sul territorio e dall'altro delle possibili future evoluzioni tecnologiche.<br />
Gli impianti biogas <strong>di</strong> tipo agricolo, a livello nazionale, si concentrano prevalentemente nell'area padana con Lombar<strong>di</strong>a, Veneto, Piemonte ed Emilia Romagna<br />
che insieme coprono la quasi totalità della produzione nazionale in termini <strong>di</strong> MW. Le aziende lombarde da sole coprono il 40% della potenza installata<br />
in Italia1 . In particolare, secondo le rilevazioni GSE del giugno 20092 , gli impianti esistenti nelle province lombarde sono attualmente 72 per un totale <strong>di</strong><br />
circa 51 MW <strong>di</strong> potenza installata. A questi devono essere aggiunti gli impianti in progetto che, sempre al giugno 2009, risultavano essere 19 per altri 20 MW<br />
<strong>di</strong> potenza da installarsi. La <strong>di</strong>stribuzione territoriale degli impianti può essere resa attraverso l'immagine <strong>di</strong> Figura 1.1.<br />
1 <strong>Bio</strong>mass Energy Report, e<strong>di</strong>zione 2009, AA.VV., <strong>Politecnico</strong> <strong>di</strong> <strong>Milano</strong>, 2010<br />
2 Incentivazione delle fonti rinnovabili. Bollettino aggiornato al 30 giugno 2009, Gestore Servizi Energetici, 2009<br />
3 Il progetto Agrengest, AA.VV., AEIT numero 3, 2010<br />
Figura 1.1 : Diffusione degli impianti <strong>Bio</strong>gas <strong>di</strong> natura agricola in Lombar<strong>di</strong>a 3 .<br />
9
Come si può vedere dalla carta le province a maggiore vocazione agricola quali Cremona, Lo<strong>di</strong>, Mantova e Brescia sono notevolmente più attive nel settore<br />
rispetto agli altri territori regionali. Nonostante ciò, più recenti analisi mostrano che anche in province come Bergamo, Varese e Como si muovono i primi<br />
interessi progettuali nei confronti della produzione <strong>di</strong> elettricità e calore da impianti biogas4 .<br />
Se gli impianti <strong>di</strong> nuova progettazione registrassero prestazioni paragonabili a quelle esistenti si potrebbe arrivare ad una produzione elettrica complessiva a<br />
livello regionale <strong>di</strong> circa 500 GWh.<br />
Si ritiene importante, d’altro canto, analizzare anche le caratteristiche <strong>di</strong>mensionale degli impianti. Nella Tabella seguente sono riportati, per classi <strong>di</strong> potenza<br />
installata, gli impianti esistenti e quelli programmati.<br />
È opportuno sottolineare che il Gestore dei Servizi Energetici classifica sotto la voce “biogas” i seguenti impianti: biogas da attività agricola e forestale, biogas<br />
da deiezioni animali, biogas da depurazione, altri biogas non da rifiuti.<br />
È utile tenere presente questa <strong>di</strong>fferenziazione in quanto l'attuale modello incentivante italiano spinge alla riduzione delle <strong>di</strong>mensioni degli impianti: la<br />
vantaggiosa tariffa omnicomprensiva (il cui valore è attualmente fissato a 28 centesimi <strong>di</strong> euro per kWh) si applica, infatti, ai soli impianti bioenergetici <strong>di</strong><br />
potenza effettiva inferiore ad 1 MW.<br />
Questo spiega da un lato l'esigua percentuale <strong>di</strong> impianti <strong>di</strong> grande <strong>di</strong>mensione ma dall'altro anche l'esistenza <strong>di</strong> progetti comunque superiori ad 1 MW <strong>di</strong><br />
potenza e probabilmente legati alla categoria "depurazione".<br />
Il tema <strong>di</strong>mensionale può essere visto anche in relazione a quanto avvenuto in altri paesi. È noto, ad esempio, il caso della Germania. Nella seguente figura<br />
si può notare come in un mercato privo <strong>di</strong> forti incentivi (come quello tedesco prima del 2007) la tendenza naturale sembra portare ad un aumento me<strong>di</strong>o<br />
<strong>di</strong>mensionale degli impianti anche oltre il MW.<br />
4 Cfr. nota 2<br />
10<br />
Potenza (MW)<br />
Impianti<br />
esistenti<br />
<strong>Bio</strong>gas da<br />
<strong>di</strong>gestione<br />
anaerobica<br />
0-0,33 29 1<br />
0,33-0,66 14 1<br />
0,66-1 16 12<br />
oltre 1 13 5<br />
72 19<br />
Tabella 1.1: Caratteristiche <strong>di</strong>mensionali degli impianti
<br />
Figura 1.2: Potenza me<strong>di</strong>a degli impianti agricoli biogas in Germania5 Questi dati possono essere incrociati con le informazioni <strong>di</strong>sponibili sulle prospettive <strong>di</strong> sviluppo del settore biogas in Italia e più nello specifico in Lombar<strong>di</strong>a.<br />
Secondo il precedentemente citato <strong>Bio</strong>mass Energy Report 2009 il potenziale <strong>di</strong> crescita teorico del settore biogas è molto elevato e potrebbe sommare a circa<br />
1,1 GW a livello nazionale portando, per esempio, l'energia elettrica prodotta a circa il 2% del fabbisogno complessivo italiano. Queste proiezioni considerano<br />
anche il biogas da FORSU (Frazione Organica del Rifiuto Solido Urbano), ma quello <strong>di</strong> provenienza agricola rappresenta sicuramente la quota più rilevante<br />
e che potrà nei prossimi anni raddoppiare in termini <strong>di</strong> potenza installata in quasi tutte le regioni italiane.<br />
In particolare la Lombar<strong>di</strong>a potrà aumentare, in un orizzonte quinquennale, <strong>di</strong> circa 170 MW la propria potenza installata in impianti agricoli (in relazione<br />
ai 60 MW attualmente esistenti) 6 .<br />
Anche secondo quanto emerso dal progetto <strong>di</strong> ricerca regionale Agrengest le prospettive <strong>di</strong> mercato per il biogas nei prossimi anni sono rosee e permettono<br />
<strong>di</strong> pensare al raggiungimento <strong>di</strong> un numero <strong>di</strong> impianti vicino ai 120 per la sola Lombar<strong>di</strong>a. In questo senso la Regione si collocherebbe in una posizione <strong>di</strong><br />
primo piano non solo rispetto ad analoghi enti territoriali esteri, ma anche ad intere nazioni quali la Francia (che si pone l'obiettivo <strong>di</strong> arrivare a 120 impianti<br />
entro il 2012).<br />
Il metano in rete: cos’è e la <strong>di</strong>ffusione internazionale<br />
L’obiettivo <strong>di</strong> raggiungere entro il 2020 una quota complessiva <strong>di</strong> consumo <strong>di</strong> energia pulita del 20% in Unione Europea rappresenta un target ambizioso, ma<br />
allo stesso tempo apre le porte a nuovi scenari in cui si intrecciano innovazioni tecnologiche, normative <strong>di</strong> sostegno e <strong>di</strong> regolazione del mercato e sostenibilità<br />
economica nel me<strong>di</strong>o e lungo termine.<br />
5 Agrengest. L’oggi e il domani dell’agro energia nelle aziende Lombarde, AA.VV., Regione Lombar<strong>di</strong>a, D.G. Agricoltura, 2009<br />
6 Cfr. nota 1<br />
11
La produzione <strong>di</strong> biogas da <strong>di</strong>gestione anaerobica negli ultimi anni è cresciuta sensibilmente, sostenuta peraltro dallo sviluppo delle coltivazioni energetiche.<br />
Il livello <strong>di</strong> produzione europea <strong>di</strong> energia primaria da biogas si attesta attorno ai 7,5 Mtep (milioni <strong>di</strong> tonnellate equivalenti <strong>di</strong> petrolio) nel 2008 con un<br />
aumento del 4,4% rispetto all’anno precedente7 . Sin dal 2003 la Commissione Europea ha autorizzato l’immissione in rete <strong>di</strong> biogas con la <strong>di</strong>rettiva 2003/55/<br />
CE del 26-03/2003 relativa a norme comuni per il mercato interno del gas naturale e che abrogava la precedente <strong>di</strong>rettiva 98/30/CE. Successivamente, tale<br />
<strong>di</strong>rettiva viene abrogata dalla 2009/73/EC del 13 luglio 2009, la quale spinge ulteriormente i Paesi membri ad adottare politiche che prevedano l’immissione<br />
in rete <strong>di</strong> biogas. Ad oggi, però, solo alcuni Paesi europei hanno recepito a livello nazionale tale <strong>di</strong>rettiva con regolamentazioni relative alla raffinazione e<br />
immissione in rete del biometano.<br />
Box n1: Direttiva 2009/73/CE – 13/07/2009<br />
12<br />
Direttiva 2009/73/CE – 13/07/2009<br />
(26) Gli Stati membri dovrebbero adottare misure concrete per favorire un utilizzo più ampio del biogas e del gas<br />
proveniente dalla biomassa i cui produttori dovrebbero ottenere accesso non <strong>di</strong>scriminatorio al sistema del gas, a<br />
con<strong>di</strong>zione che detto accesso sia compatibile in modo permanente con le norme tecniche e le esigenze <strong>di</strong> sicurezza<br />
pertinenti.<br />
(41) Gli Stati membri, tenendo conto dei necessari requisiti <strong>di</strong> qualità, dovrebbero adoperarsi per garantire un<br />
accesso non <strong>di</strong>scriminatorio a biogas e gas proveniente dalla biomassa o <strong>di</strong> altri tipi <strong>di</strong> gas al sistema del gas, a<br />
con<strong>di</strong>zione che detto accesso sia compatibile in modo permanente con le norme tecniche e le esigenze <strong>di</strong> sicurezza<br />
pertinenti. Tali norme ed esigenze dovrebbero garantire che i suddetti gas possano essere iniettati nel sistema e<br />
trasportati attraverso il sistema del gas naturale senza porre problemi <strong>di</strong> or<strong>di</strong>ne tecnico o <strong>di</strong> sicurezza, e dovrebbero<br />
inoltre tener conto delle loro caratteristiche chimiche.<br />
ART. 1, comma 2<br />
Le norme stabilite dalla presente <strong>di</strong>rettiva per il gas naturale, compreso il GNL, si applicano in modo non <strong>di</strong>scriminatorio<br />
anche al biogas e al gas derivante dalla biomassa o ad altri tipi <strong>di</strong> gas, nella misura in cui i suddetti gas possano<br />
essere iniettati nel sistema del gas naturale e trasportati attraverso tale sistema senza porre problemi.<br />
Per poter essere immesso nella rete gas esistente il biogas deve possedere composizione chimica, purezza, proprietà termiche, e anche organolettiche analoghe<br />
a quelle del gas naturale.<br />
Il termine biometano si riferisce, quin<strong>di</strong>, ad un biogas opportunamente trattato per migliorarne le caratteristiche <strong>di</strong> composizione così da poterlo utilizzare<br />
per l’immissione <strong>di</strong>retta nella rete gas esistente (o attraverso altro processo, a fini <strong>di</strong> autotrazione). Il biogas <strong>di</strong> origine agricola presenta, infatti, un contenuto<br />
in metano che varia solo tra il 50 e il 70% e le percentuali <strong>di</strong> anidride carbonica e azoto sono notevolmente più alte <strong>di</strong> quelle standard che caratterizzano il<br />
gas naturale.<br />
7 The state of renewable energies in Europe - 9th EurObserv’ER Report
La ferma volontà <strong>di</strong> percorrere questa <strong>di</strong>rezione deriva, però, dai numeri significativi che il settore del biogas ha a livello europeo. Infatti, secondo Eurostat, in<br />
Europa ci sono almeno 28 Paesi che producono biogas e la produzione è cresciuta del 411% dal 1997. Dal 2006 al 2008, grazie al sostegno delle politiche a<br />
favore delle energie rinnovabili, lo sviluppo è stato poi ancora più forte registrando in questi 28 paesi una crescita del 56%.<br />
Dei 28 Paesi produttori <strong>di</strong> biogas, solo 8 registrano impianti per l’immissione in rete <strong>di</strong> biometano. Di seguito una sintesi degli aspetti regolamentari che<br />
caratterizzano alcuni <strong>di</strong> questi Paesi.<br />
Paesi Bassi<br />
I Paesi Bassi rendono possibili l’immissione <strong>di</strong> biogas nella rete <strong>di</strong> gas naturale vantano l’esperienza <strong>di</strong> 4 impianti per l’immissione <strong>di</strong> gas da <strong>di</strong>scarica operativi<br />
già da qualche anno. L’obiettivo <strong>di</strong>chiarato è <strong>di</strong> raggiungere entro il 2020 un quota dell’8-12% sul totale del gas in transito nella rete e <strong>di</strong> portare questa quota<br />
al 50% nel lungo periodo. I parametri richiesti per l’immissione <strong>di</strong> biometano in rete sono definiti dal Gas Act of Netherlands, in vigore dal Novembre 2006.<br />
Svezia<br />
La Svezia, il Paese europeo che vanta la maggiore esperienza nell’upgra<strong>di</strong>ng del biogas, ha da sempre orientato l’utilizzo del biometano come carburante per<br />
autotrazione. Infatti la prima regolamentazione in merito risale al 1999 con la definizione dello standard SS 155.438 (“Motorbränslen - bränsle som biogas<br />
fino ottomotorer snabbgående”), che definisce i criteri <strong>di</strong> qualità per la produzione <strong>di</strong> biogas utilizzato come carburante. Questo standard si applica anche<br />
all’immissione in rete, ma tale aspetto è stato finora trascurato a causa della scarsa infrastruttura <strong>di</strong> rete che copre la Svezia, infatti sino ad oggi è stato possibile<br />
implementare l’immissione in rete solo in alcuni impianti sulla costa occidentale. Non esistono norme specifiche nel co<strong>di</strong>ce e le poche esperienze presenti<br />
sono collegate a reti <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione e non <strong>di</strong> trasmissione.<br />
Svizzera<br />
In Svizzera, la SVGW (“Schweizerischer Verband des Gas- und Wasserfaches“), L’Agenzia Svizzera per l’Acqua e il Gas, ha <strong>di</strong>sciplinato l’immissione <strong>di</strong> biometano<br />
in rete me<strong>di</strong>ante la Direttiva G13 (“Direttive sull’immissione <strong>di</strong> biogas nella rete <strong>di</strong> gas naturale”). In tale <strong>di</strong>rettiva sono definiti i parametri <strong>di</strong> qualità<br />
del biogas richiesti per l’immissione e le caratteristiche tecnologiche dei relativi impianti.<br />
Austria<br />
Il quadro legislativo austriaco consente l’immissione in rete <strong>di</strong> biometano sia nella rete gas esistente che in micro reti locali, ad eccezione dei gas <strong>di</strong> <strong>di</strong>scarica o<br />
<strong>di</strong> depurazione. In sintesi i regolamenti giuri<strong>di</strong>ci rilevanti sono:<br />
• il Gas Economy Act ("Gaswirtschaftsgesetz") obbliga gli operatori a garantire l’accesso alla rete purché siano sod<strong>di</strong>sfatti i criteri <strong>di</strong> qualità definiti nel "General<br />
Distribution Network Con<strong>di</strong>tions" (G31 e G33);<br />
• ÖVGW G 31 (ÖVGW = Agenzia austriava per l’acqua e il gas): definisce tutti i parametri e criteri <strong>di</strong> qualità necessari a ad assicurare la sicurezza dei trasporti.<br />
I criteri <strong>di</strong> qualità definiti fanno riferimento alle caratteristiche del gas importato.<br />
• ÖVGW G 33 si rivolge specificatamente all'iniezione <strong>di</strong> biogas da fonti rinnovabili nelle reti <strong>di</strong> gas naturale e definisce la qualità dei gas rinnovabili e le<br />
modalità <strong>di</strong> controllo <strong>di</strong> qualità che costituiscono il presupposto per l’immissione.<br />
Germania<br />
Il framework regolatorio tedesco si può sintetizzare in tre punti:<br />
1) “Renewable Energy Sources Act” (EEG), che <strong>di</strong>sciplina gli incentivi per l’immissione in rete<br />
(in vigore dal 1 gennaio 2009).<br />
13
2) “Gas Network Access Or<strong>di</strong>nance” (GasNZV) che regola gli aspetti legali e finanziari:<br />
Figura 1.3 Dati "<strong>Bio</strong>gaspartners Project"<br />
14<br />
• accesso alla rete;<br />
• qualità del biometano immesso, per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> metano, ecc.;<br />
• ripartizione degli investimenti per l’impianto <strong>di</strong> immissione tra produttore e operatore della rete;<br />
• ripartizione dei costi operativi per l’immissione <strong>di</strong> biometano in rete.<br />
3) “DVGW Standards” in cui sono <strong>di</strong>chiarate le specifiche tecniche:<br />
• qualità del Gas (DVGW G 260, G 262);<br />
• process design (trasporto, raffinazione,trattamento);<br />
• dettagli dell’impianto (compressori, materiali tubature, ecc.);<br />
• misurazioni e fatturazioni (DVGW G 685);<br />
• specifiche <strong>di</strong> rete (Capacità <strong>di</strong> rete, ecc.);<br />
• aspetti relative alla sicurezza (DVGW VP 265-1);<br />
• certificazione <strong>di</strong> processo (draft DVGW G 1030);<br />
<br />
<br />
Distribuzione biometano in Europa per capacità <strong>di</strong> <br />
immissione <br />
Gran Bretagna <br />
Francia 0.15% <br />
Austria <br />
Norvegia <br />
1.80% <br />
1.58% <br />
0.68% <br />
Olanda <br />
7.35% <br />
Svezia <br />
5.90% <br />
Svizzera <br />
2.40% <br />
Germania <br />
80.15% <br />
<br />
<br />
In Europa, la Germania ha trainato più <strong>di</strong> tutti lo sviluppo del settore biogas negli ultimi anni, supportata da efficaci politiche <strong>di</strong> sostegno sia a livello regionale<br />
che federale. L’obiettivo del governo tedesco, infatti, è quello <strong>di</strong> portare la quota <strong>di</strong> biogas nel mercato del gas naturale dal 3% al 6% entro il 2020 e al 10% en-<br />
tro il 2030. In questo quadro rientra la nuova legge sulle fonti <strong>di</strong> energia rinnovabile, il Renewable Energy Sources Act (Erneuerbare-Energien-Gesetz - EEG),<br />
entrato in vigore dal 1 gennaio 2009, con un sistema <strong>di</strong> incentivazione che favorisce la crescita del mercato e stimola i <strong>di</strong>versi attori coinvolti a sviluppare nuove<br />
tecnologie e a ridurre i costi, prevedendo una riduzione progressiva degli incentivi ad un tasso fisso (1% per il biogas) per i prossimi 20 anni.<br />
Il mercato tedesco relativo all’immissione <strong>di</strong> biometano in rete è relativamente giovane rispetto alle esperienze <strong>di</strong> Olanda, Svizzera e Svezia che hanno alle<br />
spalle già <strong>di</strong>versi anni <strong>di</strong> esperienza. I primi due impianti per l’immissione <strong>di</strong> biometano in rete, infatti, vengono installati in Germania alla fine del 2006,<br />
seguiti da ulteriori cinque nell’anno successivo. Tuttavia, lo sviluppo è stato repentino al punto da portare la Germania alla leadership assoluta in termini <strong>di</strong><br />
impianti e <strong>di</strong> capacità <strong>di</strong> immissione in rete. Oggi si contano in Germania 44 impianti operativi e circa 32.000 Nm 3 /h <strong>di</strong> biometano immesso, pari a circa<br />
l’80% dell’intera capacità europea 8 .<br />
Le ragioni <strong>di</strong> base che hanno favorito la leadership tedesca stanno sia nell’infrastruttura <strong>di</strong> rete che nelle politiche <strong>di</strong> supporto, che vantano il più red<strong>di</strong>tizio<br />
sistema <strong>di</strong> incentivazione. Nel prossimo futuro ci si aspetta una sensibile crescita nel numero <strong>di</strong> impianti collegati alla rete <strong>di</strong> gas naturale in Europa e, per tali<br />
ragioni, il mercato con le maggiori prospettive <strong>di</strong> crescita a è appunto quello tedesco.<br />
8 German Energy Agency (dena) attraverso “<strong>Bio</strong>gaspartner Project”<br />
Figura 1.4 Numero <strong>di</strong> impianti e capacità <strong>di</strong> immissione <strong>di</strong> biometano in Germania. Fonte: DENA<br />
<br />
15
Aspetti giuri<strong>di</strong>ci e tributari relativi agli impianti <strong>di</strong> biogas<br />
L’utilizzo delle biomasse a fini energetici<br />
Il termine biomassa applicato alla produzione <strong>di</strong> energia rinnovabile racchiude una gran quantità <strong>di</strong> materiali <strong>di</strong> natura estremamente eterogenea. Esso in<strong>di</strong>ca<br />
infatti ogni sostanza organica <strong>di</strong> origine vegetale o animale dalla quale sia possibile ottenere energia attraverso processi <strong>di</strong> tipo termochimico o biochimico.<br />
Questi prodotti sono <strong>di</strong>sponibili <strong>di</strong>rettamente o come residui del settore agricolo - forestale, come sottoprodotti o scarti dell'industria agro-alimentare, e<br />
come scarti della catena della <strong>di</strong>stribuzione e dei consumi finali.<br />
La biomassa utilizzabile ai fini energetici consiste in tutti quei materiali organici che possono essere impiegati <strong>di</strong>rettamente come combustibili ovvero trasformati<br />
in altre sostanze utilizzabili negli impianti <strong>di</strong> conversione.<br />
La rilevanza della biomassa a fini energetici sancita dalla <strong>di</strong>rettiva 2001/77/CE prima e successivamente dalla <strong>di</strong>rettiva 2009/28/CE è connessa con il suo<br />
carattere <strong>di</strong> rinnovabilità e nel basso livello <strong>di</strong> impatto sui gas ad effetto serra.<br />
Più precisamente la recente risoluzione del Parlamento Europeo del 12 marzo 2008 ha riconosciuto che il biogas rappresenta una risorsa energetica essenziale<br />
che contribuisce allo sviluppo economico, agricolo, rurale sostenibile e alla protezione dell'ambiente e ha sottolineato come la produzione <strong>di</strong> biogas da effluente<br />
<strong>di</strong> allevamento, liquami e sottoprodotti animali e organici concorra alla <strong>di</strong>versificazione energetica, fornendo in misura crescente un contributo alla<br />
sicurezza, alla competitività e alla sostenibilità dell'approvvigionamento energetico aprendo anche nuove prospettive <strong>di</strong> red<strong>di</strong>to per gli agricoltori (punto 3<br />
della risoluzione). Il biogas può quin<strong>di</strong> dare un importante contributo nel percorso <strong>di</strong> incremento <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> energia da fonti rinnovabili necessario per<br />
il rispetto degli obiettivi fissati dalla <strong>di</strong>rettiva 2009/28/CE <strong>di</strong> riduzione gas serra e produzione energia “pulita” (c.d. 20-20-20).<br />
Le caratteristiche e le implicazioni del prodotto utilizzato negli impianti<br />
Le biomasse interessanti per la produzione <strong>di</strong> biogas sono prevalentemente quelle <strong>di</strong> scarto originate dai settori zootecnici (deiezioni solide e liquide degli<br />
allevamenti), agroindustriali (scarti della lavorazione e trasformazione dei prodotti agricoli) e produzione agricola (residui del settore ortofrutticolo e dei<br />
seminativi). Poiché ogni biomassa è originata da un particolare e specifico processo produttivo occorre in<strong>di</strong>viduare per le <strong>di</strong>verse aree territoriali in quali<br />
zone sussistano le con<strong>di</strong>zioni minime per lo sviluppo della filiera biogas basata su biomasse locali. Solo alcune biomasse infatti appaiono idonee per quantità,<br />
qualità, <strong>di</strong>stribuzione spaziale e facilità <strong>di</strong> concentrazione per un’applicazione su vasta scala.<br />
In questa sede, anche alla luce della configurazione del territorio lombardo, ci concentreremo sulle biomasse del settore zootecnico.<br />
che possono essere a loro volta sud<strong>di</strong>vise fra quelle derivanti dagli effluenti degli allevamenti bovini e suini, dagli scarti <strong>di</strong> macellazione, da frazione organica<br />
dei rifiuti urbani e da fanghi derivanti dagli impianti <strong>di</strong> depurazione delle acque reflue. Tra le <strong>di</strong>verse tipologie quelle più rilevanti e significative per una possibile<br />
utilizzazione a fini energetici sono gli allevamenti. Per la nostra analisi soffermarsi su tale categoria appare molto utile visto che i dati ISTAT sulla struttura<br />
e produzione delle aziende agricole evidenziano che:<br />
• il settore bovino risulta particolarmente concentrato nelle regioni settentrionali (in cui si trova il 70% dei capi italiani);<br />
• in particolare in Lombar<strong>di</strong>a si concentra il 25% dei capi allevati in Italia con la più alta consistenza me<strong>di</strong>a (100 capi per allevamento);<br />
• dati simili si rilevano anche per gli allevamenti suinicoli.<br />
Questi dati evidenziano alte potenzialità nel breve periodo per la produzione <strong>di</strong> biogas attraverso l’utilizzo <strong>di</strong> effluenti <strong>di</strong> allevamento e scarti <strong>di</strong> macellazione<br />
ma rimangono aperte ulteriori possibilità <strong>di</strong> sviluppo e incrementi <strong>di</strong> produzione collegati all’utilizzo <strong>di</strong> matrici vegetali e rifiuti urbani <strong>di</strong> matrice<br />
organica nonché alla pollina (il Piano nazionale per le energie rinnovabili approvato l’11 giugno 2010 al punto 4.6.2 sottolinea la sempre maggiore intensità<br />
dell’opzione energetica anche per lo smaltimento della pollina inserendola fra le nuove fonti <strong>di</strong> biomassa vista anche la consistenza <strong>di</strong> capi presenti in Italia).<br />
17
Gli aspetti <strong>di</strong> gestione e sanitari<br />
I materiali organici utilizzati nei processi <strong>di</strong> trattamento anaerobico hanno rilievo non solo per la qualificazione dell'azienda come soggetto produttore <strong>di</strong><br />
energia rinnovabile da biomasse (l'allegato III del dpcm 8 marzo 2002 in<strong>di</strong>viduava in modo specifico i materiali appartenenti alla categoria delle biomasse<br />
e l'art. 15 del reg. 1774/2002 stabiliva la necessità <strong>di</strong> riconoscimento degli impianti come produttori <strong>di</strong> biogas da parte dell'autorità competente sulla base<br />
dell'esistenza <strong>di</strong> requisiti specifici) ma anche per il regime giuri<strong>di</strong>co relativo ai locali utilizzati, agli aspetti sanitari e <strong>di</strong> gestione del prodotto.<br />
Per quanto concerne il primo aspetto il reg.1774/2002 così come mo<strong>di</strong>ficato dal reg. 208/2006 in<strong>di</strong>vidua la configurazione che l'impianto <strong>di</strong> produzione e<br />
compostaggio deve avere per quanto concerne la dotazione <strong>di</strong> locali/attrezzature (unità pastorizzazione/igienizzazione, <strong>di</strong>spositivi registrazione, ecc. come<br />
in<strong>di</strong>cato nell'allegato VI) a fini autorizzatori e <strong>di</strong> prevenzione/controllo <strong>di</strong> eventuali rischi biologici.<br />
Gli aspetti <strong>di</strong> gestione e sanitari riguardano principalmente i requisiti del materiale in ingresso (per lo stallatico si veda allegato VIII del reg. 208/2006) nonchè<br />
gli effetti inquinanti che possono determinarsi una volta concluso il processo. Per quanto concerne il materiale in ingresso la <strong>di</strong>sciplina normativa stabilisce:<br />
a) i requisiti che la materia deve avere b) le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> trasporto se la produzione non avviene nel luogo in cui è situato l'impianto, c) la conservazione,<br />
d) le modalità da seguire per un'eventuale commercializzazione. Sono infatti necessari attenti controlli su tutto il processo in cui è coinvolto il materiale <strong>di</strong><br />
origine animale sul piano delle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> infettività e sull'andamento del processo <strong>di</strong> trasformazione e il rispetto <strong>di</strong> parametri <strong>di</strong> normalità.<br />
Sul punto agli interventi normativi comunitari si affiancano anche quelli nazionali del T.U. ambientale (si veda ad es. l'allegato X che esclude la possibilità <strong>di</strong><br />
utilizzare alcuni sotto-prodotti dell'industria alimentare per la produzione <strong>di</strong> biogas) nonché regionali. Si prevedono peraltro precise norme igieniche corrispondenti<br />
ai <strong>di</strong>versi comportamenti da tenere a seconda del sottoprodotto <strong>di</strong> origine animale utilizzato (sud<strong>di</strong>visi in <strong>di</strong>verse categorie) nonché prescrizioni<br />
inerenti la gestione dei prodotti trasformati.<br />
La forma giuri<strong>di</strong>ca dei soggetti produttori <strong>di</strong> biogas<br />
Le forme giuri<strong>di</strong>che utilizzate dai soggetti operanti in ambito agricolo per la produzione <strong>di</strong> biogas sono principalmente due: a) impresa agricola b) società<br />
consortile.<br />
Impresa agricola<br />
La forma giuri<strong>di</strong>ca maggiormente utilizzata attualmente dai soggetti produttori <strong>di</strong> biogas è quella dell’impresa agricola. La scelta, come emerge dall’analisi<br />
della normativa vigente, è strettamente collegata all’esistenza <strong>di</strong> misure incentivanti per tale tipologia <strong>di</strong> impresa.<br />
La finanziaria del 2006 (L. 266/2005) ha incluso fra le attività agricole c.d. connesse (art. 2135 co. 3) le «attività <strong>di</strong> produzione e cessione <strong>di</strong> energia elettrica<br />
da fonti rinnovabili agroforestali» includendo così i proventi derivanti da tale attività nella categoria dei red<strong>di</strong>ti agrari. Tale <strong>di</strong>sposizione è stata poi ulteriormente<br />
mo<strong>di</strong>ficata in senso estensivo dal d.l. n. 2 del 10 gennaio 2006, art. 2 – quater co. 11, lett. a e b (convertito in L. n. 81/2006) che ha incluso oltre<br />
alla cessione <strong>di</strong> energia anche quella <strong>di</strong> calore fra le attività agricole connesse ed ha precisato che le fonti da considerare non erano solo quelle agroforestali<br />
ma anche fotovoltaiche. La <strong>di</strong>sposizione a seguito delle mo<strong>di</strong>fiche stabiliva che «la produzione e cessione <strong>di</strong> energia elettrica e calorica da fonti rinnovabili<br />
agroforestali e fotovoltaiche effettuate dagli impren<strong>di</strong>tori agricoli costituiscono attività connesse ai sensi dell’art. 2135, co. 3 c.c. e si considerano produttive<br />
<strong>di</strong> red<strong>di</strong>to agrario».<br />
Vengono considerate quin<strong>di</strong> attività agricole connesse talune attività oggettivamente commerciali o impren<strong>di</strong>toriali <strong>di</strong> trasformazione, manipolazione <strong>di</strong><br />
prodotti agricoli e/o animali che, pur essendo realizzate attraverso processi industriali, godono del regime specifico previsto in ragione della connessione<br />
soggettiva ed oggettiva con una delle attività agricole c.d. principali. Il vincolo della connessione continuerà quin<strong>di</strong> ad essere ritenuto esistente finchè i prodotti<br />
oggetto dei processi <strong>di</strong> lavorazione saranno tratti «prevalentemente» dalla lavorazione del fondo agricolo o dall’allevamento. Ciò significa che i processi e<br />
le attività connesse possono essere svolte anche utilizzando materiali e prodotti acquistati presso terzi; tuttavia l’impiego dei prodotti così acquisiti non potrà<br />
18
eccedere quelli propri derivanti dal fondo agricolo/dal proprio allevamento pena la decadenza dalla qualifica <strong>di</strong> impren<strong>di</strong>tore agricolo.<br />
La L. 81/2006 è stata poi successivamente mo<strong>di</strong>ficata dalla Finanziaria 2007 e dalla L. 129/2008 che hanno <strong>di</strong>sciplinato gli aspetti connessi alla filiera <strong>di</strong><br />
produzione e <strong>di</strong>stribuzione dei biocarburanti <strong>di</strong> origine agricola.<br />
L’introduzione della produzione/cessione <strong>di</strong> energia da fonte rinnovabile (in particolare nel settore zootecnico) nell’ambito delle attività agricole sul piano<br />
giuri<strong>di</strong>co determina vantaggi rispetto all’utilizzo della categoria <strong>di</strong> impren<strong>di</strong>tore commerciale. Il principale è rappresentato dal particolare regime fiscale che<br />
prevede la tassazione sulla base <strong>di</strong> coefficienti forfettari al quale si aggiungono agevolazioni sia in campo previdenziale che cre<strong>di</strong>tizio.<br />
Di particolare interesse in questo senso appare la qualificazione da assegnare alle attività <strong>di</strong>rette alla produzione <strong>di</strong> biogas nell’ambito della categoria delle attività<br />
connesse sopra descritta. È cioè necessario capire se esse vadano ascritte alla manipolazione/conservazione/trasformazione/ commercializzazione e valorizzazione<br />
<strong>di</strong> prodotti zootecnici ottenuti dall’allevamento o se siano invece da considerare come fornitura <strong>di</strong> beni o servizi me<strong>di</strong>ante utilizzazione prevalente<br />
<strong>di</strong> attrezzature o risorse dell’azienda normalmente impiegate nell’attività agricola esercitata. A seconda della qualificazione assegnata ci sono infatti riflessi<br />
operativi e giuri<strong>di</strong>ci. Se l’attività è riconducibile alla prima categoria l’azienda agricola deve produrre <strong>di</strong>rettamente e prevalentemente il prodotto necessario per<br />
il funzionamento dell’impianto <strong>di</strong>gestore. Se invece è ascrivibile alla seconda categoria (fornitura <strong>di</strong> beni e servizi) il legame dell’azienda con attività proprie<br />
<strong>di</strong> un’azienda agricola appare meno evidente. In questo secondo caso l’unico requisito necessario apparirebbe essere quello che l’impianto sia collocato sul<br />
fondo agricolo ma <strong>di</strong>fficilmente potrebbe essere considerato rispettato il c.c. che impone l’utilizzo <strong>di</strong> attrezzature normalmente impiegate nell’attività agricola.<br />
La <strong>di</strong>versa qualificazione presenta poi anche implicazioni sul piano fiscale. La seconda categoria <strong>di</strong> attività agricole connesse infatti non è tra quelle assoggettate<br />
alla <strong>di</strong>sciplina propria dei red<strong>di</strong>ti agrari (art. 32 TUIR) bensì a quella dei red<strong>di</strong>ti d’impresa (anche se in base ad un regime forfettario).<br />
Società consortile<br />
L’esercizio dell’impresa agricola e delle attività connesse può essere esercitata sia in forma in<strong>di</strong>viduale sia in forma collettiva. Nell’ipotesi in cui siano coinvolti<br />
più soggetti produttori la forma giuri<strong>di</strong>ca può essere quella <strong>di</strong> una cooperativa tra agricoltori o <strong>di</strong> un consorzio.<br />
La possibilità <strong>di</strong> aggregazioni nel settore agricolo è stata introdotta dal D. lgs. n. 228/2001 e finalizzata al sostentamento del settore attraverso forme <strong>di</strong> cooperazione<br />
che erano già state auspicate anche dalla giurisprudenza (si vedano in questo senso le pronunce della Corte <strong>di</strong> cassazione n. 3152 del 14 marzo 1992<br />
e n. 18 del 20 febbraio 1995). I soggetti coinvolti devono utilizzare prevalentemente prodotti dei soci o fornire ai soci beni/servizi utili alla realizzazione del<br />
ciclo biologico.<br />
Il D. lgs. n. 99/2004 ha poi regolamentato la forma della società agricola stabilendo che «le società <strong>di</strong> persone, cooperative e <strong>di</strong> capitali, anche a scopo consortile,<br />
sono considerate impren<strong>di</strong>tori agricoli professionali qualora lo statuto preveda quale oggetto sociale l’esercizio esclusivo delle attività agricole (art. 2135<br />
c.c.) e, nel caso <strong>di</strong> società <strong>di</strong> persone, qualora almeno un socio sia in possesso della qualifica <strong>di</strong> impren<strong>di</strong>tore agricolo professionale».<br />
La società agricola non è una nuova tipologia perché possono essere agricole tutte le tipologie societarie (<strong>di</strong> persone e <strong>di</strong> capitali) che presentino i requisiti<br />
dell’esclusivo esercizio dell’attività agricola quale oggetto sociale. In realtà però non tutte le tipologie societarie possono godere del regime <strong>di</strong> agevolazioni<br />
fiscali previste.<br />
Le imprese agricole esistenti organizzate nelle forme giuri<strong>di</strong>che se consideriamo l’attività svolta in concreto potrebbero poi essere sud<strong>di</strong>vise in 4 gruppi:<br />
• aziende agricole che si de<strong>di</strong>cano solo all’allevamento:<br />
• aziende agricole che forniscono “materia prima” (reflui) per impianti biogas ma non hanno la gestione <strong>di</strong> impianti;<br />
• aziende agricole che hanno allevamento <strong>di</strong> animali e gestione <strong>di</strong> un impianto <strong>di</strong> biogas e delle relative tecnologie per uso proprio;<br />
• aziende agricole che hanno allevamento <strong>di</strong> animali e gestione <strong>di</strong> un impianto <strong>di</strong> biogas e delle relativ tecnologie con conseguente ven<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> energia elettrica<br />
e termica che può essere immessa in rete.<br />
In quest’ultimo caso l’azienda completa il ciclo della filiera e può avere un valore aggiunto sul piano economico derivante dalla ven<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> energia/calore.<br />
19
La costruzione degli impianti<br />
In merito alla costruzione degli impianti deve essere esaminato il regime urbanistico e soprattutto il proce<strong>di</strong>mento autorizzatorio da seguire.<br />
La ricostruzione normativa<br />
Il D. Lgs. 387/2003 ha previsto un’autorizzazione unica per la costruzione e l’esercizio delle centrali per la produzione <strong>di</strong> energia elettrica me<strong>di</strong>ante lo sfruttamento<br />
<strong>di</strong> fonti rinnovabili. L’art. 12 (come mo<strong>di</strong>ficato dalla L.244/2007) precisa infatti che la costruzione e l’esercizio degli impianti <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong><br />
energia elettrica da fonti rinnovabili, la loro mo<strong>di</strong>fica, il potenziamento, rifacimento totale o parziale e riattivazione, nonché gli impianti stessi, sono soggetti<br />
ad un’autorizzazione unica rilasciata dalla Regione (o dalla provincia delegata) che costituisce, ove occorra, variante allo strumento urbanistico (comma 3).<br />
Il proce<strong>di</strong>mento unico al termine del quale viene rilasciata l’autorizzazione deve concludersi nel termine massimo <strong>di</strong> 180 giorni. La Regione convoca una<br />
conferenza <strong>di</strong> servizi entro 30 giorni dal ricevimento della domanda <strong>di</strong> autorizzazione.<br />
L’art. 12 comma 5 prevede poi un regime semplificato per tutti gli impianti definibili <strong>di</strong> bassa capacità produttiva (inferiore a 1 MW). In questo caso non<br />
è previsto il rilascio <strong>di</strong> alcuna autorizzazione ma si applica la <strong>di</strong>sciplina della denuncia <strong>di</strong> inizio attività. Il Decreto prevede esplicitamente fra le categorie <strong>di</strong><br />
impianti che possono dare luogo a bassa produzione quelli a biomasse che utilizzano residui vegetali e animali.<br />
La maggior parte degli impianti attivi in Lombar<strong>di</strong>a seguono questa <strong>di</strong>sciplina perché sono ascrivibili alla categoria <strong>di</strong> quelli a bassa produttività. Ciononostante<br />
potrebbero esserci in futuro variazioni collegate alla realizzazione <strong>di</strong> società consortili in grado <strong>di</strong> dare vita a produzioni maggiori con implicazioni<br />
sul piano delle procedure autorizzative da seguire (va ricordato che la normativa statale <strong>di</strong>fferenzia le procedure a seconda che interessino la produzione <strong>di</strong><br />
elettricità, <strong>di</strong> calore e freddo, <strong>di</strong> biocarburanti e <strong>di</strong> reti). In particolare nel caso in cui l’impianto fosse gestito da un soggetto che non è qualificabile come<br />
impren<strong>di</strong>tore agricolo l’autorizzazione necessaria <strong>di</strong>venta quella per la realizzazione <strong>di</strong> un impianto <strong>di</strong> trattamento rifiuti. Infatti l’utilizzazione agronomica<br />
del materiale <strong>di</strong>gerito si configurerebbe come operazione <strong>di</strong> recupero (allegato C, T.U. ambientale).<br />
Va infine sottolineato come nel settore delle biomasse e del biogas vi fosse una <strong>di</strong>fformità <strong>di</strong> criteri applicati nelle varie regioni dovute sia alla presenza <strong>di</strong> una<br />
programmazione regionale che alle sovrapposizioni e interazioni tra pianificazione del territorio e <strong>di</strong> settore (energetica, dei rifiuti, ecc.). Alcune gestivano<br />
<strong>di</strong>rettamente le procedure autorizzative, altre hanno delegato le Province, altre ancora i Comuni. Poteva quin<strong>di</strong> succedere che impianti realizzati in un territorio<br />
<strong>di</strong> confine fra due Regioni siano soggetti a regole e tempi <strong>di</strong>versi.<br />
Le ultime novità<br />
Recentemente è stato emanato il Piano Nazionale sulle Energie Rinnovabili (11 giugno 2010) che analizza la situazione esistente, cerca <strong>di</strong> in<strong>di</strong>viduarne le<br />
criticità e delineare gli interventi necessari, specialmente sul piano autorizzatorio, in un’ottica <strong>di</strong> adeguamento agli obiettivi. Uno dei punti evidenziati riguardava<br />
proprio la lentezza e <strong>di</strong>somogeneità dei proce<strong>di</strong>menti <strong>di</strong> autorizzazione a livello regionale, provinciale e comunale. Viene infatti sottolineato come,<br />
a seguito del decentramento amministrativo, ogni livello <strong>di</strong> governo territoriale abbia dato attuazione pratica in modo autonomo agli in<strong>di</strong>rizzi in materia <strong>di</strong><br />
autorizzazioni (punto 4.2) e si evidenziava l’improcrastinabilità dell’emanazione <strong>di</strong> linee guida sul proce<strong>di</strong>mento autorizzatorio come stabilito dal D. Lgs.<br />
387/2003 (art. 12).<br />
Tali linee guida sono state pubblicate nel settembre 2010 e stabiliscono una serie <strong>di</strong> requisiti minimi per l’autorizzazione unica nonché una tempistica certa<br />
(art. 13 ss.), tenendo conto anche delle eventuali valutazioni da esplicare (es. Valutazione Impatto Ambientale). Proprio sulla valutazione <strong>di</strong> impatto ambientale<br />
la Regione Lombar<strong>di</strong>a ha recentemente emanato una legge, la n.5/2010, che ha in<strong>di</strong>viduato la competenza provinciale per la VIA funzionale alla realizzazione<br />
<strong>di</strong> nuovi impianti per il trattamento biologico e/o chimico fisico <strong>di</strong> reflui <strong>di</strong> allevamenti (ad es. <strong>di</strong>gestori per la produzione <strong>di</strong> biogas) biomasse e/o<br />
altre materie organiche, con una potenzialità <strong>di</strong> trattamento superiore a 300 tonnellate/giorno <strong>di</strong> materie complessivamente in ingresso al sistema.<br />
Per quanto riguarda gli impianti <strong>di</strong> biogas le linee guida prevedono che:<br />
• la costruzione, l’esercizio e la mo<strong>di</strong>fica <strong>di</strong> impianti <strong>di</strong> produzione sono soggette ad autorizzazione unica e per gli impianti <strong>di</strong> piccola taglia (<strong>di</strong> capacità inferiore<br />
a 1 MW) a <strong>di</strong>chiarazione <strong>di</strong> inizio attività (Tabella 1 punto 12.9 linee guida);<br />
20
• negli impianti <strong>di</strong> piccola taglia si <strong>di</strong>stinguono quelli operanti in assetto cogenerativo e realizzati in e<strong>di</strong>fici esistenti per i quali è sufficiente la semplice comunicazione<br />
al comune interessato e quelli alimentati da biogas, biomasse, gas <strong>di</strong> <strong>di</strong>scarica, ecc. per i quali è richiesta la DIA (art.12 linee guida).<br />
L’importanza della qualificazione «<strong>di</strong>gestato»<br />
Infine si segnala come l'assenza <strong>di</strong> una definizione univoca <strong>di</strong> <strong>di</strong>gestato possa influire sul quadro delineato generando non pochi problemi come emerge<br />
dall'esame della giurisprudenza. Dato che un impianto <strong>di</strong> <strong>di</strong>gestione anaerobica può essere alimentato sia con biomasse vergini che con altri sottoprodotti<br />
catalogabili in rifiuto, la definizione merceologica del principale sottoprodotto realizzato dall'impianto, il c.d. <strong>di</strong>gestato, può essere catalogato a sua volta come<br />
refluo zootecnico o come rifiuto. Non essendo <strong>di</strong>sponibile una definizione ufficiale <strong>di</strong> <strong>di</strong>gestato è <strong>di</strong>fficile riuscire a definirne delle caratteristiche univoche e<br />
le <strong>di</strong>fficoltà sul piano della sua qualificazione possono avere profonde ripercussioni sul piano pratico come si evince anche dalla recente giurisprudenza amministrativa.<br />
Tali linee guida sono state pubblicate nel settembre 2010 e stabiliscono una serie <strong>di</strong> requisiti minimi per l’autorizzazione unica nonché una tempistica certa<br />
(art. 13 ss.), tenendo conto anche delle eventuali valutazioni da esplicare (es. Valutazione Impatto Ambientale). Proprio sulla valutazione <strong>di</strong> impatto ambientale<br />
la Regione Lombar<strong>di</strong>a ha recentemente emanato una legge, la n.5/2010, che ha in<strong>di</strong>viduato la competenza provinciale per la VIA funzionale alla realizzazione<br />
<strong>di</strong> nuovi impianti per il trattamento biologico e/o chimico fisico <strong>di</strong> reflui <strong>di</strong> allevamenti (ad es. <strong>di</strong>gestori per la produzione <strong>di</strong> biogas) biomasse e/o<br />
altre materie organiche, con una potenzialità <strong>di</strong> trattamento superiore a 300 tonnellate/giorno <strong>di</strong> materie complessivamente in ingresso al sistema.<br />
Per quanto riguarda gli impianti <strong>di</strong> biogas le linee guida prevedono che:<br />
• la costruzione, l’esercizio e la mo<strong>di</strong>fica <strong>di</strong> impianti <strong>di</strong> produzione sono soggette ad autorizzazione unica e per gli impianti <strong>di</strong> piccola taglia (<strong>di</strong> capacità inferiore<br />
a 1 MW) a <strong>di</strong>chiarazione <strong>di</strong> inizio attività (Tabella 1 punto 12.9 linee guida);<br />
• negli impianti <strong>di</strong> piccola taglia si <strong>di</strong>stinguono quelli operanti in assetto cogenerativo e realizzati in e<strong>di</strong>fici esistenti per i quali è sufficiente la semplice comunicazione<br />
al comune interessato e quelli alimentati da biogas, biomasse, gas <strong>di</strong> <strong>di</strong>scarica, ecc. per i quali è richiesta la DIA (art.12 linee guida).<br />
L’importanza della qualificazione «<strong>di</strong>gestato»<br />
Infine si segnala come l'assenza <strong>di</strong> una definizione univoca <strong>di</strong> <strong>di</strong>gestato possa influire sul quadro delineato generando non pochi problemi come emerge<br />
dall'esame della giurisprudenza. Dato che un impianto <strong>di</strong> <strong>di</strong>gestione anaerobica può essere alimentato sia con biomasse vergini che con altri sottoprodotti<br />
catalogabili in rifiuto, la definizione merceologica del principale sottoprodotto realizzato dall'impianto, il c.d. <strong>di</strong>gestato, può essere catalogato a sua volta come<br />
refluo zootecnico o come rifiuto. Non essendo <strong>di</strong>sponibile una definizione ufficiale <strong>di</strong> <strong>di</strong>gestato è <strong>di</strong>fficile riuscire a definirne delle caratteristiche univoche e<br />
le <strong>di</strong>fficoltà sul piano della sua qualificazione possono avere profonde ripercussioni sul piano pratico come si evince anche dalla recente giurisprudenza amministrativa.<br />
L'eventuale qualificazione del <strong>di</strong>gestato come rifiuto ha infatti come imme<strong>di</strong>ata conseguenza la definizione del relativo impianto come gestore <strong>di</strong> rifiuti con<br />
obbligo <strong>di</strong> applicazione della relativa normativa.<br />
Nella sentenza TAR Emilia Romagna n.3296/2008 nell'esame <strong>di</strong> un impianto <strong>di</strong> biogas alimentato da fermentazione anaerobica metano genica <strong>di</strong> matrice<br />
organica si equiparava tale <strong>di</strong>gestato ad un rifiuto. Ciò implicava la necessità in fase <strong>di</strong> realizzazione dell'impianto della V.I.A. in quanto l'impianto veniva<br />
considerato un impianto <strong>di</strong> recupero <strong>di</strong> rifiuti non pericolosi ed anche un riesame della localizzazione in funzione delle previsioni del Piano Territoriale <strong>di</strong><br />
Coor<strong>di</strong>namento. In particolare veniva evidenziato come dovesse essere eseguita “una valutazione, ovviamente non attuata, in or<strong>di</strong>ne all'impiego certo dei<br />
liquami sin dalla fase <strong>di</strong> produzione ed integrale e che (...) non <strong>di</strong>a luogo ad emissione ed impatti ambientali qualitativamente <strong>di</strong>versi da quelli autorizzati per<br />
l'impianto dove sono destinati ad essere utilizzati”. Tale pronuncia era stata poi annullata dal Consiglio <strong>di</strong> Stato (sentenza n. 6117/2009) che aveva ritenuto<br />
erronea l'equiparazione fra <strong>di</strong>gestato e rifiuto anche alla luce <strong>di</strong> quanto stabilito dal D. lgs. 387/2003 (come mo<strong>di</strong>ficato dalla L. 244/2007).<br />
21
La questione della tracciabilità delle biomasse utilizzate negli impianti<br />
Di crescente interesse appare la questione della tracciabilità e rintracciabilità della filiera <strong>di</strong> produzione e <strong>di</strong>stribuzione delle biomasse (siano esse <strong>di</strong> origine<br />
agricola, <strong>di</strong> allevamento o forestale) utilizzate negli impianti. Dalla tracciabilità della biomassa la normativa fa infatti <strong>di</strong>pendere sia la possibilità <strong>di</strong> stipulare<br />
contratti quadro che <strong>di</strong> usufruire degli incentivi me<strong>di</strong>ante il rilascio <strong>di</strong> certificati ver<strong>di</strong>.<br />
Per quanto concerne il primo aspetto va ricordato che il d. lgs. 102/2005 aveva definito i contratti quadro stabilendo che essi potessero essere utilizzati per<br />
perseguire <strong>di</strong>versi obiettivi (fra i quali in particolare garantire la sicurezza degli approvvigionamenti, prevedere i criteri <strong>di</strong> adattamento della produzione<br />
all’evoluzione del mercato, ecc. – art.10). La legge finanziaria 2007 (co. 368) poi aveva aggiunto la possibilità per le p.a. <strong>di</strong> stipulare contratti o accor<strong>di</strong> <strong>di</strong><br />
programma con soggetti interessati a promuovere produzione e impiego <strong>di</strong> biomasse. Un recente decreto del Ministero delle politiche agricole alimentari e<br />
forestali (d.m. 12 maggio 2010) estende la possibilità <strong>di</strong> stipulare contratti quadro, in mancanza <strong>di</strong> intese <strong>di</strong> filiera, anche alle imprese singole o associate della<br />
filiera della trasformazione agroenergetica purchè garantiscano la tracciabilità della materia prima utilizzata.<br />
Sul secondo aspetto, connesso agli incentivi relativi ai c.d. certificati ver<strong>di</strong>, è da segnalare un recente intervento del Ministero delle politiche agricole alimentari<br />
e forestali (d.m. 2 marzo 2010) che ha stabilito le modalità per garantire la tracciabilità della filiera corta. E’ stata prevista infatti una procedura <strong>di</strong><br />
controllo, anche attraverso l’ausilio dell’AGEA (Agenzia per le Agevolazioni Agricoltura), per valutare la quantità <strong>di</strong> biomasse utilizzate dal produttore e<br />
la relativa tracciabilità. L’esito della verifica ha <strong>di</strong>retta incidenza sull’emissione dei certificati ver<strong>di</strong>. Il provve<strong>di</strong>mento riguarda l’utilizzo <strong>di</strong> biomasse e biogas<br />
derivanti da prodotti agricoli, <strong>di</strong> allevamento e forestali e <strong>di</strong>retti alla produzione <strong>di</strong> energia e può avere effetti sia <strong>di</strong> tipo «generale» sugli impianti, sia specifici,<br />
relativamente alla produzione <strong>di</strong> biometano. Gli incentivi previsti non sono <strong>di</strong>retti a selezionare e favorire gli impianti più efficienti e soprattutto sono<br />
de<strong>di</strong>cati esclusivamente alla produzione <strong>di</strong> energia elettrica.<br />
Costi <strong>di</strong> realizzazione degli impianti/regime degli aiuti<br />
La Commissione europea nell’ambito <strong>di</strong> un piano d’azione generale in materia <strong>di</strong> energia per il periodo 2007/2009 aveva delineato l’opportunità <strong>di</strong> una revisione<br />
della <strong>di</strong>sciplina comunitaria degli aiuti <strong>di</strong> stato per la tutela ambientale. In particolare si evidenziava come gli Stati membri potessero decidere unilateralmente<br />
<strong>di</strong> perseguire obiettivi <strong>di</strong> tutela ambientale più ambiziosi. “Poiché ciò può generare sovraccosti per le imprese operanti sul territorio nazionale, oltre alle<br />
<strong>di</strong>sposizioni legislative, gli Stati membri possono utilizzare gli aiuti <strong>di</strong> stato come incentivi positivi per raggiungere livelli maggiori <strong>di</strong> tutela ambientale” (doc.<br />
2008/C82/01 dell’aprile 2008). Gli aiuti in particolare potevano essere utilizzati per il risparmio energetico e a favore delle fonti energetiche rinnovabili. Il<br />
Reg. 800/2008 ha <strong>di</strong>sciplinato in maniera specifica gli aiuti ammissibili per il settore ambientale facendo esplicito riferimento agli investimenti negli impianti<br />
<strong>di</strong> cogenerazione e per la produzione <strong>di</strong> energia da fonti rinnovabili (art. 22-23).<br />
In particolare per le fonti rinnovabili gli aiuti risultano ammissibili quando sono in grado <strong>di</strong> sod<strong>di</strong>sfare 2 con<strong>di</strong>zioni: 1) l’intensità dell’aiuto non supera il<br />
45% dei costi ammissibili (aumentabile del 20% per piccole imprese e 10% per le me<strong>di</strong>e) 2) i costi ammissibili corrispondono ai sovraccosti sostenuti dal<br />
beneficiario rispetto ai costi connessi ad una centrale elettrica tra<strong>di</strong>zionale o un sistema <strong>di</strong> riscaldamento <strong>di</strong> pari capacità.<br />
22
Definizione dell'impatto e dei possibili problemi ambientali<br />
Il primo aspetto da considerare è la filiera <strong>di</strong> approvvigionamento della materia prima. Si tratta <strong>di</strong> un punto che ha pochissimo rilievo se si considera un piccolo<br />
impianto che raccoglie solo i reflui del suo bestiame perché non c’è necessità <strong>di</strong> trasporto. Diverso è il caso <strong>di</strong> un impianto maggiore realizzato come<br />
punto <strong>di</strong> raccolta <strong>di</strong> più allevatori. In questo caso la localizzazione dell’impianto è importante per non vanificare, attraverso le emissioni associate all’attività<br />
<strong>di</strong> trasporto, parte dei benefici derivanti dall’utilizzo <strong>di</strong> una fonte rinnovabile.<br />
Di maggiore rilievo appare la questione dell'inquinamento che può derivare dagli impianti <strong>di</strong> biogas con particolare riferimento alle eventuali emissioni atmosferiche<br />
e all'azoto <strong>di</strong> origine agricola derivante dai reflui. Si tratta <strong>di</strong> un punto molto importante non solo come analisi della situazione attuale ma anche<br />
in funzione delle misure da adottare in vista <strong>di</strong> una progressiva estensione del numero impianti/dell'allargamento <strong>di</strong> quelli esistenti con utilizzo <strong>di</strong> quantità<br />
maggiori <strong>di</strong> materiale in ingresso.<br />
Per quanto concerne il primo aspetto i problemi principali sono rappresentati dagli aspetti osmogenici conseguenti la <strong>di</strong>ffusione dei cattivi odori provenienti<br />
principalmente dalle lagune <strong>di</strong> stoccaggio dei reflui trattati.<br />
Per quanto riguarda il secondo aspetto la <strong>di</strong>rettiva 676/91/CEE (c.d. <strong>di</strong>rettiva nitrati) in<strong>di</strong>vidua le deiezioni del bestiame (o una miscela <strong>di</strong> deiezioni e lettiera),<br />
anche sotto forma <strong>di</strong> prodotto trasformato, come effluenti <strong>di</strong> allevamento dai quali possono derivare <strong>di</strong>rettamente o in<strong>di</strong>rettamente pericoli per la<br />
salute umana o per l'ambiente dovuti alla presenza <strong>di</strong> azoto e allo span<strong>di</strong>mento in zone vulnerabili da nitrati. Per questo a livello nazionale è stato adottato un<br />
Piano Strategico Nazionale Nitrati (del 18 gennaio 2009) e a livello regionale vengono attuate mappature del territorio volte a classificare le aree vulnerabili<br />
(per la Lombar<strong>di</strong>a la percentuale <strong>di</strong> territorio vulnerabile ha subito progressivi ampliamenti) e in<strong>di</strong>viduare i terreni <strong>di</strong>sponibili per l’utilizzo agronomico degli<br />
effluenti <strong>di</strong> allevamento. In presenza <strong>di</strong> elevati carichi azotati derivanti dagli effluenti <strong>di</strong> allevamento in aree classificate come vulnerabili è necessario in<strong>di</strong>viduare<br />
soluzioni per ridurre la pressione dei liquami sul territorio. In questo senso ad es. il Programma Straor<strong>di</strong>nario per l’Attuazione della Direttiva Nitrati<br />
della Regione Lombar<strong>di</strong>a (D.G.R. n. 10890 del 23 <strong>di</strong>cembre 2009) aveva previsto agevolazioni (nella forma <strong>di</strong> “un concorso nel pagamento degli interessi<br />
dovuti calcolato in equivalente sovvenzione lorda in percentuale degli investimenti ammessi al finanziamento”) per la realizzazione <strong>di</strong> opere che, nel contesto<br />
<strong>di</strong> produzione ed efficienza energetica, migliorassero la gestione degli effluenti <strong>di</strong> allevamento e la sostenibilità ambientale delle attività agricole e zootecniche<br />
(in precedenza erano già intervenuti il “Programma pilota d’azione regionale <strong>di</strong> investimento per produzioni agroenergetiche e per il contenimento del carico<br />
<strong>di</strong> azoto nelle zone vulnerabili” - D.G.R. n. 3908 del 27.12.06 - ed il “Programma d’azione regionale <strong>di</strong> investimento per produzioni agroenergetiche e per il<br />
contenimento del carico <strong>di</strong> azoto” - D.G.R. n.7950 del 06.08.08 - che prevedevano il supporto, nella forma <strong>di</strong> aiuti in conto interessi e in conto garanzia, alla<br />
realizzazione <strong>di</strong> impianti <strong>di</strong> cogenerazione a biogas). Da ultimo il “Piano Lombar<strong>di</strong>a Sostenibile. Lombar<strong>di</strong>a 2020: Regione ad alta efficienza energetica e a<br />
bassa intensità <strong>di</strong> carbonio” ha previsto anche programmi specifici <strong>di</strong> investimento.<br />
Sulla base della <strong>di</strong>sciplina comunitaria e nazionale, gli effluenti possono essere avviati a <strong>di</strong>gestione anaerobica secondo i piani <strong>di</strong> utilizzazione agronomica con<br />
una particolare attenzione in caso <strong>di</strong> miscela fra reflui e colture (art. 10 D.m. del 7 aprile 2006). La progressiva costruzione <strong>di</strong> impianti <strong>di</strong> biogas può rappresentare<br />
una soluzione razionale ma della quale deve essere compiuta un’attenta verifica dal punto <strong>di</strong> vista della sostenibilità economica (ve<strong>di</strong> in questo senso<br />
Programma <strong>di</strong> azione regionale <strong>di</strong> investimento per produzioni agro energetiche e per il contenimento del carico <strong>di</strong> azoto adottato dalla regione Lombar<strong>di</strong>a).<br />
Nel contesto degli impianti <strong>di</strong> biogas non essendo ipotizzabile uno span<strong>di</strong>mento dei reflui sui terreni sono necessarie infatti tecniche <strong>di</strong> abbattimento<br />
dell'azoto e dei nutrienti in genere che possano rendere possibile il raggiungimento degli standard <strong>di</strong> qualità attualmente in vigore per il recapito del refluo<br />
in acque superficiali e per la pratica della fertirrigazione. Il problema principale <strong>di</strong> tale via non è solo la <strong>di</strong>fficoltà del processo ma proprio la sostenibilità economica<br />
dell'operazione.<br />
Rimane poi aperta un’altra questione relativa alla conformità <strong>di</strong> tale soluzione con gli adempimenti richiesti a livello europeo con riferimento alla eliminazione/contenimento<br />
delle emissioni <strong>di</strong> composti azotati in atmosfera (specialmente ammoniaca e ossi<strong>di</strong> <strong>di</strong> azoto) che sono fra le principali cause delle piogge<br />
acide.<br />
23
Utilizzo del biogas/immissione in rete<br />
Per rispondere al fabbisogno <strong>di</strong> gas del nostro paese una delle soluzioni può essere rappresentata dall’immissione in rete <strong>di</strong> gas prodotti da fonti rinnovabili<br />
quali le biomasse. I gas possono essere <strong>di</strong>fferenti a seconda del processo impiegato per la trasformazione. Nel caso in esame si parla <strong>di</strong> biogas e la produzione<br />
avviene per <strong>di</strong>gestione anaerobica in appositi impianti. Quest’ultimo, una volta prodotto, prima <strong>di</strong> poter essere immesso in rete deve essere sottoposto a trattamenti<br />
<strong>di</strong> purificazione per poter rientrare nelle caratteristiche standard del gas naturale. Terminata questa fase può avvenire l’immissione ed è a questo punto<br />
che si aprono alcuni problemi sul piano giuri<strong>di</strong>co per i quali attualmente non esiste una <strong>di</strong>sciplina specifica nel nostro or<strong>di</strong>namento:<br />
1) la regolazione del processo e i termini per l’accesso e l’allacciamento alla rete;<br />
2) la copertura dei costi dell’infrastruttura necessaria per l’allacciamento, le questioni relative alla proprietà<br />
dell’infrastruttura, le tariffe <strong>di</strong> connessione;<br />
3) la possibilità <strong>di</strong> ricorrere a soluzioni <strong>di</strong> stoccaggio alternative alla realizzazione <strong>di</strong> infrastrutture <strong>di</strong> col<br />
legamento e i problemi <strong>di</strong> comparazione dei costi anche in rapporto alla sicurezza dell’intero processo;<br />
4) la definizione del soggetto responsabile sia sul piano dell’intervento che delle spese per odorazione, con<br />
<strong>di</strong>zionamento e misurazione della composizione del gas;<br />
5) la remunerazione;<br />
6) l’introduzione <strong>di</strong> incentivi per le tecnologie necessarie (si potrebbe definire un bonus tecnologico);<br />
7) le problematiche connesse al passaggio su vasta scala <strong>di</strong> produzione e immissione <strong>di</strong> biogas.<br />
Per alcune questioni un punto <strong>di</strong> partenza potrebbe essere l’analisi della trasferibilità <strong>di</strong> soluzioni introdotte da altri paesi europei che hanno già introdotto<br />
una normativa specifica sul tema. Per quanto concerne ad es. la Germania che è fra i paesi più avanzati per l’utilizzo del biogas la copertura dei <strong>di</strong>versi costi<br />
è stata così affrontata e ripartita: i costi <strong>di</strong> allacciamento (fino a 10 Km) sono sud<strong>di</strong>visi a metà fra immettente e gestore della rete, i costi <strong>di</strong> manutenzione e<br />
gestione dell’allacciamento sono a carico del gestore della rete, il gestore della rete è responsabile per odorazione/composizione gas e sostiene quin<strong>di</strong> anche i<br />
costi necessari.<br />
Va anche ricordato che, proprio per le <strong>di</strong>fficoltà evidenziate, si stanno stu<strong>di</strong>ando anche possibilità <strong>di</strong> utilizzo del biometano non solo legate all’immissione in<br />
rete ma anche all’impiego nel settore dei trasporti.<br />
Profili tributari. Aspetti generali<br />
Le ultime scelte del legislatore italiano <strong>di</strong> agevolare fiscalmente le fonti agroforestali per produrre energia “pulita”, si collocano in linea con l’evoluzione della<br />
normativa comunitaria.<br />
Negli ultimi anni l’Unione Europea si è infatti impegnata ad incentivare l’utilizzo <strong>di</strong> fonti rinnovabili (soprattutto per la produzione <strong>di</strong> energia elettrica) attraverso<br />
la pre<strong>di</strong>sposizione <strong>di</strong> misure specifiche in<strong>di</strong>rizzate ai singoli Stati membri. In linea con il c.d. White Paper del 19979 , sulle fonti da energia rinnovabile<br />
è stata in seguito adottata la Direttiva 2001/77/CE sulla promozione <strong>di</strong> energia elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili (in particolare, eolica,<br />
solare, geotermica, aerotermica, idroelettrica, maremotrice, idrotermica, biomassa, gas da <strong>di</strong>scarica, gas residuati da processi <strong>di</strong> depurazione, biogas) la quale<br />
ha imposto ai singoli Stati membri la previsione e applicazione <strong>di</strong> specifiche misure a livello nazionale. La Direttiva, che costituisce indubbiamente parte<br />
essenziale <strong>di</strong> quel gruppo <strong>di</strong> interventi destinati a sod<strong>di</strong>sfare gli impegni assunti dalla Comunità Europea con il Protocollo <strong>di</strong> Kyoto al fine <strong>di</strong> ridurre le emissioni<br />
<strong>di</strong> gas-serra, ha stabilito in<strong>di</strong>cativi obiettivi nazionali con riferimento alla promozione energetica da fonti rinnovabili e ha fornito ai vari Paesi europei un<br />
significativo framework <strong>di</strong> riferimento in relazione agli schemi <strong>di</strong> supporto in materia. Per schemi <strong>di</strong> supporto si intendono tutti quegli strumenti applicati<br />
dagli Stati membri al fine <strong>di</strong> promuovere l’uso <strong>di</strong> energia proveniente da fonti rinnovabili attraverso la riduzione del costo della stessa, l’aumento del suo prezzo<br />
<strong>di</strong> ven<strong>di</strong>ta o l’incremento dei volumi acquistati, inclusi incentivi all’investimento, sgravi fiscali, green certificates e feed-in-tariffs.<br />
9 Energy for the future: renewable sources for Energy, COM(97) 599.<br />
24
La <strong>di</strong>rettiva 2009/28/CE e le misure <strong>di</strong> sostegno<br />
Nel 2009, in seguito alle in<strong>di</strong>cazioni contenute nella Roadmap, documento pubblicato dalla Commissione nel 200710 , è stata adottata la nuova Direttiva<br />
2009/28/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili, la quale mira a stabilire un nuovo quadro <strong>di</strong><br />
promozione delle fonti rinnovabili nell’UE e sostituisce le precedenti Direttive in materia, in particolare la 2001/77/CE sopra citata e la successiva 2003/30/<br />
CE sulla promozione dei biocarburanti. Le segnate <strong>di</strong>sposizioni europee riconoscono un ampio spazio <strong>di</strong> manovra agli Stati Membri nell’adozione <strong>di</strong> misure<br />
adeguate per raggiungere gli obiettivi proposti (art. 3, comma 2), per cui “gli Stati membri possono, tra l’altro, applicare le seguenti misure: a) regimi <strong>di</strong> sostegno;<br />
b) misure <strong>di</strong> cooperazione tra vari Stati membri e con paesi terzi per il raggiungimento dei rispettivi obiettivi nazionali generali” (art. 3, comma 3).<br />
Tra le misure <strong>di</strong> sostegno sono, inoltre, ricomprese “le sovvenzioni agli investimenti, le esenzioni o gli sgravi fiscali, le restituzioni d’imposta, i regimi <strong>di</strong> sostegno<br />
all’obbligo in materia <strong>di</strong> energie rinnovabili, compresi quelli che usano certificati ver<strong>di</strong>, e i regimi <strong>di</strong> sostegno <strong>di</strong>retto dei prezzi, ivi comprese le tariffe <strong>di</strong><br />
riacquisto e le sovvenzioni” (art. 2, punto k). Come si vedrà nell’esposizione che segue, il legislatore fiscale italiano non si <strong>di</strong>mostra sordo agli appelli comunitari<br />
sullo sfruttamento delle fonti rinnovabili ed il quadro agevolativo appare articolato – seppur in certi passaggi poco chiaro se non contrad<strong>di</strong>ttorio – ma le<br />
norme <strong>di</strong> favor sono in<strong>di</strong>rizzate in prima battuta al comparto della produzione <strong>di</strong> energia elettrica ed all’utilizzo dei biocarburanti mentre, ad oggi (anche in<br />
virtù <strong>di</strong> una più scarsa <strong>di</strong>ffusione degli impianti) non risultano agevolazioni specifiche per la produzione <strong>di</strong> energia calorica da fonti “ver<strong>di</strong>”, cui ricondurre la<br />
produzione e l’immissione in rete della risorsa biometano. Peraltro, proprio recentissimamente, in data 30 novembre 2010, il Consiglio dei Ministri ha approvato<br />
lo schema <strong>di</strong> decreto legislativo <strong>di</strong> “Attuazione della Direttiva 2009/28/CE sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili recante mo<strong>di</strong>fica e<br />
successiva abrogazione delle Direttive 2001/77/CE e 2003/30/CE”. La bozza <strong>di</strong> decreto prevede specifici incentivi per il biometano <strong>di</strong> assoluto interesse (i.e.<br />
il rilascio <strong>di</strong> incentivi per la produzione <strong>di</strong> energia elettrica da rinnovabili nel caso il biometano sia immesso in rete ed utilizzato in impianti <strong>di</strong> cogenerazione<br />
ad alto ren<strong>di</strong>mento; il rilascio <strong>di</strong> certificati <strong>di</strong> immissione in consumo se il biometano è immesso in rete ed utilizzato per i trasporti nonché la previsione <strong>di</strong><br />
uno specifico incentivo <strong>di</strong> durata e valore definiti con decreto interministeriale da emanare entro 120 giorni dall’entrata in vigore del decreto attuativo della<br />
<strong>di</strong>rettiva 2009/28/CE). Bisognerà capire se e con quali modalità l’estensione degli incentivi previsti per la produzione <strong>di</strong> energia elettrica coinvolgeranno<br />
anche le misure più squisitamente tributario su cui ci si soffermerà nei paragrafi seguenti. Inoltre suscita grande interesse il “nuovo” incentivo che sarà previsto<br />
con decreto del Ministero dello sviluppo economico <strong>di</strong> concerto con quello dell’ambiente e delle politiche agricole.<br />
Imposte <strong>di</strong>rette e determinazione del red<strong>di</strong>to imponibile in base alle regole<br />
del red<strong>di</strong>to agrario<br />
Come rilevato nelle pagine che precedono, il biometano è una species del più ampio genus dei biogas. Tale riconduzione al genere è quanto mai opportuna<br />
nell’ambito <strong>di</strong> un approfon<strong>di</strong>mento <strong>di</strong> natura fiscale della produzione del biometano, giacché la <strong>di</strong>sciplina che qui ci impegna nulla prevede <strong>di</strong> specifico sulla<br />
risorsa in esame. Le poche <strong>di</strong>sposizioni fiscali nell’ambito dell’imposizione <strong>di</strong>retta (i.e. imposte sul red<strong>di</strong>to) – <strong>di</strong> natura agevolativa – fanno rifermento più<br />
genericamente alla produzione <strong>di</strong> energia da fonti rinnovabili, tra cui il biogas. Fatto tale doveroso inquadramento si evidenzia sin d’ora che:<br />
• la Legge finanziaria per il 200611 ha statuito che la produzione e la cessione <strong>di</strong> energia elettrica da fonti rinnovabili agroforestali, effettuate dagli impren<strong>di</strong>tori<br />
agricoli, costituiscono attività connesse ai sensi dell’articolo 2135, terzo comma, del Co<strong>di</strong>ce Civile e si considerano produttive <strong>di</strong> red<strong>di</strong>to agrario;<br />
• il d.l. n. 2/200612 ha integrato la predetta <strong>di</strong>sposizione aggiungendo il riferimento all’energia calorica ed al fotovoltaico;<br />
• la Legge finanziaria per il 200713 ha riscritto la norma come segue: «Ferme restando le <strong>di</strong>sposizioni tributarie in materia <strong>di</strong> accisa, la produzione e la cessione<br />
<strong>di</strong> energia elettrica e calorica da fonti rinnovabili agroforestali e fotovoltaiche nonché <strong>di</strong> carburanti ottenuti da produzioni vegetali provenienti prevalente<br />
mente dal fondo e <strong>di</strong> prodotti chimici derivanti da prodotti agricoli provenienti prevalentemente dal fondo effettuate dagli impren<strong>di</strong>tori agricoli, costituiscono<br />
attività connesse ai sensi dell’articolo 2135, terzo comma, del co<strong>di</strong>ce civile e si considerano produttive <strong>di</strong> red<strong>di</strong>to agrario»;<br />
10 Renewable Energy roadmap – renewable Energy in the 21st century: buil<strong>di</strong>ng a more sustainable future, COM (2006) 848.<br />
11 Legge 23 <strong>di</strong>cembre 2005, n. 266, cfr. art. 1, comma 423.<br />
12 Decreto Legge 14 gennaio 2006, n. 2 “Interventi per i settori dell’agricoltura, dell’agroindustria, della pesca, nonché in materia <strong>di</strong> fiscalità d’impresa”, cfr. art. 2-quater, comma 11.<br />
13 Legge 27 <strong>di</strong>cembre 2006, n. 296, cfr. art. 1, comma 369.<br />
25
• in ultimo la Legge finanziaria per il 2008 14 ha aggiunto alle <strong>di</strong>sposizioni richiamate una previsione ai sensi della quale gli impren<strong>di</strong>tori che de<strong>di</strong>cano la<br />
propria attività alla produzione <strong>di</strong> energia “pulita” possono optare per la determinazione del red<strong>di</strong>to secondo i mo<strong>di</strong> or<strong>di</strong>nari.<br />
Impren<strong>di</strong>tore agricolo, attività connessa e determinazione del red<strong>di</strong>to<br />
I provve<strong>di</strong>menti citati rilevano nella misura in cui consentono una determinazione del red<strong>di</strong>to d’impresa alternativa e più favorevole. L’attuale impianto<br />
normativo implementato dall’art. 1, comma 423, della citata Legge n. 266/2005, prevede che l’attività effettuata dai produttori agricoli <strong>di</strong> generazione e <strong>di</strong><br />
cessione <strong>di</strong> energia elettrica e calorica, derivante da fonti rinnovabili, agroforestali, <strong>di</strong> carburanti e <strong>di</strong> prodotti chimici, ottenuti da produzioni vegetali con<br />
l’utilizzo <strong>di</strong> prodotti prevalentemente ottenuti dal fondo - tra i quali si collocano le biomasse, il bioetanolo, il bio<strong>di</strong>sel, il biogas e una serie infinita <strong>di</strong> produzioni<br />
(biopolimeri, bioplastiche ecc.) - costituisce attività “connessa” <strong>di</strong> cui al terzo comma dell’art. 2135 del Co<strong>di</strong>ce Civile, dovendo considerare la stessa come<br />
produttiva <strong>di</strong> red<strong>di</strong>to agrario, fatta salva l’opzione per la tassazione or<strong>di</strong>naria.<br />
Si ricorda brevemente che l’impren<strong>di</strong>tore agricolo, ai sensi del medesimo articolo 2135, è colui che svolge le attività <strong>di</strong> coltivazione del fondo, selvicoltura e<br />
allevamento <strong>di</strong> animali, nonché le attività connesse, ovvero, quelle attività svolte dal medesimo soggetto che si pongono in un rapporto <strong>di</strong> effettiva relazione<br />
e coerenza con l’attività agricola principale.<br />
Determinazione del red<strong>di</strong>to su base catastale: ambito soggettivo<br />
Fino all’emanazione della Legge 27 <strong>di</strong>cembre 2006, n. 296 (Legge finanziaria per l’anno 2007), la determinazione del red<strong>di</strong>to agrario su base catastale ai<br />
sensi dell’articolo 32 del d.P.R. 22 <strong>di</strong>cembre 1986, n. 917 (recante il Testo unico delle imposte sui red<strong>di</strong>ti, d’ora innanzi TUIR), costituiva il regime naturale<br />
esclusivo per le sole persone fisiche, società semplici ed enti non commerciali esercenti l’impresa agricola. L’articolo 1, comma 1093, della Legge 27 <strong>di</strong>cembre<br />
2006, n. 296, ha <strong>di</strong>sposto che “Le società <strong>di</strong> persone, le società a responsabilità limitata e le società cooperative che rivestono la qualifica <strong>di</strong> società agricola<br />
ai sensi dell’articolo 2 del decreto legislativo 29 marzo 2004, n. 99, come da ultimo mo<strong>di</strong>ficato dal comma 1096 del presente articolo, possono optare per<br />
l’imposizione dei red<strong>di</strong>ti (…)”.<br />
Pertanto, a decorrere dal 1 gennaio 2007, per effetto della citata <strong>di</strong>sposizione la determinazione su base catastale del red<strong>di</strong>to agrario è stata estesa, per opzione,<br />
anche alle società <strong>di</strong> persone, alle società a responsabilità limitata e alle società cooperative che ai sensi dell’articolo 2 del citato d.lgs. n. 99 del 2004 rivestono<br />
la qualifica <strong>di</strong> società agricole, ossia che svolgono esclusivamente le attività agricole e connesse <strong>di</strong> cui al richiamato articolo 2135 c.c. e la cui ragione sociale (se<br />
trattasi <strong>di</strong> società <strong>di</strong> persone) o denominazione sociale (se trattasi <strong>di</strong> società <strong>di</strong> capitali) contiene la locuzione “società agricola”.<br />
Conseguentemente, i soggetti destinatari del regime fiscale previsto per la produzione <strong>di</strong> energia da fonti rinnovabili sono: (i) le persone fisiche, le società<br />
semplici e gli enti non commerciali che esercitano le attività agricole <strong>di</strong> cui all’articolo 2135 c.c.; (ii) le società <strong>di</strong> persone, le società a responsabilità limitata, e<br />
le società cooperative che rivestono la qualifica <strong>di</strong> società agricola ai sensi dell’articolo 2 del d. lgs. n. 99 del 2004 che optano per la determinazione del red<strong>di</strong>to<br />
su base catastale.<br />
Come detto, il comma 423 della Legge finanziaria 2006 ha ampliato la categoria delle attività agricole connesse <strong>di</strong> cui al terzo comma dell’articolo 2135 c.c.,<br />
riconducendo tra le stesse anche le produzioni <strong>di</strong> energia elettrica e calorica derivante da fonti rinnovabili agroforestali e fotovoltaiche.<br />
Si deve sottolineare, a tal proposito, come la stessa Amministrazione Finanziaria, con la Circolare 6 luglio 2009 n. 32/E, ha stabilito che per “fonti rinnovabili<br />
agroforestali” devono intendersi le biomasse cioè, la parte degradabile dei prodotti, rifiuti e residui provenienti dalle coltivazioni, dall’allevamento e dalla silvicoltura,<br />
e comprende le sostanze vegetali ed animali e dove, per carburanti derivanti da produzioni vegetali, s’intendono il bioetanolo, il bio<strong>di</strong>esel, il biogas<br />
naturale.<br />
14 Legge 25 <strong>di</strong>cembre 2007, n. 244, cfr. art. 1, comma 178: “All'articolo 1, comma 423, della legge 23 <strong>di</strong>cembre 2005, n. 266, e successive mo<strong>di</strong>ficazioni, sono aggiunte,<br />
in fine, le seguenti parole: «fatta salva l'opzione per la determinazione del red<strong>di</strong>to nei mo<strong>di</strong> or<strong>di</strong>nari, previa comunicazione all'ufficio secondo le modalità previste dal<br />
regolamento <strong>di</strong> cui al decreto del Presidente della Repubblica 10 novembre 1997, n. 442»”.<br />
26
L’art. 32, d.P.R. n. 917/1986 (TUIR)<br />
L’articolo 32 del TUIR <strong>di</strong>sciplina la determinazione del red<strong>di</strong>to agrario, <strong>di</strong>sponendo che lo stesso è costituito dal red<strong>di</strong>to me<strong>di</strong>o or<strong>di</strong>nario del terreno derivante<br />
dal capitale <strong>di</strong> esercizio e dal lavoro <strong>di</strong> organizzazione impiegati nell’esercizio <strong>di</strong> attività agricole e nei limiti delle potenzialità del terreno. Il successivo<br />
articolo 34 precisa che il red<strong>di</strong>to agrario si determina me<strong>di</strong>ante l’applicazione <strong>di</strong> tariffe d’estimo stabilite per ciascuna qualità e classe secondo le norme della<br />
legge catastale.<br />
Tra le attività produttive <strong>di</strong> red<strong>di</strong>to agrario, il comma 2 del citato articolo 32, alla lettera c), richiama anche le attività connesse <strong>di</strong> cui al terzo comma<br />
dell’articolo 2135 del co<strong>di</strong>ce civile, tra le quali, per effetto delle mo<strong>di</strong>fiche normative in commento, sono ora comprese la produzione e cessione <strong>di</strong> energia<br />
elettrica e calorica derivante da fonti agroforestali e fotovoltaiche, nonché <strong>di</strong> carburanti ottenuti da produzioni vegetali provenienti prevalentemente dal<br />
fondo e <strong>di</strong> prodotti chimici derivanti da prodotti agricoli provenienti prevalentemente dal fondo, effettuate da un impren<strong>di</strong>tore agricolo.<br />
Sotto il profilo fiscale, quin<strong>di</strong>, la qualificazione delle attività sopra richiamate come attività agricole connesse comporta l’applicazione del principio <strong>di</strong> tassazione<br />
del red<strong>di</strong>to su base catastale in luogo <strong>di</strong> quella analitica (i.e. sulla base delle risultanze <strong>di</strong> bilancio). Ciò, naturalmente, nel presupposto che risulti verificato<br />
il requisito della “prevalenza” che caratterizza le attività agricole connesse, ossia a con<strong>di</strong>zione che, nel caso <strong>di</strong> specie, le fonti <strong>di</strong> produzione dell’energia<br />
provengano prevalentemente dal fondo.<br />
Il requisito della prevalenza<br />
Sebbene letteralmente la norma richiami il concetto <strong>di</strong> prevalenza solo con riferimento alla produzione <strong>di</strong> carburanti e <strong>di</strong> prodotti chimici, la Circolare<br />
n. 32/E del 2009 chiarisce che il suddetto requisito deve sussistere anche per la produzione <strong>di</strong> energia elettrica e calorica da fonti rinnovabili in ragione<br />
dell’assimilazione operata dal legislatore <strong>di</strong> tale produzione alle attività agricole connesse.<br />
Ne consegue che, come evidenziato dalla citata prassi, la classificazione come red<strong>di</strong>to agrario delle suddette attività15 è subor<strong>di</strong>nato al requisito della prevalenza.<br />
L’Agenzia delle Entrate ha sottolineato come tale parametro sia determinante per usufruire del regime: la produzione <strong>di</strong> energia calorica (nel caso <strong>di</strong><br />
specie) sarà assimilata al red<strong>di</strong>to agricolo solo ed unicamente se, con riferimento ai prodotti utilizzati, sarà integrato il suddetto requisito.<br />
In particolare il principio della prevalenza viene rispettato quando le quantità <strong>di</strong> prodotti utilizzati per l’esercizio delle attività connesse ed ottenuti dal fondo<br />
sono superiori a quelli acquistati da terzi nonché quando il valore dei prodotti propri è superiore al costo dei prodotti acquistati da terzi . Nel caso in cui il raffronto<br />
risulti impossibile perché le materie utilizzate nella produzione dell’impresa non hanno un valore stimabile (come ad esempio nel caso dei residui zootecnici),<br />
si opterà per una comparazione del processo produttivo tra l'energia derivante dai prodotti propri e quella derivante da prodotti acquistati da terzi16 .<br />
A conferma <strong>di</strong> quanto in<strong>di</strong>cato, l’art. 32, comma 2, lett. c) del TUIR annovera tra le attività produttive <strong>di</strong> red<strong>di</strong>to agrario quelle connesse, <strong>di</strong> cui al terzo<br />
comma dell’art. 2135 c.c., a con<strong>di</strong>zione che non siano esercitate in via prevalente rispetto all’attività principale.<br />
Dalla lettera della <strong>di</strong>sposizione normativa, quin<strong>di</strong>, si ricava che la produzione <strong>di</strong> energia da fonti rinnovabili, anche calorica, rientra tra le attività connesse<br />
purché sia rispettato il parametro della prevalenza.<br />
Nel caso in cui le attività <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> energia superino i limiti <strong>di</strong> connessione con l’attività agraria (mancato rispetto del requisito della prevalenza), il<br />
red<strong>di</strong>to riferibile alla parte eccedente sarà determinato secondo le regole or<strong>di</strong>narie del red<strong>di</strong>to d’impresa, contrapponendo i relativi costi e ricavi. Se, però,<br />
a "sforare" dai limiti della connessione è una S.r.l, S.n.c, S.a.s, ecc., già per natura tassate in base alle regole del red<strong>di</strong>to d’impresa, tutto il red<strong>di</strong>to rinveniente<br />
dall’esercizio dell’attività agricola andrà determinato secondo le predette regole or<strong>di</strong>narie (bilancio, costi e ricavi), attesa la per<strong>di</strong>ta in capo a detti soggetti del<br />
requisito dell’esclusività dell’esercizio delle attività agricole ex art. 2135 c.c., quale con<strong>di</strong>cio sine qua non per poter accedere, in via opzionale, alla tassazione<br />
su base catastale.<br />
Va da sé che in base alle <strong>di</strong>sposizioni della Finanziaria 2008 gli impren<strong>di</strong>tori possono optare per la determinazione del red<strong>di</strong>to nei mo<strong>di</strong> or<strong>di</strong>nari, vale a <strong>di</strong>re<br />
sulla base <strong>di</strong> elementi <strong>di</strong> analiticità; tale opzione deve essere confermata nella <strong>di</strong>chiarazione relativa all’anno in cui tale scelta si vuol far decorrere.<br />
15 La determinazione del red<strong>di</strong>to agrario è <strong>di</strong>sciplinato dall’art. 34 del TUIR il quale chiarisce che lo stesso si determina me<strong>di</strong>ante l’applicazione <strong>di</strong> tariffe d’estimo<br />
stabilite per ciascuna qualità e classe secondo le norme della legge catastale, in luogo <strong>di</strong> quella analitica.<br />
16 Circolari 14 maggio 2002, n. 44/E e 15 novembre 2004, n. 44/E.<br />
27
Aspetti rilevanti in relazione all’IRAP<br />
A completamento della <strong>di</strong>sciplina sulle agevolazioni (nell’ambito dell'imposizione <strong>di</strong>retta) si espone sinteticamente il regime ai fini dell’imposta regionale<br />
sulle attività produttiva (IRAP), simmetricamente a quanto previsto dalle <strong>di</strong>sposizioni in materia <strong>di</strong> imposizione sui red<strong>di</strong>ti. I produttori agricoli titolari <strong>di</strong><br />
red<strong>di</strong>to agrario determinano la base imponibile IRAP ai sensi dell’art. 9 del D.lgs. 15 <strong>di</strong>cembre 1997, n. 446, quale <strong>di</strong>fferenza tra l’ammontare dei corrispettivi<br />
e l’ammontare degli acquisti destinati alla produzione soggetti a registrazione IVA, applicando l’aliquota dell’ 1,9 per cento. La natura <strong>di</strong> attività agricole<br />
connesse delle produzioni energetiche, comporta, poi, l’assoggettamento alla medesima aliquota dell’1,9 per cento, per il valore della produzione riferito alle<br />
attività svolte entro i limiti suddetti, mentre si applicherà l’aliquota dell’3,9 per cento per il valore della produzione che eccede i predetti limiti, in<strong>di</strong>pendentemente<br />
dalla natura del soggetto esercente l’attività medesima.<br />
Il panorama delle agevolazioni: una penalizzazione per le imprese produttrici <strong>di</strong> energia calorica?<br />
Allo stato attuale, nell’ambito delle imposte <strong>di</strong>rette, la determinazione del red<strong>di</strong>to secondo le regole proprie del red<strong>di</strong>to agrario è l’unica forma <strong>di</strong> facilitazione<br />
il cui ambito <strong>di</strong> applicazione sembra potersi estendere anche ai soggetti che producono e cedono energia calorica alimentata da biomasse.<br />
Infatti, i due più importanti e recenti interventi normativi <strong>di</strong> favor nei confronti dei soggetti che sfruttano materia prima “verde” riguardano le imprese che<br />
impiegano energie da biomasse piuttosto che le imprese produttrici.<br />
Così, le <strong>di</strong>sposizioni <strong>di</strong> cui alla c.d. Tremonti ter contenute nel d.l. 1 luglio 2009, n. 7817 contengono importanti agevolazioni, inter alia, per i soggetti che<br />
hanno intenzione <strong>di</strong> installare caldaie a biomassa: per i contribuenti, titolari <strong>di</strong> red<strong>di</strong>to d’impresa, in<strong>di</strong>pendentemente dalla forma giuri<strong>di</strong>ca e dal tipo <strong>di</strong> contabilità<br />
adottata, è possibile dedurre dal red<strong>di</strong>to il 50 per cento del valore dell’investimento in macchinari ed attrezzature.<br />
Un incentivo, seppur sempre in<strong>di</strong>rizzato all’impiego e non alla produzione <strong>di</strong> energia alternativa (tant’è che tra i principali destinatari vi sono le persone<br />
fisiche), è rappresentato dal c.d. bonus fiscale del 55 per cento, introdotto con la Legge finanziaria per il 2007 e successivamente riconfermato. L’incentivo,<br />
previsto ad hoc per il risparmio energetico, si sostanzia in una detrazione del 55 per cento delle spese sostenute per la riqualificazione energetica degli immobili<br />
anche strumentali (tra le spese agevolabili vi è anche la sostituzione <strong>di</strong> vecchi impianti con impianti dotati <strong>di</strong> generatori <strong>di</strong> calore alimentati da biomasse<br />
combustibili) ed è fruibile da un’ampia platea <strong>di</strong> contribuenti, tra cui le persone fisiche (anche impren<strong>di</strong>tori agricoli) e soggetti titolari <strong>di</strong> red<strong>di</strong>to d’impresa.<br />
Un’ulteriore apertura alla produzione <strong>di</strong> energia da fonti ver<strong>di</strong>, ma specificamente in<strong>di</strong>rizzata al comparto dell’energia elettrica, è contenuta nella Legge 23<br />
luglio 2009, n. 9918 , la quale prevede nuovi incentivi per le imprese agricole che gestiscono impianti per la produzione <strong>di</strong> energia elettrica da biomasse. Il provve<strong>di</strong>mento<br />
da un lato riconosce per gli impianti a biogas e biomasse con potenza non superiore a 1 MW una tariffa onnicomprensiva; dall’altro agli impianti<br />
con una potenza superiore a 1 MW alimentati da biomasse e biogas derivanti da prodotti agricoli, <strong>di</strong> allevamento e forestali un coefficiente <strong>di</strong> moltiplicazione<br />
dei certificati ver<strong>di</strong> <strong>di</strong> 1,819 .<br />
17 Convertito in Legge 3 agosto 2009, n. 102, “Conversione in legge, con mo<strong>di</strong>ficazioni, del decretolegge 1º luglio 2009, n. 78, recante Provve<strong>di</strong>menti anticrisi nonché<br />
proroga <strong>di</strong> termini e della partecipazione italiana a missioni internazionali”.<br />
18 Intitolata “Disposizioni per lo sviluppo e l’internalizzazione delle imprese, nonché in materia <strong>di</strong> energia”.<br />
19 Non è questa la sede per approfon<strong>di</strong>re la <strong>di</strong>sciplina dei certificati ver<strong>di</strong> che, come noto, sono veri e propri titoli negoziabili su <strong>di</strong> un apposito mercato regolamentato e<br />
gestito dal Gestore del Mercato Elettrico (GME) e che hanno la funzione <strong>di</strong> certificare la quantità e la qualità <strong>di</strong> energia generata da fonti rinnovabili. È interessante<br />
qui evidenziare che l’Agenzia delle Entrate, con Risoluzione 20 marzo 2009, n. 71/E ne ha in<strong>di</strong>viduato la <strong>di</strong>sciplina fiscale anche ai fini dell’imposta sul valore aggiunto:<br />
partendo dal presupposto che i certificati sono utilizzabili solo all’interno del territorio nazionale e che sono vere e proprie licenze o concessioni, l’Amministrazione<br />
ha definito le relative operazioni speculative cessioni <strong>di</strong> <strong>di</strong>ritti immateriali e quin<strong>di</strong> prestazioni <strong>di</strong> servizi, ai sensidell’art. 3, comma 2, n. 2, del d.P.R. n. 633/72.<br />
28
Per completezza, si segnalano, sempre tra i principali meccanismi operativi a livello nazionale che, implicitamente, promuovono l’impiego <strong>di</strong> fonti rinnovabili<br />
tra cui biomasse e biogas, i titoli <strong>di</strong> efficienza energetica (c.d. certificati bianchi), introdotti dai DD.MM. 20 luglio 2004, che obbligano i <strong>di</strong>stributori <strong>di</strong> energia<br />
elettrica e <strong>di</strong> gas naturale ad impegnarsi per raggiungere annualmente uno specifico risparmio <strong>di</strong> energia primaria. Oltre ai soggetti obbligati (<strong>di</strong>stributori<br />
<strong>di</strong> energia elettrica e <strong>di</strong> gas oltre determinate soglie) possono presentare richiesta per l’assegnazione dei certificati anche le società operative nei settori dei<br />
servizi energetici che abbiano attuato progetti <strong>di</strong> risparmio energetico a favore dei clienti finali. La compraven<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> questi titoli tra i <strong>di</strong>fferenti operatori,<br />
che può avvenire tramite contratti bilaterali o in un apposito mercato, permette <strong>di</strong> abbattere il costo complessivo per il raggiungimento degli obiettivi fissati.<br />
Dalla lettera della <strong>di</strong>sposizione normativa, quin<strong>di</strong>, si ricava che la produzione <strong>di</strong> energia da fonti rinnovabili, anche calorica, rientra tra le attività connesse<br />
purché sia rispettato il parametro della prevalenza.<br />
Imposte <strong>di</strong>rette e determinazione del red<strong>di</strong>to imponibile in base alle regole<br />
del red<strong>di</strong>to agrario<br />
IVA<br />
Come evidenziato nel precedente paragrafo la produzione e la cessione <strong>di</strong> energia elettrica e calorica da fonti rinnovabili agroforestali, da parte degli impren<strong>di</strong>tori<br />
agricoli, costituiscono, sussistendo le con<strong>di</strong>zioni viste, attività connesse ai sensi dell’art. 2135, comma 3 del co<strong>di</strong>ce civile e si considerano produttive <strong>di</strong><br />
red<strong>di</strong>to agrario. Tale cessione rientra nell’ambito <strong>di</strong> applicazione dell’IVA, in presenza degli altri presupposti soggettivo e territoriale.<br />
Il coor<strong>di</strong>namento con le <strong>di</strong>sposizioni <strong>di</strong> favor in materia <strong>di</strong> fiscalità <strong>di</strong>retta<br />
In occasione delle risposte fornite alla stampa specializzata e condensate nella Circolare 13 febbraio 2006, n. 6 (par. 9.3.) l’Agenzia delle Entrate si è pronunciata<br />
sulla <strong>di</strong>sciplina IVA applicabile alla cessione <strong>di</strong> energia elettrica prodotta dalle fonti rinnovabili ed in particolare se la supra menzionata <strong>di</strong>sposizione<br />
esplicasse effetto anche ai fini <strong>di</strong> tale tributo, con conseguente applicabilità dell’art. 34-bis del d.P.R. 26 ottobre 1972, n. 633, introdotto dall’art. 2, comma 7,<br />
della L. 24 <strong>di</strong>cembre 2003, n. 350 (legge Finanziaria per il 2004). Detta norma prevede per gli impren<strong>di</strong>tori agricoli esercenti le attività agricole connesse <strong>di</strong><br />
cui al comma 3 dell’art. 2135 del co<strong>di</strong>ce civile <strong>di</strong>rette alla produzione <strong>di</strong> beni e alla fornitura <strong>di</strong> servizi, un regime forfetizzato <strong>di</strong> detrazione dell’Iva stabilito<br />
in misura pari al 50 per cento dell'imposta applicata sulle operazioni imponibili.<br />
29
L’inapplicabilità del regime forfetario<br />
L’Amministrazione finanziaria ha affermato che la <strong>di</strong>sposizione prevista dalla Legge finanziaria per il 2006 (ricomprensione della produzione <strong>di</strong> energia da<br />
fonti rinnovabili nel red<strong>di</strong>to agrario) esplica effetti solo ai fini delle imposte sui red<strong>di</strong>ti e non anche ai fini dell’IVA. In considerazione del fatto che i produttori<br />
agricoli sono già destinatari per le cessioni <strong>di</strong> beni <strong>di</strong> un regime speciale <strong>di</strong> detrazione ex art. 34 del d.P.R. n. 633 del 1972, già con la Circolare 16 febbraio<br />
2005, n. 6/E era stato chiarito che una interpretazione della norma recata dall’art. 34-bis del decreto da ultimo citato, volta ad estendere la forfetizzazione<br />
della detrazione IVA alle cessioni <strong>di</strong> prodotti <strong>di</strong>versi da quelli elencati nella Tabella A, Parte I, allegata al d.P.R. n. 633 del 1972, sarebbe incompatibile con la<br />
normativa comunitaria perché in contrasto con l’art. 25 della Sesta Direttiva CEE che prevede l’attribuzione <strong>di</strong> un regime speciale ai soli beni e servizi elencati<br />
negli allegati alla medesima <strong>di</strong>rettiva. Pertanto alle attività <strong>di</strong>rette alla produzione e ven<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> energia elettrica derivante da fonti alternative rinnovabili <strong>di</strong><br />
cui all’art. 1, comma 423, della Legge n. 266/2005 non si rende applicabile il regime speciale IVA <strong>di</strong> cui all’art. 34-bis del d.P.R. n. 633 del 1972. Si segnala,<br />
inoltre, che l’Amministrazione finanziaria all’epoca si era espressa sulla norma che non contemplava ancora nel proprio ambito oggettivo <strong>di</strong> applicazione la<br />
produzione e cessione <strong>di</strong> energia calorica, ma non sussistono motivi per ritenere che il trattamento IVA delineato nella circolare non valga anche per tale<br />
ultima attività. Un’occasione mancata <strong>di</strong> fornire ulteriori chiarimenti è rappresentata dalla citata, più recente, Circolare n. 9 del 2009, laddove al paragrafo<br />
de<strong>di</strong>cato solo all’ “Inquadramento ai fini IVA ed Irap della produzione e cessione <strong>di</strong> energia elettrica da parte <strong>di</strong> produttori agricoli” l’Agenzia ha riba<strong>di</strong>to che<br />
le cessioni <strong>di</strong> energia (elettrica) non sono operazioni riconducibili a quelle elencate nella Tabella A, parte I, del d.P.R. 26 ottobre 1972, n. 633, pertanto, alle<br />
stesse si applica l’IVA nella misura or<strong>di</strong>naria del 20 per cento.<br />
Limiti all’applicazione dell’aliquota ridotta<br />
L’Amministrazione finanziaria ha altresì specificato che l’aliquota IVA ridotta del 10 per cento trova applicazione quando la cessione rientra nei casi elencati<br />
al punto 103) della Tabella A, Parte III, allegata al citato decreto, ovvero, quando la cessione <strong>di</strong> energia è effettuata “(…) per uso domestico; (…) per uso <strong>di</strong><br />
imprese estrattive, agricole e manifatturiere (…); (…) ai clienti grossisti <strong>di</strong> cui all’art. 2, comma 5, del d. lgs. 16 marzo 1999, n. 16; (…)”. Ne consegue, pertanto,<br />
che la cessione <strong>di</strong> energia elettrica prodotta da impren<strong>di</strong>tori agricoli me<strong>di</strong>ante fonti agroforestali (o fotovoltaiche) sconterà l’aliquota ridotta del 10 per<br />
cento, quando è effettuata ai sensi del citato numero 103. Sul fronte dell’energia calorica il successivo n. 122, sempre nell’ambito dei beni e servizi su cui grava<br />
l’aliquota del 10 per cento, fa riferimento a “prestazioni <strong>di</strong> servizi e forniture <strong>di</strong> apparecchiature e materiali relativi alla fornitura <strong>di</strong> energia termica per uso<br />
domestico attraverso reti pubbliche <strong>di</strong> teleriscaldamento o nell’ambito del contratto servizio energia…omissis…sono incluse le forniture <strong>di</strong> energia prodotta<br />
da fonti rinnovabili o da impianti <strong>di</strong> cogenerazione ad alto ren<strong>di</strong>mento; alle forniture <strong>di</strong> energia da altre fonti, sotto qualsiasi forma, si applica l’aliquota or<strong>di</strong>naria”.<br />
L’aliquota del 10% appare, così, circoscritta a limitate fattispecie relative alla fornitura <strong>di</strong> energia termica da fonti rinnovabili.<br />
Accisa<br />
Il termine “accise” è tra<strong>di</strong>zionalmente adottato per identificare un complesso <strong>di</strong> tributi monofase a carattere speciale (che colpiscono cioè solo determinate<br />
categorie <strong>di</strong> beni), caratterizzati dalla idoneità a gravare sulla produzione o sul consumo <strong>di</strong> beni; pertanto, nella latitu<strong>di</strong>ne semantica <strong>di</strong> questo termine, sono<br />
in genere ricondotte le imposte <strong>di</strong> fabbricazione e le imposte <strong>di</strong> consumo.<br />
Tale forma d’imposizione presenta regole comuni in tutta l’Unione Europea ed è applicata con aliquote <strong>di</strong>fferenti nei vari Stati Membri, nel rispetto <strong>di</strong> valori<br />
minimi prefissati.<br />
Tale uso ai fini classificatori del termine accise ha ricevuto consacrazione nel Testo Unico delle Accise, introdotto dal D. Lgs. 26 ottobre 1995, n. 504 e successive<br />
mo<strong>di</strong>ficazioni (d’ora innanzi TUA).<br />
La <strong>di</strong>sciplina delle singole accise (art. 21 e ss., TUA) integra la <strong>di</strong>sciplina generale attraverso <strong>di</strong>sposizioni relative al fatto generatore ed alle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> esigibilità,<br />
alle fattispecie <strong>di</strong> esenzione e <strong>di</strong> agevolazione, alle regole <strong>di</strong> controllo e vigilanza, agli obblighi dei contribuenti, alla circolazione dei prodotti.<br />
Tanto premesso, si precisa sin da subito come nel predetto testo normativo non si rintracci alcuna norma specificatamente de<strong>di</strong>cata al biometano.<br />
Solo con riferimento al biogas si può procedere alla seguente ricostruzione da cui emerge l’utilizzo dello stesso come biocarburante.<br />
Il TUA, al capo secondo, art. 21, riporta l’elencazione normativa dei prodotti c.d. “energetici” (comma 1), per i quali trova applicazione il regime d’imposizione<br />
in esso contenuto, prevedendo contestualmente, al comma 2, con riferimento ai prodotti energetici “tra<strong>di</strong>zionali”, specifiche aliquote <strong>di</strong> accisa per unità <strong>di</strong><br />
peso o <strong>di</strong> volume.<br />
30
La tassazione per equivalenza<br />
Quando prodotti energetici, <strong>di</strong>versi da quelli in<strong>di</strong>cati, sono utilizzati come carburanti o combustibili, la loro tassazione avviene “per equivalenza”; sono cioè<br />
sottoposti ad accisa secondo l’aliquota prevista per il prodotto “tra<strong>di</strong>zionale” (carburante o combustibile) equivalente, sostituito nello specifico impiego.<br />
La stessa Agenzia delle Dogane20 ha chiarito che, dal solo punto <strong>di</strong> vista fiscale, per combustibile o carburante equivalente si intende quello che può essere<br />
sostituito nel particolare impiego al prodotto assunto come elemento <strong>di</strong> comparazione.<br />
Sono altresì considerati prodotti <strong>di</strong>versi anche i carburanti o i combustibili “innovativi” tra cui viene ricompreso anche il biogas.<br />
Disposizioni in materia <strong>di</strong> gas naturale e possibile ricomprensione del biometano<br />
All’interno del Testo Unico si rinvengono, poi, altri riferimenti normativi <strong>di</strong> rilievo (seppur in modo in<strong>di</strong>retto) al tema che qui ci impegna: (i) la <strong>di</strong>sposizione<br />
dell’art. 21, comma 2, lett. g ) che annovera tra i prodotti energetici sottoposti ad accisa anche il gas naturale; (ii) le <strong>di</strong>sposizioni <strong>di</strong> cui all’art. 26 contenente<br />
Disposizioni particolari per il gas naturale. Ebbene, è noto che il quadro della sottoposizione ad accisa dei prodotti energetici, ed in particolare del gas naturale,<br />
è notevolmente mutato con il recepimento della Direttiva 2003/96/CE (attraverso il d.lgs. 2 febbraio 2007, n. 26) nel Testo unico delle accise.<br />
Detta Direttiva mo<strong>di</strong>fica profondamente la Direttiva 92/12/CEE relativa al regime generale, alla circolazione ed ai controlli dei prodotti soggetti ad accisa ed<br />
abroga la Direttiva 92/81/CEE relativa all’armonizzazione della struttura delle accise sugli oli minerali e la Direttiva 92/92/CEE relativa al riavvicinamento<br />
delle aliquote <strong>di</strong> accisa sugli oli minerali. In particolare, l’atto normativo del 2003 include tra i prodotti energetici che gli Stati membri devono sottoporre ad<br />
accisa anche il “gas naturale” innovando rispetto alla precedente <strong>di</strong>sciplina comunitaria (<strong>di</strong>rettiva 92/81/CEE) che prevedeva invece la tassazione del “gas<br />
metano”, principale componente del gas naturale. Significativa al riguardo è l’inversione operata nella normativa nazionale: la formulazione attuale del comma<br />
5 dell’art. 26 del TUA stabilisce che ai fini della tassazione «si considerano gas naturale anche le miscele contenenti metano ed altri idrocarburi gassosi in<br />
misura non inferiore al 70 per cento in volume» mentre prima del recepimento della <strong>di</strong>rettiva 2003/96/CE nel medesimo articolo, al comma 2 era stabilito<br />
che ai fini della tassazione «si considerano metano anche le miscele con aria o con altri gas nelle quali il metano puro è presente in misura non inferiore al<br />
70 per cento in volume». L’attuale art. 26, comma 5 prevede inoltre che «Per le miscele contenenti metano ed altri idrocarburi gassosi in misura inferiore al<br />
70 per cento in volume, ferma restando l’applicazione dell'articolo 21, commi 3, 4 e 5, quando ne ricorrano i presupposti, sono applicate le aliquote <strong>di</strong> accisa,<br />
relative al gas naturale, in misura proporzionale al contenuto complessivo in volume, <strong>di</strong> metano ed altri idrocarburi».<br />
Appare quin<strong>di</strong> <strong>di</strong> imme<strong>di</strong>ata apprensione che il biometano possa a ragione rientrare nell’ambito <strong>di</strong> applicazione dell’accisa sul gas naturale.<br />
Agevolazioni: attuale esclusione per la produzione <strong>di</strong> biometano<br />
Tanto premesso, la <strong>di</strong>sposizione <strong>di</strong> cui all’art. 26, comma 6, la quale prevede che non sono sottoposte ad accisa le miscele gassose <strong>di</strong> origine biologica “destinate<br />
agli usi propri del soggetto che le produce” è <strong>di</strong> per sé limitata e <strong>di</strong> certo non con<strong>di</strong>vide lo spirito agevolativo che contrad<strong>di</strong>stingue, viceversa, l’utilizzo del<br />
biogas per la produzione <strong>di</strong> energia elettrica. Questo comparto è contrad<strong>di</strong>stinto dall’art. 52, comma 2, TUA norma deputata alla definizione del campo <strong>di</strong><br />
applicazione dell’accisa sull’energia elettrica, la quale prevede che non è sottoposta ad accisa (vale a <strong>di</strong>re che è esclusa dalla tassazione) l’energia elettrica: a)<br />
prodotta con impianti azionati da fonti rinnovabili ai sensi della normativa vigente in materia, con potenza non superiore a 20 kW e c) prodotta con “gruppi<br />
elettrogeni azionati da gas metano biologico”.<br />
Nessuna <strong>di</strong>sposizione si rinviene, dunque, all’interno del Testo Unico, che contempli espressamente agevolazioni fiscali od esoneri specificamente destinati<br />
alla produzione <strong>di</strong> biometano e l’assenza <strong>di</strong> una simile normativa <strong>di</strong> favor è ancor più evidente se si considera il regime che governa la produzione <strong>di</strong> energia<br />
elettrica.<br />
20 Cfr. Circolare dell’Agenzia delle Dogane 28 maggio 2007, n. 17/D, p. 13.<br />
31
Cenni sulle agevolazioni finanziarie<br />
Nel più ampio contesto degli incentivi connessi alle fonti energetiche rinnovabili, tra le quali si inserisce la produzione e commercializzazione del biometano,<br />
accanto alle agevolazioni <strong>di</strong> natura squisitamente fiscale si collocano altre tipologie <strong>di</strong> aiuti che possono essere così inquadrati: (i) sovvenzioni o contributi<br />
a fondo perduto (in conto capitale), concessi una tantum per la realizzazione <strong>di</strong> un impianto per la produzione <strong>di</strong> energia da fonti rinnovabili, a fronte del<br />
quale non sorge obbligo – in capo al beneficiario – <strong>di</strong> restituzione; (ii) contributi in conto interessi, connessi a finanziamenti contratti per la realizzazione<br />
dell’impianto. L’agevolazione consiste nell’abbattimento del tasso <strong>di</strong> interesse del finanziamento stesso rispetto al tasso or<strong>di</strong>nariamente applicato dagli istituti<br />
bancari; (iii) rilascio <strong>di</strong> garanzie a titolo principale o sussi<strong>di</strong>ario da parte delle Regioni o enti pubblici nell’interesse degli investitori allo scopo <strong>di</strong> agevolare<br />
l’accesso al cre<strong>di</strong>to.<br />
La maggior parte dei ban<strong>di</strong> (comunitari, nazionali e regionali) attualmente operativi prevede la concessione <strong>di</strong> contributi a fondo perduto aventi per oggetto<br />
la produzione <strong>di</strong> energia da fonti rinnovabili.<br />
I finanziamenti regionali<br />
I finanziamenti regionali stanziati in attuazione dei Programmi Operativi Regionali (POR) per la competitività regionale e finanziati con il Fondo Europeo<br />
<strong>di</strong> Sviluppo Regionale (FESR), inserendosi nel quadro normativo dei finanziamenti in<strong>di</strong>retti europei, sono erogati dalla Commissione europea non <strong>di</strong>rettamente<br />
ai beneficiari ma alle istituzioni nazionali e regionali degli Stati membri a cui è affidata la gestione e che fungono da interme<strong>di</strong>ari, con il compito<br />
<strong>di</strong> ri<strong>di</strong>stribuire i finanziamenti ricevuti sul loro territorio ai beneficiari, <strong>di</strong> volta in volta selezionati. In particolare, l’utilizzo ed il controllo sono gestiti dalle<br />
autorità nazionali e regionali attraverso i programmi operativi nazionali e regionali, documenti pubblici che descrivono gli assi prioritari finanziati per ciascun<br />
obiettivo e ciascun fondo <strong>di</strong> finanziamento. La finalità <strong>di</strong> tali incentivi è quella <strong>di</strong> eliminare il <strong>di</strong>vario tra le Regioni europee e stimolare la coesione economica<br />
e sociale, per garantire il rispetto degli obiettivi fissati a livello sovranazionale.<br />
Tali programmi, approvati al fine <strong>di</strong> supportare specifiche iniziative economiche aventi per oggetto le infrastrutture generali, l’innovazione e gli investimenti,<br />
si sostanziano in contributi a fondo perduto alle imprese che risultano essere attive economicamente, in regola con gli obblighi <strong>di</strong> natura fiscale - economica<br />
e la cui sede o un’unità locale è iscritta presso il registro delle imprese della Regione <strong>di</strong> riferimento.<br />
Molti, tra gli ultimi programmi operativi, si pongono tra gli obiettivi quello <strong>di</strong> incentivare la produzione <strong>di</strong> energia termica pulita. Oltre all’ampio “pacchetto”<br />
previsto dalla Regione Lombar<strong>di</strong>a (vedasi paragrafo 14) il POR della Regione Lazio (approvato dalla Commissione europea con decisione C (2007) 4584<br />
del 2 ottobre 2007) prevede tra gli interventi ammissibili gli impianti <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> energia alimentati a biomassa, a biogas o a biocarburanti e sistemi<br />
ad essi correlati; il Programma della Regione Piemonte (approvato dalla Commissione europea con decisione C (2007) 3809 del 2 agosto 2007) promuove<br />
la produzione energetica da fonti rinnovabili e lo sviluppo dell’efficienza energetica e attraverso l’attività II.1.2 “Beni strumentali per l’energia rinnovabile<br />
e l’efficienza energetica” sono finanziati gli investimenti in piccole e me<strong>di</strong>e imprese produttrici <strong>di</strong> beni strumentali per l’ottenimento <strong>di</strong> energia da fonti<br />
rinnovabili e per l’efficienza energetica. In particolare, vengono supportati l’inse<strong>di</strong>amento e lo sviluppo <strong>di</strong> attività produttive e <strong>di</strong> servizio che rafforzino o<br />
integrino le filiere produttive relative alle tecnologie per l’utilizzo delle fonti rinnovabili (solare termico e fotovoltaico, idroelettrico, biomasse, geotermia a<br />
bassa temperatura, eolico).<br />
Aspetti problematici e possibili prospettive<br />
La ricognizione sullo stato dell’arte del trattamento tributario e del sistema <strong>di</strong> agevolazioni fiscali (e, seppur per cenni, degli altri incentivi anche sotto forma<br />
<strong>di</strong> misure finanziarie) in<strong>di</strong>rizzate alla produzione <strong>di</strong> energia da fonti rinnovabili, in particolare biogas, mostra un sistema articolato <strong>di</strong> norme tra le quali<br />
l’operatore non si muove certo con <strong>di</strong>sinvoltura.<br />
32
Una legislazione tutta da sviluppare: ri<strong>di</strong>segnare il quadro delle agevolazioni fiscali<br />
Ciò che emerge in primis è che rispetto alla produzione <strong>di</strong> energia elettrica, il comparto della produzione <strong>di</strong> calore risulta meno favorito, anche perché – è<br />
evidente – trattasi <strong>di</strong> un settore meno sviluppato che pone <strong>di</strong>versi interrogativi sulle modalità <strong>di</strong> implementazione e sui costi connessi.<br />
Nell’ottica <strong>di</strong> una crescita delle imprese attive nella produzione <strong>di</strong> biogas ai fini dell’immissione in rete del biometano, sarebbe opportuno prevedere incentivi<br />
specifici per la produzione, in considerazione della rilevanza dei costi per l’acquisizione <strong>di</strong> tecnologie che consentono la purificazione del biogas al fine<br />
dell’immissione in rete.<br />
Oltre alle agevolazioni tipiche, come il cre<strong>di</strong>to d’imposta, forme <strong>di</strong> detassazione degli investimenti appaiono particolarmente coerenti con le esigenze <strong>di</strong><br />
riduzioni dei costi che presi<strong>di</strong>ano, quanto meno, la fase <strong>di</strong> start up dell’impianto <strong>di</strong> produzione del biometano.<br />
Sicchè misure come la recente Tremonti-ter, che consiste in una deduzione dal red<strong>di</strong>to <strong>di</strong> impresa pari al 50 per cento del valore degli investimenti in nuovi<br />
macchinari e in nuove apparecchiature (nella previsione normativa si tratta <strong>di</strong> macchinari e attrezzature compresi nella <strong>di</strong>visione 28 della Tabella ATECO<br />
2007), contribuirebbero a rendere meno oneroso l’avvio <strong>di</strong> attività o <strong>di</strong> conversione degli impianti per orientare l’impresa alla produzione <strong>di</strong> biometano.<br />
Sul fronte della fiscalità locale, l’avvio del federalismo come <strong>di</strong>segnato dalla Legge 5 maggio 2009, n. 42 potrebbe rappresentare una nuova opportunità<br />
d’azione ai livelli <strong>di</strong> governo regionale e locale, un’occasione soprattutto per le Regioni per favorire inse<strong>di</strong>amenti <strong>di</strong> impianti <strong>di</strong> biometano, attraverso la leva<br />
delle agevolazioni (riduzioni d’aliquota, deduzioni, detrazioni, esenzioni). Quella ambientale, infatti, si can<strong>di</strong>da a <strong>di</strong>ventare una delle aree <strong>di</strong> elezione per lo<br />
sviluppo della fiscalità “propria” degli enti territoriali, anche declinata come fiscalità <strong>di</strong> vantaggio.<br />
Sicchè misure come la recente Tremonti-ter, che consiste in una deduzione dal red<strong>di</strong>to <strong>di</strong> impresa pari al 50 per cento del valore degli investimenti in nuovi<br />
macchinari e in nuove apparecchiature (nella previsione normativa si tratta <strong>di</strong> macchinari e attrezzature compresi nella <strong>di</strong>visione 28 della Tabella ATECO<br />
2007), contribuirebbero a rendere meno oneroso l’avvio <strong>di</strong> attività o <strong>di</strong> conversione degli impianti per orientare l’impresa alla produzione <strong>di</strong> biometano.<br />
Sul fronte della fiscalità locale, l’avvio del federalismo come <strong>di</strong>segnato dalla Legge 5 maggio 2009, n. 42 potrebbe rappresentare una nuova opportunità<br />
d’azione ai livelli <strong>di</strong> governo regionale e locale, un’occasione soprattutto per le Regioni per favorire inse<strong>di</strong>amenti <strong>di</strong> impianti <strong>di</strong> biometano, attraverso la leva<br />
delle agevolazioni (riduzioni d’aliquota, deduzioni, detrazioni, esenzioni). Quella ambientale, infatti, si can<strong>di</strong>da a <strong>di</strong>ventare una delle aree <strong>di</strong> elezione per lo<br />
sviluppo della fiscalità “propria” degli enti territoriali, anche declinata come fiscalità <strong>di</strong> vantaggio.<br />
Rafforzare gli incentivi finanziari<br />
È evidente che, accanto a strumenti <strong>di</strong> natura tributaria, non potranno venire meno gli incentivi <strong>di</strong> natura finanziaria al fine <strong>di</strong> consentire il reperimento <strong>di</strong><br />
risorse e l’accesso al cre<strong>di</strong>to per le imprese interessate ad operare nel settore che qui ci impegna: in questa ottica, a livello sub statale, le Regioni potrebbero<br />
approntare accor<strong>di</strong> con istituti finanziari che de<strong>di</strong>chino risorse alla costruzione <strong>di</strong> impianti.<br />
Così, per favorire gli investimenti in impianti <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> biometano al fine della sua successiva immissione in rete, non appare idea peregrina quella <strong>di</strong><br />
riconoscere anche per tale risorsa il sistema <strong>di</strong> certificati ver<strong>di</strong> già riconosciuti per l’energia elettrica.<br />
33
I contributi previsti dalla Regione Lombar<strong>di</strong>a<br />
Il POR Competitività della Regione Lombar<strong>di</strong>a (approvato dalla Commissione Europea con decisione C (2007) 3784 del 1 agosto 2007) prevede interventi<br />
nell’ottica della promozione e sostegno dell’uso sostenibile delle risorse e potenziare le sinergie tra tutela dell’ambiente e crescita.<br />
È d’uopo evidenziare che la Lombar<strong>di</strong>a può contare numerosi casi <strong>di</strong> best practices per quanto concerne il risparmio ed efficientamento energetico. Così<br />
le azioni del POR 2007-2013, partono dalle sperimentazioni <strong>di</strong> successo e ne ottimizzano l’applicazione (come nel caso del teleriscaldamento). Rilevante<br />
interesse riveste altresì l’applicazione <strong>di</strong> tecnologie ad alta efficienza energetica, nel settore delle fonti rinnovabili e le azioni del POR supportano l’adozione<br />
sistematica <strong>di</strong> tali interventi su tutto il territorio regionale, lo sviluppo <strong>di</strong> nuovi strumenti in grado <strong>di</strong> facilitare e <strong>di</strong>ffondere l’utilizzo <strong>di</strong> pratiche <strong>di</strong> progettazione<br />
e gestione energetica efficiente e prioritariamente, tra le linee <strong>di</strong> intervento, vi è quella <strong>di</strong>ffondere gli impianti che, grazie all’utilizzazione delle biomasse,<br />
permettano <strong>di</strong> raggiungere produzioni crescenti da fonti rinnovabili. Vale la pena segnalare che misure a sostegno delle iniziative <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> energia da<br />
fonti rinnovabili, seppur <strong>di</strong> minore entità, sono contenute anche in piani <strong>di</strong> sostegno specifici (una interessante iniziativa dagli esiti incerti è quella del Fondo<br />
Kyoto ) e nei Programmi <strong>di</strong> sviluppo rurale, questi ultimi previsti dalle Regioni, che intendono agevolare le imprese agricole ubicate nelle zone rurali per sostenere<br />
le iniziative volte al miglioramento della qualità della vita nelle zone svantaggiate della regione, alla valorizzazione dell'habitat naturale ed ambientale e<br />
alla produzione delle fonti energetiche rinnovabili. In particolare il Programma <strong>di</strong> sviluppo rurale della Regione Lombar<strong>di</strong>a, nella Misura 311 “Diversificazione<br />
verso attività non agricole – sottomisura: produzione <strong>di</strong> energia rinnovabile”, si pone l’obiettivo <strong>di</strong> promuovere l’innovazione <strong>di</strong> processo e <strong>di</strong> prodotto e<br />
la <strong>di</strong>versificazione produttiva delle aziende agricole verso finalità energetiche. Sono ammissibili gli interventi per la realizzazione <strong>di</strong> impianti per la produzione<br />
<strong>di</strong> energia rinnovabile fino ad 1 MW, incluso l’acquisto <strong>di</strong> attrezzature, servizi e macchine funzionali alle gestione <strong>di</strong> impianti per la produzione <strong>di</strong> energia a<br />
favore <strong>di</strong> utenze locali, quali inter alia, gli impianti per la produzione e l’utilizzo <strong>di</strong> biogas. Gli impianti <strong>di</strong> produzione energetica devono essere <strong>di</strong>mensionati in<br />
modo da assicurare che, nell’arco dell’anno solare, l’energia prodotta sia in prevalenza ceduta rispetto all’autoconsumo del richiedente. La biomassa utilizzata<br />
per il funzionamento degli impianti deve provenire in prevalenza da aziende agricole. L’aiuto può essere erogato come contributo in conto capitale (solo per<br />
talune categorie <strong>di</strong> richiedenti) o in conto interessi sui finanziamenti.<br />
Considerazioni<br />
L’obiettivo <strong>di</strong> una destinazione <strong>di</strong>versa da quella prevalente a livello nazionale e regionale del gas prodotto da fonti energetiche rinnovabili, e cioè quello della<br />
immissione nella rete <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione locale del gas richiede alcuni adeguamenti normativi e regolatori.<br />
I riferimenti comunitari riguardo l’immissione <strong>di</strong> biometano in rete<br />
In effetti finora la destinazione prevalente è stata quella <strong>di</strong> utilizzare il biogas per la produzione <strong>di</strong> calore e <strong>di</strong> elettricità e, talvolta, come biocarburante. È questo<br />
in sostanza il quadro che la stessa <strong>di</strong>rettiva comunitaria 28 del 2009 ci presenta correlando la produzione <strong>di</strong> energia da materiale agricolo con la possibilità<br />
<strong>di</strong> incrementare lo sviluppo <strong>di</strong> alcune zone rurali: “l’utilizzo <strong>di</strong> materiale agricolo come concimi, deiezioni liquide nonché altri rifiuti animali e organici per<br />
la produzione <strong>di</strong> biogas offre, grazie all’elevato potenziale <strong>di</strong> riduzione nelle emissioni <strong>di</strong> gas a effetto serra, notevoli vantaggi ambientali sia nella produzione<br />
<strong>di</strong> calore e <strong>di</strong> elettricità sia nell’utilizzo come biocarburanti. A motivo del carattere decentralizzato e della struttura d’investimento regionale, gli impianti <strong>di</strong><br />
biogas possono contribuire in misura notevole allo sviluppo sostenibile delle zone rurali, offrendo agli agricoltori nuove possibilità <strong>di</strong> red<strong>di</strong>to” (Cons. 12).<br />
Peraltro, sempre la stessa <strong>di</strong>rettiva , considera <strong>di</strong> grande rilievo la produzione <strong>di</strong> carburanti per autotrazione da fonti rinnovabili e ritiene opportuno fissare per<br />
tutti gli Stati membri un obiettivo del 10 % per la quota <strong>di</strong> energia da fonti rinnovabili nei trasporti, per assicurare l’uniformità delle specifiche applicabili ai<br />
carburanti per autotrazione e la loro <strong>di</strong>sponibilità. Data la facilità degli scambi dei carburanti per autotrazione, gli Stati membri che non <strong>di</strong>spongono <strong>di</strong> risorse<br />
sufficienti potranno facilmente ottenere biocarburanti altrove (v. cons. 16).<br />
21 Con ben due anni <strong>di</strong> ritardo sui tempi previsti, dopo che la Legge Finanziaria 2007 aveva istituito presso la Cassa depositi e prestiti il c.d. “Fondo Kyoto”, è intervenuto<br />
il Ministro dell’Ambiente e della tutela del territorio e del mare, <strong>di</strong> concerto con il Ministro dello Sviluppo economico - con il decreto 25 novembre 2008 - a <strong>di</strong>sciplinare le<br />
modalità relative all’erogazione <strong>di</strong> finanziamenti a tasso agevolato ai sensi dell’art. 1, commi 1110- 1115, della Legge 27 <strong>di</strong>cembre 2007, n. 296. Ad oggi non risulta<br />
emanata la circolare applicativa che rende <strong>di</strong> fatto operativo il fondo.<br />
34
Anche in considerazione <strong>di</strong> queste premesse generali delineate dalle istituzioni comunitarie può rappresentare un obiettivo senz’altro innovativo quello <strong>di</strong><br />
puntare sulla produzione <strong>di</strong> biogas da immettere nella rete <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione locale del gas. La stessa <strong>di</strong>rettiva 28/2009 fa riferimento al biogas sia come elemento<br />
per la produzione <strong>di</strong> elettricità sia dal punto <strong>di</strong> vista <strong>di</strong> una sua utilizzazione <strong>di</strong>retta nel sistema <strong>di</strong> fornitura del gas.<br />
Peraltro già dalla <strong>di</strong>r 2003/55/CE era stabilito che le norme in materia <strong>di</strong> accesso si applicano anche al biogas e al gas da biomassa. Il punto <strong>di</strong> vista è ripreso<br />
anche nella <strong>di</strong>rettiva gas del III pacchetto energia (<strong>di</strong>r. 2009/73/CE) quando afferma che “le norme stabilite dalla presente <strong>di</strong>rettiva per il gas naturale, compreso<br />
il GNL [norme comuni per il trasporto, la <strong>di</strong>stribuzione, la fornitura e lo stoccaggio <strong>di</strong> gas naturale; norme relative all’organizzazione e al funzionamento<br />
del settore del gas naturale, l’accesso al mercato, i criteri e le procedure applicabili in materia <strong>di</strong> rilascio <strong>di</strong> autorizzazioni per il trasporto, la <strong>di</strong>stribuzione,<br />
la fornitura e lo stoccaggio <strong>di</strong> gas naturale nonché la gestione dei sistemi], si applicano in modo non <strong>di</strong>scriminatorio anche al biogas e al gas derivante dalla<br />
biomassa o ad altri tipi <strong>di</strong> gas, nella misura in cui i suddetti gas possano essere iniettati nel sistema del gas naturale e trasportati attraverso tale sistema senza<br />
porre problemi <strong>di</strong> or<strong>di</strong>ne tecnico o <strong>di</strong> sicurezza. In fase <strong>di</strong> recepimento da parte degli SM si potrà valutare l’opportunità <strong>di</strong> inserire <strong>di</strong>sposizioni più mirate a<br />
riguardo del biometano. In sintesi, i vincoli <strong>di</strong> tipo generale <strong>di</strong> accesso alla rete <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione sono connessi alla fattibilità tecnico-economica della connessione,<br />
a valutazioni relative alla sicurezza e alla capacità produttiva della fonte.<br />
I riferimenti nazionali riguardo l’immissione <strong>di</strong> biometano in rete<br />
A livello nazionale le norme <strong>di</strong> riferimento in materia <strong>di</strong> accesso al sistema del gas sono contenute nel d.lgs. 164/2000 che prevede che in nessun caso possa<br />
essere rifiutato l’accesso al sistema esistente in caso <strong>di</strong> gas naturale prodotto in Italia. E non può essere rifiutato neppure quando in mancanza <strong>di</strong> capacità <strong>di</strong><br />
connessione il cliente sostenga il costo delle opere necessarie. Inoltre sono in<strong>di</strong>cate le caratteristiche chimico fisiche del gas per consentire sia la sua interscambiabilità<br />
che l’interoperatività delle reti <strong>di</strong> trasporto e <strong>di</strong>stribuzione.<br />
Seguendo gli orientamenti europei il Piano <strong>di</strong> Azione Nazionale per le energie rinnovabili si pone l’obiettivo <strong>di</strong> un utilizzo più efficiente del biogas, attualmente<br />
impiegato quasi sempre per la produzione elettrica in loco anche a causa della piccola <strong>di</strong>mensione degli impianti. A questo scopo annuncia la necessità<br />
“<strong>di</strong> integrare la normativa vigente per regolamentare e sostenere economicamente l’immissione <strong>di</strong> biogas opportunamente trattato nella rete del metano, laddove<br />
tecnicamente possibile, oppure, nei casi <strong>di</strong> elevate concentrazioni <strong>di</strong> biogas, sostenere anche la realizzazione <strong>di</strong> reti <strong>di</strong> trasporto del biogas alla rete del gas<br />
naturale”. In altri termini il PAN ipotizza l’in<strong>di</strong>viduazione <strong>di</strong> adeguate misure <strong>di</strong> incentivazione.<br />
I necessari elementi <strong>di</strong> adeguamento e integrazione<br />
Se consideriamo adesso l’insieme delle attività necessarie alla produzione del biogas e alla sua immissione nella rete locale emergono i seguenti punti <strong>di</strong> criticità:<br />
• in relazione alla tipologia giuri<strong>di</strong>ca dei soggetti che provvedono alla produzione <strong>di</strong> biogas e alla trasformazione (raffinazione/purificazione) in biometano<br />
e alla proprietà dei relativi impianti (inclusi i costi <strong>di</strong> installazione dell’impianto e <strong>di</strong> gestione dello stesso). Da questo punto <strong>di</strong> vista le ipotesi possono essere<br />
quelle <strong>di</strong> una separazione proprietaria (in connessione con una <strong>di</strong>versa natura giuri<strong>di</strong>ca delle imprese); oppure della formazione <strong>di</strong> società miste tra operatori<br />
agricoli e gestori della rete locale;<br />
• il secondo punto riguarda il trasporto, cioè l’infrastruttura <strong>di</strong> collegamento tra gli impianti e la rete locale <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione esistente. Riguardo a tale infrastruttura<br />
si tratta non solo <strong>di</strong> provvedere alla sua costruzione e installazione ma anche alla successiva manutenzione.<br />
Questo pone 2 quesiti cruciali: il primo riguarda chi sostiene i costi <strong>di</strong> installazione e manutenzione. Come detto più volte possono essere previste misure <strong>di</strong><br />
incentivazione che mettono a carico del gestore della rete una quota dei costi; il secondo, <strong>di</strong> conseguenza, la proprietà della infrastruttura <strong>di</strong> collegamento.<br />
Sempre in relazione alla proprietà degli impianti, in primis dell’infrastruttura necessaria per l’allacciamento alla rete e sulla ripartizione dei costi <strong>di</strong> manutenzione,<br />
le esperienze maturate in altri paesi europei che hanno sperimentato su più ampia scala la produzione del biometano e la sua commercializzazione e immissione<br />
in rete, insegnano (vedasi il caso della Germania) che una soluzione potrebbe essere una ripartizione dei costi (compresi quelli <strong>di</strong> allacciamento) tra<br />
35
il soggetto immettente, i.e. l’impren<strong>di</strong>tore produttore del biometano, ed il gestore della rete. Altre soluzioni potrebbero vedere la partecipazione <strong>di</strong> consorzi<br />
<strong>di</strong> impren<strong>di</strong>tori agricoli coinvolti nella fase <strong>di</strong> trasformazione che collaborano con società <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione (la quale potrebbe essere privata o a partecipazione<br />
pubblica) coinvolta nella fase <strong>di</strong> allacciamento alla rete. Varianti sul tema potrebbero prevedere l’utilizzo della formula del project financing, tenendo presente<br />
che ciascun modello presenta <strong>di</strong>fferenti modalità <strong>di</strong> realizzazione che conferiscono <strong>di</strong> volta in volta ai vari progetti caratteristiche particolari sia sotto il profilo<br />
tecnico dell’opera sia sotto l’aspetto della struttura dei finanziamenti;<br />
• il terzo elemento riguarda la tariffa <strong>di</strong> accesso che non può essere <strong>di</strong>scriminatoria e le necessarie attività connesse come, ad esempio, il controllo della qualità<br />
del gas e <strong>di</strong> tutte le specifiche tecniche necessarie (v. riferimento Dir 28/2009/CE, art. 16, 10: “Se del caso, gli Stati membri impongono ai gestori del sistema<br />
<strong>di</strong> trasmissione e del sistema <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione sul loro territorio l’obbligo <strong>di</strong> pubblicare norme […] comuni per il mercato interno del gas naturale, in particolare<br />
riguardo alle norme <strong>di</strong> connessione alla rete, comprendenti requisiti in materia <strong>di</strong> qualità, odorizzazione e pressione del gas. Gli Stati membri impongono<br />
inoltre ai gestori del sistema <strong>di</strong> trasmissione e del sistema <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione l’obbligo <strong>di</strong> pubblicare le tariffe per la connessione <strong>di</strong> fonti rinnovabili <strong>di</strong> gas sulla<br />
base <strong>di</strong> criteri trasparenti e non <strong>di</strong>scriminatori”);<br />
• un ulteriore elemento riguarda l’utilizzo e l’applicazione dei co<strong>di</strong>ci <strong>di</strong> rete (in relazione ai problemi <strong>di</strong> accesso al servizio <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione e ai criteri tecnicoeconomici<br />
per la realizzazione <strong>di</strong> nuovi allacciamenti e/o potenziamento <strong>di</strong> quelli esistenti; alle caratteristiche e con<strong>di</strong>zioni previste per il soggetto cessionario);<br />
• ancora, appare necessaria una valutazione della necessità o meno <strong>di</strong> potenziare/estendere l’infrastruttura <strong>di</strong> rete del gas per favorire l’integrazione del gas<br />
prodotto da fonti rinnovabili (in particolare con attenzione all’estensione e alla capacità della rete locale) (v. riferimento Dir 28/2009/CE, art. 16, 9: “se del<br />
caso, gli Stati membri valutano la necessità <strong>di</strong> estendere l’infrastruttura <strong>di</strong> rete del gas esistente per agevolare l’integrazione del gas prodotto a partire da fonti<br />
energetiche rinnovabili”);<br />
• infine, ma il tema non è secondario, da un punto <strong>di</strong> vista istituzionale resta da valutare il possibile impatto della riforma della <strong>di</strong>stribuzione locale del gas con<br />
la creazione degli Atem e la eventuale ridefinizione dei rapporti sia in termini economico finanziari che tecnici tra soggetti produttori e gestori delle reti locali.<br />
Dal punto <strong>di</strong> vista dell’incentivazione si possono ipotizzare alcuni modelli <strong>di</strong> intervento:<br />
• incentivazione agli impianti attraverso vari strumenti;<br />
• incentivazione alla costruzione e manutenzione delle infrastrutture <strong>di</strong> collegamento;<br />
• incentivazione per l’acquisizione delle tecnologie necessarie;<br />
• incentivazione delle tariffe <strong>di</strong> accesso (possibile <strong>di</strong>scriminazione?).<br />
Allo stato attuale appare molto importante intervenire con incentivi specifici specialmente per quanto concerne la produzione del biometano. Infatti le imprese attive<br />
nella produzione <strong>di</strong> biogas ricevono forme <strong>di</strong> sostegno solo per la produzione <strong>di</strong> energia elettrica e il comparto del calore, a fronte <strong>di</strong> costi rilevanti per l’acquisizione<br />
delle tecnologie necessarie al processo <strong>di</strong> trattamento del biogas, risulta meno favorito. Un rafforzamento degli incentivi <strong>di</strong> natura finanziaria può derivare da:<br />
• accor<strong>di</strong> delle Regioni con istituti finanziari per facilitare il reperimento delle risorse necessarie alla costruzione degli impianti;<br />
• riconoscimento anche per il biometano del sistema dei certificati ver<strong>di</strong> già riconosciuti per l’energia elettrica;<br />
Infine nuove possibilità sul fronte della fiscalità locale potrebbero delinearsi con l’approvazione dei provve<strong>di</strong>menti <strong>di</strong>retti a realizzare il c.d. federalismo fiscale.<br />
Il “settore ambientale” si can<strong>di</strong>da infatti a <strong>di</strong>ventare una delle aree <strong>di</strong> elezione per lo sviluppo della fiscalità “propria” degli enti territoriali.<br />
Dal punto <strong>di</strong> vista dell’incentivazione si possono ipotizzare alcuni modelli <strong>di</strong> intervento:<br />
• incentivazione agli impianti attraverso vari strumenti;<br />
• incentivazione alla costruzione e manutenzione delle infrastrutture <strong>di</strong> collegamento;<br />
• incentivazione per l’acquisizione delle tecnologie necessarie;<br />
• incentivazione delle tariffe <strong>di</strong> accesso (possibile <strong>di</strong>scriminazione?).<br />
Allo stato attuale appare molto importante intervenire con incentivi specifici specialmente per quanto concerne la produzione del biometano. Infatti le imprese<br />
attive nella produzione <strong>di</strong> biogas ricevono forme <strong>di</strong> sostegno solo per la produzione <strong>di</strong> energia elettrica e il comparto del calore, a fronte <strong>di</strong> costi rilevanti<br />
per l’acquisizione delle tecnologie necessarie al processo <strong>di</strong> trattamento del biogas, risulta meno favorito.<br />
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Un rafforzamento degli incentivi <strong>di</strong> natura finanziaria può derivare da:<br />
• accor<strong>di</strong> delle Regioni con istituti finanziari per facilitare il reperimento delle risorse necessarie alla costruzione degli impianti;<br />
• riconoscimento anche per il biometano del sistema dei certificati ver<strong>di</strong> già riconosciuti per l’energia elettrica;<br />
Infine nuove possibilità sul fronte della fiscalità locale potrebbero delinearsi con l’approvazione dei provve<strong>di</strong>menti <strong>di</strong>retti a realizzare il c.d. federalismo fiscale.<br />
Il “settore ambientale” si can<strong>di</strong>da infatti a <strong>di</strong>ventare una delle aree <strong>di</strong> elezione per lo sviluppo della fiscalità “propria” degli enti territoriali.<br />
Le novita’ per il biometano nella proposta <strong>di</strong> d. Lgs. Attuativo della <strong>di</strong>rettiva 2009/28/ce sulle rinnovabili<br />
Successivamente alla chiusura del progetto, è stato presentato lo schema <strong>di</strong> decreto legislativo <strong>di</strong> attuazione della <strong>di</strong>rettiva 2009/28/CE sulla promozione<br />
dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili. Nell’ottica del nostro lavoro, il decreto presenta un notevole interesse, da un lato, perché introduce, <strong>di</strong>versamente<br />
da quanto avviene per altre fonti, <strong>di</strong>sposizioni relative al biometano, dall’altro perché cerca <strong>di</strong> affrontare alcuni dei punti problematici già evidenziati nei<br />
paragrafi precedenti. Nello specifico vengono introdotte:<br />
- Disposizioni per la promozione dell’utilizzo del biometano (art.6).<br />
Per favorire l’utilizzo del biometano, in particolare nel settore dei trasporti, si stabilisce che le Regioni possano prevedere specifiche semplificazioni relative al<br />
proce<strong>di</strong>mento autorizzatorio dei nuovi impianti e <strong>di</strong> adeguamento <strong>di</strong> quelli esistenti ai fini della <strong>di</strong>stribuzione del metano. Inoltre gli impianti <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione<br />
<strong>di</strong> metano e le condotte <strong>di</strong> allacciamento sono qualificate come opere <strong>di</strong> pubblica utilità con carattere <strong>di</strong> in<strong>di</strong>fferibilità ed urgenza (c.2).<br />
- Disposizioni per il collegamento degli impianti <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> biometano alla rete del gas naturale (art.18), peraltro valutato non del tutto positivamente<br />
nella segnalazione dell’Aeeg al parlamento e al governo sullo schema <strong>di</strong> decreto (PAS 1/11 del 14 gennaio 2011).<br />
Alla Aeeg è demandata l’emanazione, entro 3 mesi dall’entrata in vigore del decreto, <strong>di</strong> specifiche <strong>di</strong>rettive relative alle con<strong>di</strong>zioni tecniche ed economiche per<br />
l’erogazione del servizio <strong>di</strong> connessione <strong>di</strong> impianti <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> biometano alle reti del gas naturale.<br />
Tali <strong>di</strong>rettive sono finalizzate a <strong>di</strong>sciplinare:<br />
a) caratteristiche chimico-fisiche minime del biometano al fine della sua immissione in rete (qualità, odorizzazione, pressione, ecc.)<br />
b) obbligo <strong>di</strong> allacciamento prioritario alla rete degli impianti <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> biometano e ritiro integrale della quantità che il produttore intende<br />
immettere in rete<br />
c) pubblicazione da parte dei gestori <strong>di</strong> rete degli standard tecnici necessari per il collegamento alla rete<br />
d) procedure, tempi e criteri per la determinazione dei costi <strong>di</strong> allacciamento<br />
e) termini perentori per le attività a carico dei gestori <strong>di</strong> rete e relative sanzioni e/o procedure sostitutive in caso <strong>di</strong> inerzia<br />
f ) situazioni nelle quali il soggetto che richiede l’allacciamento può realizzare in proprio gli impianti necessari<br />
g) pubblicazione da parte dei gestori <strong>di</strong> rete delle con<strong>di</strong>zioni tecniche ed economiche per eventuali opere <strong>di</strong> adeguamento delle reti per l’allacciamento<br />
<strong>di</strong> nuovi impianti<br />
h) procedure <strong>di</strong> risoluzione delle controversie fra produttori e gestori “arbitrate” dall’Aeeg che assume decisioni vincolanti per le parti<br />
i) misure necessarie a impe<strong>di</strong>re che l’imposizione tariffaria a carico del soggetto che immette in rete biometano penalizzi lo sviluppo degli impianti<br />
- Disposizioni per l’incentivazione del biometano immesso nella rete del gas naturale (art.19).<br />
Il biometano immesso in rete, su richiesta del produttore, può essere incentivato con 3 <strong>di</strong>verse modalità:<br />
• rilascio <strong>di</strong> incentivi per la produzione <strong>di</strong> energia elettrica da rinnovabili in caso sia immesso in rete ed utilizzato in impianti <strong>di</strong> cogenerazione ad alto ren<strong>di</strong>mento;<br />
• rilascio <strong>di</strong> certificati <strong>di</strong> immissione in consumo se il biometano è immesso in rete ed utilizzato per i trasporti (la maggiorazione dei certificati <strong>di</strong> immissione<br />
in consumo è prevista per il biometano prodotto dai rifiuti e sottoprodotti)<br />
• previsione <strong>di</strong> uno specifico incentivo <strong>di</strong> durata e valore definiti con un decreto del Ministero dello sviluppo economico (MSE) <strong>di</strong> concerto con quello<br />
dell’ambiente (MATTM) e delle politiche agricole (MPA) da emanare entro 120 giorni dall’entrata in vigore del d. lgs. attuativo della <strong>di</strong>rettiva 2009/28/CE.<br />
37
L’utilizzo delle biomasse a fini energetici<br />
Il biogas prodotto da <strong>di</strong>gestione anaerobica <strong>di</strong> materiale organico contiene essenzialmente metano (CH4) ed anidride carbonica (CO 2 ), con i costituenti<br />
minori <strong>di</strong> importanza per l’utilizzo energetico rappresentati da acido solfidrico (H 2 S), ammoniaca (NH 3 ), azoto (N 2 ), monossido <strong>di</strong> carbonio (CO), idrogeno<br />
(H 2 ) ed ossigeno (O 2 ). La Tabella 3.1 ne sintetizza le caratteristiche in<strong>di</strong>cative, in termini <strong>di</strong> composizione e dei principali parametri <strong>di</strong> interesse, in confronto<br />
con quelle analoghe del biogas da <strong>di</strong>scariche <strong>di</strong> rifiuti e del gas naturale e con quelle richieste dalle specifiche per la rete nazionale <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione.<br />
Parametri<br />
<strong>Bio</strong>gas da<br />
<strong>di</strong>scarica<br />
<strong>Bio</strong>gas da<br />
<strong>di</strong>gestione<br />
anaerobica<br />
Gas naturale<br />
del Mare del<br />
Nord<br />
Specifiche<br />
gas naturale<br />
rete Snam<br />
3 Potere calorifico inferiore (MJ/m ) n<br />
16 23 40 35 - 45,3<br />
3 Densità (MJ/m ) n<br />
1,3 1,2 0,84 0,56 - 0,8<br />
3 In<strong>di</strong>ce <strong>di</strong> Wobbe superiore (MJ/m ) n<br />
18 27 55 49,9 - 55,2<br />
Metano (% vol) 45 (35-65) 63 (53-70) 87 -<br />
Idrogeno (% vol) 0-3 - - -<br />
Anidride carbonica (% vol) 40 (15-50) 47 (30-47) 1,2 ≤ 3<br />
Azoto (% vol) 15 (5-40) 0,2 0,3 -<br />
Ossigeno (% vol) 1 (0-5) 0 0 ≤ 0,6<br />
Idrogeno solforato (ppm) 80<br />
CO (% vol) 2 ≤ 6 < 2 < 6 < 5 (CO + 2<br />
O + N ) 2 2<br />
≤ 2<br />
Ossigeno (% vol) ≤ 3 < 0,01
Le caratteristiche del biogas grezzo sono tali da richiedere interventi depurativi finalizzati ad innalzarne il livello qualitativo per ottenere il cosiddetto<br />
biometano. In particolare, i trattamenti devono coinvolgere tanto la rimozione <strong>di</strong> componenti indesiderate quali H S e composti solforati, ammoniaca, mi-<br />
2<br />
croinquinanti, particolato solido ed umi<strong>di</strong>tà, che il miglioramento delle caratteristiche termiche del combustibile (PCS, PCI, In<strong>di</strong>ce <strong>di</strong> Wobbe) attraverso<br />
tecniche <strong>di</strong> raffinazione del gas, sostanzialmente in<strong>di</strong>rizzate all’incremento del tenore <strong>di</strong> metano ottenibile tramite la rimozione della CO . 2<br />
In termini del tutto generali, i trattamenti richiesti risultano così sintetizzabili:<br />
• rimozione H S: necessaria per evitare corrosioni e accumuli nelle condotte e nei sistemi <strong>di</strong> utilizzo del biometano, oltre che possibilità <strong>di</strong> formazione <strong>di</strong><br />
2<br />
sottoprodotti corrosivi in fase <strong>di</strong> combustione, con conseguenti problemi legati alle condense acide nei sistemi <strong>di</strong> convogliamento dei gas <strong>di</strong> scarico. In Tabella<br />
3.3 sono riassunte le concentrazioni limite <strong>di</strong> H S nel biometano per l’immissione nella rete del gas naturale in<strong>di</strong>cate in alcune legislazioni nazionali.<br />
2<br />
• rimozione umi<strong>di</strong>tà: finalizzata ad evitare problemi legati alla formazione <strong>di</strong> soluzioni acide corrosive nonché <strong>di</strong> condense in rete e nei sistemi <strong>di</strong> pressurizzazione/depressurizzazione.<br />
In Tabella 3.4 sono riassunti i contenuti massimi <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà nel biometano in<strong>di</strong>cati da <strong>di</strong>verse legislazioni nazionali per<br />
l’immissione nella rete del gas naturale;<br />
40<br />
Paese Concentrazione limite <strong>di</strong> H 2 S<br />
ammessa<br />
Svizzera 3.6 ppm H S 2<br />
Francia 100 mg/m3 n zolfo totale<br />
Germania 30 mg/m3 n zolfo totale<br />
Svezia 23 mg/m3 n zolfo totale<br />
British Columbia 4.3 ppm H S 2<br />
Tabella 3.3 : Concentrazioni limite <strong>di</strong> H2S nel biometano da immettere nella rete del gas naturale (5)<br />
Paese Concentrazione limite <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà<br />
ammessa<br />
Svizzera 60% umi<strong>di</strong>tà<br />
Francia -5°C dew point<br />
Germania Dew point below<br />
ambient temperature<br />
Svezia Dew point = Tamb-5°C,<br />
max 32 mg/ m 3 n<br />
British Columbia 65 mg/ m 3 n<br />
Tabella 3.4 : Concentrazioni limite <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà nel biometano da immettere nella rete del gas naturale (5)
• rimozione polveri: necessaria per evitare problemi operativi dovuti alla presenza <strong>di</strong> particelle solide nelle unità <strong>di</strong> trattamento e nei sistemi <strong>di</strong> convogliamento<br />
ed utilizzo del gas;<br />
• rimozione NH 3 : prodotta dalla demolizione delle proteine, nei processi <strong>di</strong> degradazione anaerobica <strong>di</strong> biomasse agricole le sue presenze sono normalmente<br />
tali da non richiedere trattamenti specifici <strong>di</strong> rimozione (4). L’ammoniaca può in ogni caso essere rimossa in<strong>di</strong>rettamente durante i processi <strong>di</strong> trattamento<br />
applicati per la depurazione del gas da altre componenti;<br />
• rimozione CO 2 : necessaria per migliorare le proprietà termiche del gas, costituisce l’esigenza principale per raggiungere qualità compatibili con quelle del gas<br />
naturale. In Tabella 3.5 sono riassunti i contenuti limite <strong>di</strong> anidride carbonica ammessi nel biometano da <strong>di</strong>verse legislazioni nazionali per l’immissione in rete.<br />
Paese Concentrazione limite <strong>di</strong> CO 2<br />
ammessa<br />
Svizzera 6%<br />
Francia 2%<br />
Germania 6%<br />
Svezia 5% (CO +O +N )<br />
2 2 2<br />
British Columbia 2%<br />
Tabella 3.5 : Concentrazioni limite <strong>di</strong> CO2 nel biometano da immettere nella rete del gas naturale (5)<br />
• controllo inquinanti in traccia: le presenze <strong>di</strong> microinquinanti, in particolare <strong>di</strong> matrice organica quali idrocarburi alogenati e silossani, è un problema tipico<br />
del biogas da <strong>di</strong>scarica e del biogas ottenuto da <strong>di</strong>gestione <strong>di</strong> taluni fanghi <strong>di</strong> depurazione delle acque <strong>di</strong> rifiuto. Nel caso delle biomasse <strong>di</strong> origine agricola e<br />
zootecnica, non si segnalano generalmente situazioni <strong>di</strong> contaminazione tali da richiedere trattamenti specifici (5).<br />
• odorizzazione: così come per il gas naturale, per motivi <strong>di</strong> sicurezza anche il biometano deve essere sottoposto ad interventi <strong>di</strong> odorizzazione prima<br />
dell’immissione in rete, ottenibili attraverso analoghi processi <strong>di</strong> ad<strong>di</strong>tivazione <strong>di</strong> composti odorigeni, quali i THT (tetraidrotiofene).<br />
I singoli processi sono integrati in linee multista<strong>di</strong>o <strong>di</strong> depurazione e raffinazione del biogas grezzo che, secondo le configurazioni <strong>di</strong> processo adottabili e la<br />
qualità del biometano richiesta all’utilizzo finale, possono essere più o meno articolate. Le alternative <strong>di</strong>sponibili sono descritte nei capitoli seguenti, <strong>di</strong>saggregate<br />
in termini dei trattamenti <strong>di</strong> depurazione, intesi come interventi in<strong>di</strong>rizzati alla rimozione delle componenti dannose ai macchinari ed alle tecnologie <strong>di</strong><br />
utilizzo finale, e <strong>di</strong> quelli <strong>di</strong> raffinazione (“upgra<strong>di</strong>ng” nella terminologia tecnica anglosassone), de<strong>di</strong>cati essenzialmente alla riduzione della CO per innalzare<br />
2<br />
le caratteristiche termiche sino ai livelli qualitativi compatibili con quelli richiesti per l’immissione in rete.<br />
41
Trattamenti <strong>di</strong> depurazione<br />
Rimozione dell’H 2 S<br />
Derivante dalla degradazione delle proteine, l’idrogeno solforato costituisce uno delle componenti in traccia del gas prodotto dalla <strong>di</strong>gestione anaerobica della<br />
sostanza organica. La sua elevata corrosività ne rende necessario un adeguato controllo, finalizzato a preservare l’integrità delle linee <strong>di</strong> trasporto e depurazione<br />
e delle utenze termiche <strong>di</strong> utilizzo finale, nelle quali la combustione può produrre miscele gassose acide potenzialmente dannose per i materiali. La sua<br />
rimozione è generalmente ottenuta combinando interventi che ne riducono la formazione <strong>di</strong>rettamente nel reattore anaerobico e trattamenti <strong>di</strong> depurazione<br />
del gas grezzo prodotto dal processo.<br />
Interventi <strong>di</strong>retti in fase <strong>di</strong> <strong>di</strong>gestione<br />
Le alternative <strong>di</strong>sponibili sono <strong>di</strong> tipo biologico e chimico-fisico. Nel primo caso, si sfruttano le capacità <strong>di</strong> taluni micro-organismi autotrofi (principalmente<br />
della famiglia dei thiobacilli) <strong>di</strong> ossidare i solfuri a zolfo elementare e solfati secondo le seguenti reazioni:<br />
42<br />
2 H S + O → 2 S + 2 H O<br />
2 2 2<br />
H S + 2 O → H SO 2 2 2 4<br />
I ceppi batterici coinvolti, normalmente presenti nel <strong>di</strong>gestato, richiedono ossigeno libero per poter condurre la conversione. Il processo può pertanto essere<br />
attivato <strong>di</strong>rettamente nel reattore anaerobico, immettendo aria in con<strong>di</strong>zioni controllate tramite il flusso <strong>di</strong> ricircolo del biogas: interventi <strong>di</strong> questo tipo,<br />
condotti con percentuali <strong>di</strong> aria comprese tra 2-3%, consentono <strong>di</strong> ottenere livelli <strong>di</strong> rimozione dei solfuri fino al 95% con concentrazioni residue <strong>di</strong> circa 50<br />
ppm come H S (6). Il controllo dell’aria immessa richiede particolare attenzione per esigenze processistiche e <strong>di</strong> sicurezza, ad evitare la formazione <strong>di</strong> miscele<br />
2<br />
esplosive all’interno del reattore. In talune soluzioni costruttive, l’attività biologica viene ulteriormente favorita installando supporti artificiali (reti metalliche)<br />
sotto la copertura dei <strong>di</strong>gestori, che fungono da superfici <strong>di</strong> attecchimento per la biomassa aerobica.<br />
I processi chimico-fisici si basano sulla precipitazione dell’H S come solfuro insolubile, normalmente ottenuta tramite il dosaggio <strong>di</strong> cloruro ferrico. Tale<br />
2<br />
metodo, che consente <strong>di</strong> ottenere concentrazioni residue <strong>di</strong> H S nel biogas dell’or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> 150 ppm (6), viene sopratutto applicato come trattamento <strong>di</strong> sgros-<br />
2<br />
satura nei casi in cui le caratteristiche del materiale organico trattato (alto contenuto <strong>di</strong> proteine) determinano consistenti presenze <strong>di</strong> acido solfidrico: <strong>di</strong><br />
conseguenza, esso richiede <strong>di</strong> norma post-trattamenti <strong>di</strong> affinamento per la rimozione delle concentrazioni residue nel gas prodotto.<br />
Trattamenti separati<br />
Le alternativi <strong>di</strong>sponibili contano sistemi basati sull’assorbimento fisico e chimico, sull’adsorbimento, sulla conversione chimica e sulla biofiltrazione.<br />
Le tecniche <strong>di</strong> assorbimento fisico consistono in sistemi che separano l’acido solfidrico dal biogas sfruttandone la solubilità in un opportuno liquido, costituito<br />
generalmente da acqua o da soluzioni acquose <strong>di</strong> reagenti, generalmente glicoli (PEG - PoliEtilenGlicole). Il processo, condotto tramite un lavaggio<br />
in colonna dove si incontrano in contro-corrente il flusso <strong>di</strong> biogas ed il liquido, permette <strong>di</strong> raggiungere concentrazioni residue <strong>di</strong> H S nel biogas trattato<br />
2<br />
dell’or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> 1 ppm (6). Analoga configurazione, come si vedrà meglio in seguito, può essere adottata per la rimozione della CO , anch’essa particolarmente<br />
2<br />
solubile in acqua e PEG: il sistema viene così <strong>di</strong> norma utilizzato per la rimozione contestuale <strong>di</strong> CO e H S, mentre il processo selettivo per la sola rimozione<br />
2 2<br />
dell’acido, seppur tecnicamente possibile, non trova applicazione per questioni <strong>di</strong> carattere economico.<br />
Nell’assorbimento chimico, la rimozione dell’H S viene incrementata rispetto al processo puramente fisico utilizzando soluzioni alcaline <strong>di</strong> idrossido <strong>di</strong> so<strong>di</strong>o,<br />
2<br />
con formazione <strong>di</strong> solfuro <strong>di</strong> so<strong>di</strong>o insolubile che, intervenendo sull’equilibrio della reazione <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssoluzione dell’H S in fase acquosa, ne favorisce la separaz-<br />
2<br />
ione dal gas. Il processo permette così <strong>di</strong> ridurre la quantità <strong>di</strong> liquido necessaria, con un conseguente contenimento dei volumi dei reattori a <strong>di</strong>scapito, però,<br />
del consumo <strong>di</strong> reagente e della necessità <strong>di</strong> smaltimento della soluzione esausta contenente solfuro <strong>di</strong> so<strong>di</strong>o, non suscettibile <strong>di</strong> interventi <strong>di</strong> rigenerazione.<br />
Le tecnologie <strong>di</strong> adsorbimento utilizzano carboni attivi impregnati con ad<strong>di</strong>tivi (ioduro o permanganato <strong>di</strong> potassio, ossi<strong>di</strong> <strong>di</strong> zinco) che agiscono da catalizza-
tori della reazione <strong>di</strong> ossidazione dell’acido solfidrico in zolfo elementare. Nel caso dell’applicazione <strong>di</strong> carboni ad<strong>di</strong>tivati con ioduro <strong>di</strong> potassio, la rimozione<br />
è così schematizzabile:<br />
O2 + 6KI + 2H 2 O D 4KOH + 2 [I 2 ∙KI]<br />
2 [I 2 ∙KI] + 2H 2 S + 4KOH D 1/4S 8 + 2H 2 O + 6KI<br />
Le con<strong>di</strong>zioni ottimali del processo, che prevede l’aggiunta <strong>di</strong> ossigeno (aria) al biogas prima dell’alimentazione nel letto <strong>di</strong> adsorbente, richiedono pressioni<br />
<strong>di</strong> 7-8 bar e temperature <strong>di</strong> 50-70°C. (6). Una volta saturato dallo zolfo il carbone può essere rigenerato tramite esposizione ad aria; spesso però si utilizzano<br />
letti <strong>di</strong> carbone a perdere che vengono sostituiti quando saturi. Il processo è <strong>di</strong> larga <strong>di</strong>ffusione nelle linee <strong>di</strong> purificazione del biogas (lavaggio chimico e fisico<br />
con PEG, PSA, trattamento criogenico) che richiedono un pre-trattamento <strong>di</strong> rimozione dell’H S. Nei sistemi <strong>di</strong> conversione chimica, il trattamento utilizza<br />
2<br />
materiale <strong>di</strong> supporto rivestito <strong>di</strong> ossido <strong>di</strong> ferro, che rimuove l’H S per formazione <strong>di</strong> solfuro <strong>di</strong> ferro. La reazione, debolmente endotermica, richiede tem-<br />
2<br />
perature comprese tra 25-50°C, e può inoltre essere facilmente invertita per ridare FeO attraverso un processo <strong>di</strong> ossidazione, condotto esponendo il materiale<br />
ad un flusso d’aria, con conseguenti possibilità <strong>di</strong> rigenerazione del supporto (4). Pertanto, il sistema è <strong>di</strong> norma configurato su due letti in parallelo operativi,<br />
alternativamente, in esercizio ed in rigenerazione (3). Il processo presenta efficienze <strong>di</strong> rimozione superiori al 99% per biogas moderatamente ricchi in H S, 2<br />
mentre per concentrazioni iniziali <strong>di</strong> H S elevate (superiori a 5000 ppm) garantisce concentrazioni inferiori a 100 ppm nel gas depurato. Tecnologie <strong>di</strong> questo<br />
2<br />
tipo sono relativamente <strong>di</strong>ffuse e contano con numerosi esempi <strong>di</strong> applicazioni commerciali alcune delle quali, sviluppate per il settore del biogas da <strong>di</strong>scarica,<br />
sono in grado <strong>di</strong> rimuovere contestualmente anche i silossani. I trattamenti biologici prevedono applicazioni che, sfruttando gli stessi microrganismi ossidanti<br />
utilizzati negli interventi <strong>di</strong>retti già descritti, realizzano il processo in unità <strong>di</strong> biofiltrazione de<strong>di</strong>cate. Il biofiltro è costituito da un reattore riempito con<br />
supporti in plastica sui quali si sviluppano i micro-organismi sottoforma <strong>di</strong> pellicola biologica, ed al cui interno transitano in controcorrente il biogas, che<br />
scorre ascendente, ed un flusso <strong>di</strong> acqua alimentata dall’alto. Una percentuale <strong>di</strong> aria del 5-10% deve essere miscelata al biogas grezzo per sod<strong>di</strong>sfare le esigenze<br />
della biomassa (4). Sistemi <strong>di</strong> questo tipo, relativamente <strong>di</strong>ffusi nella processistica per il trattamento <strong>di</strong> emissioni maleodoranti, contano importanti esempi <strong>di</strong><br />
applicazione in alcune linee <strong>di</strong> raffinazione per la produzione <strong>di</strong> biometano, con tecnologie integrate per il trattamento simultaneo degli spurghi liqui<strong>di</strong> dei<br />
processi <strong>di</strong> assorbimento utilizzati nel sistema per la rimozione della CO (7,8).<br />
2<br />
Rimozione dell’umi<strong>di</strong>tà<br />
Il biogas grezzo esce dal reattore anaerobico in con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> saturazione, rendendo necessari opportuni trattamenti per la rimozione dell’umi<strong>di</strong>tà. Le tecniche<br />
applicabili per l’operazione sono le seguenti:<br />
• raffreddamento: la temperatura del flusso gassoso viene abbassata in uno scambiatore <strong>di</strong> calore e l’umi<strong>di</strong>tà così condensata separata con opportune trappole.<br />
Per migliorare l’efficienza della separazione, il raffreddamento viene talvolta integrato con la compressione del gas prima del suo ingresso nello scambiatore;<br />
• adsorbimento su opportuni agenti <strong>di</strong>sidratanti (gel <strong>di</strong> silice, ossi<strong>di</strong> <strong>di</strong> alluminio). Il biogas attraversa una colonna riempita <strong>di</strong> materiale adsorbente selettivo<br />
nei confronti del vapor d’acqua, successivamente rigenerabile in loco: in quest’ultimo caso, i sistemi sono configurati con due colonne in parallelo, soggette a<br />
cicli <strong>di</strong> funzionamento alternativo (esercizio, rigenerazione). Le colonne possono lavorare sia a pressione atmosferica che in pressione, con <strong>di</strong>fferenti modalità<br />
<strong>di</strong> rigenerazione: nel primo caso, essa è condotta con un flusso d’aria in depressione mentre nel secondo si utilizza <strong>di</strong> norma una parte del gas <strong>di</strong>sidratato,<br />
mantenendo la colonna a pressione atmosferica (4).<br />
• assorbimento in glicole o sali igroscopici, condotto in una colonna riempita con granuli <strong>di</strong> reagente attraversata dall’alto verso dal gas umido.<br />
Il processo non è rigenerativo (4).<br />
Rimozione del particolato<br />
Il biogas grezzo può contenere polveri trascinate dal flusso nonchè, occasionalmente, anche goccioline <strong>di</strong> olio motore proveniente dai compressori. Il materiale<br />
può essere separato con relativa facilità tramite tecniche <strong>di</strong> filtrazione meccanica (trappole, filtri <strong>di</strong> varia tipologia).<br />
43
Trattamenti <strong>di</strong> raffinazione del biogas<br />
In<strong>di</strong>rizzati sostanzialmente alla rimozione della CO , i sistemi <strong>di</strong> raffinazione <strong>di</strong>spongono <strong>di</strong> alternative tecnologiche basate sui seguenti processi:<br />
• assorbimento fisico (con acqua o con soluzioni organiche);<br />
• assorbimento chimico con soluzione amminica;<br />
• adsorbimento con processo PSA;<br />
• separazione con membrane;<br />
• trattamenti criogenici.<br />
Allo stato attuale, gli impianti <strong>di</strong> assorbimento ed adsorbimento costituiscono le soluzioni più collaudate ed, in quanto tali, <strong>di</strong> maggior <strong>di</strong>ffusione nella pratica<br />
commerciale, mentre le membrane ed i processi criogenici rappresentano alternative <strong>di</strong> particolare interesse ma con esperienze che si limitano alla loro valutazione<br />
alla scala sperimentale in impianti pilota.<br />
Assorbimento fisico con acqua<br />
Il processo ottiene la separazione contestuale <strong>di</strong> CO e H S dal flusso gassoso sfruttando la maggiore solubilità in acqua <strong>di</strong> tali composti rispetto a quella<br />
2 2<br />
del CH . Lo schema del processo (Figura 3.1 e Figura 3.2) prevede la compressione del biogas grezzo (7-10 bar) e l’alimentazione al fondo <strong>di</strong> una colonna<br />
4<br />
alimentata in testa con acqua, riempita con materiali <strong>di</strong> supporto per aumentare la superficie <strong>di</strong> contatto gas/liquido e migliorare lo scambio tra le fasi. Il gas,<br />
che transita in controcorrente all’interno della colonna stessa, si impoverisce progressivamente delle componenti solubili, trasferite nella fase liquida, con le<br />
concentrazioni <strong>di</strong> CO e H S che <strong>di</strong>minuiscono lungo il percorso <strong>di</strong> risalita e, contestualmente, aumentano quelle <strong>di</strong> metano. I flussi uscenti dalla torre sono<br />
2 2<br />
così costituiti, rispettivamente, dal biogas arricchito in metano e saturo <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà e dalla soluzione acquosa esausta, contenente i gas assorbiti. Per raggiungere<br />
le caratteristiche chimico-fisiche richieste dai successivi utilizzi, il gas va sottoposto ad un trattamento finale <strong>di</strong> <strong>di</strong>sidratazione ed eventuale rimozione <strong>di</strong> tracce<br />
residue <strong>di</strong> H S, ottenibili con i sistemi ausiliari già illustrati in precedenza. Gli spurghi liqui<strong>di</strong> dalla colonna, oltre alla CO ed all’H S rimossi, contengono<br />
2 2 2<br />
tracce <strong>di</strong> metano solubilizzato: al fine <strong>di</strong> contenerne le per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> processo, essi vengono alimentati in una colonna flash nella quale, con un rapido abbassamento<br />
della pressione (2 bar), si favorisce lo strippaggio dei gas <strong>di</strong>sciolti, con il flusso prodotto che viene ricircolato in ingresso alla colonna <strong>di</strong> lavaggio.<br />
Con tali tecniche si riescono a contenere le per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> metano sull’intera linea nell’or<strong>di</strong>ne del 2%.<br />
Il sistema conta con due <strong>di</strong>stinte configurazioni impiantistiche commerciali, la cui sostanziale <strong>di</strong>fferenza risiede nella presenza o meno della rigenerazione<br />
degli spurghi liqui<strong>di</strong>:<br />
Impianti senza ricircolo d’acqua: senza unità <strong>di</strong> rigenerazione (Figura 3.1), richiedono un flusso continuo <strong>di</strong> acqua pulita, con la soluzione <strong>di</strong> lavaggio in<br />
uscita dalla colonna flash, che, ancora contaminata da presenze <strong>di</strong> CO ed H S, deve essere inviata a smaltimento controllato. Configurazioni <strong>di</strong> questo tipo,<br />
2 2<br />
più semplici e con minori consumi <strong>di</strong> energia rispetto a quelle con rigenerazione, sono adottate principalmente negli impianti <strong>di</strong> depurazione delle acque<br />
reflue, in cui si tratta biogas generato dalla <strong>di</strong>gestione anaerobica dei fanghi e dove sono <strong>di</strong>sponibili flussi continui <strong>di</strong> acqua per alimentare la torre <strong>di</strong> lavaggio<br />
e capacità <strong>di</strong> trattamento degli spurghi liqui<strong>di</strong>.<br />
44
Figura 3.1: Schema generale <strong>di</strong> impianto del processo <strong>di</strong> assorbimento con acqua senza ricircolo (5)<br />
<br />
45
Impianti con ricircolo d’acqua (Figura 3.2): per limitare i consumi <strong>di</strong> acqua, lo spurgo liquido in uscita dalla colonna flash viene rigenerato in un’unità <strong>di</strong> deassorbimento,<br />
realizzato in colonna tramite la riduzione della pressione ed uno strippaggio con aria. L’acqua in uscita viene alimentata alla torre <strong>di</strong> lavaggio, con<br />
il flusso gassoso soggetto ad un trattamento finale <strong>di</strong> rimozione dell’H S (adsorbimento, biofiltrazione) prima del rilascio in atmosfera.<br />
2<br />
46<br />
Figura 3.2: Schema generale <strong>di</strong> impianto del processo <strong>di</strong> assorbimento con acqua con ricircolo (9)<br />
Nel caso in cui l’acqua da rigenerare presenti concentrazioni elevate <strong>di</strong> H 2 S, si possono verificare problemi <strong>di</strong> intasamento della colonna <strong>di</strong> deassorbimento<br />
per formazione <strong>di</strong> precipitati <strong>di</strong> zolfo elementare. Tale eventualità, strettamente legata alle caratteristiche del biogas grezzo, può in<strong>di</strong>rizzare la scelta verso un<br />
sistema senza rigenerazione o, in alternativa, richiedere un pretrattamento <strong>di</strong> rimozione dell’H S stessa.<br />
2<br />
I sistemi <strong>di</strong> assorbimento con acqua rappresentano una delle tecniche maggiormente utilizzate e collaudate nel settore, con applicazioni tipiche nel trattamento<br />
<strong>di</strong> biogas da depurazione <strong>di</strong> reflui civili. I principali elementi processistici ed operativi che caratterizzano il trattamento sono riassunti in Tabella 3.6.<br />
Tabella 3.6: Caratteristiche <strong>di</strong>stintive dei sistemi <strong>di</strong> assorbimento con acqua.<br />
Vantaggi Svantaggi<br />
Rimozione contestuale CO , H S, polveri 2 2 Consumi energetici per la compressione del gas<br />
grezzo in ingresso alla colonna <strong>di</strong> lavaggio<br />
Flessibilità a variazione portate gas grezzo Consumi d’acqua elevati (caso senza rigenerazione)<br />
Assenza <strong>di</strong> riscaldamento Consumi energetici per rigenerazione<br />
Semplicità operativa Produzione <strong>di</strong> acque reflue<br />
Nessun utilizzo <strong>di</strong> reagenti e/o ad<strong>di</strong>tivi Necessità <strong>di</strong> trattamento degli effluenti gassosi<br />
Diffuse esperienze applicative alla scala commerciale Problemi <strong>di</strong> crescita batterica in colonna <strong>di</strong> assorbimento<br />
47
Assorbimento fisico con solventi organici<br />
L’assorbimento della CO può essere condotto utilizzando un solvente sostitutivo all’acqua, quale e il PoliEtilen-Glicole (PEG), che presenta maggiori capac-<br />
2<br />
ità <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssoluzione nei confronti della CO (Figura 3.3). Grazie a tali caratteristiche, le miscele commerciali <strong>di</strong>sponibili (Solexol e Genosorb) consentono <strong>di</strong><br />
2<br />
operare la raffinazione con impianti più compatti. Il sistema (Figura 3.3) prevede la rigenerazione del solvente esausto in uscita dalla colonna, condotta tramite<br />
deassorbimento per strippaggio con aria e riscaldamento a temperature <strong>di</strong> circa 105°C per l’eliminazione dell’acqua assorbita in colonna, reso necessario<br />
per contenere la per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> efficienza che la soluzione assorbente subisce a seguito della contestuale <strong>di</strong>ssoluzione dell’umi<strong>di</strong>tà presente nel gas.<br />
Il solvente chimico presenta solubilità molto elevata anche nei confronti dell’H S, rendendone pertanto possibile la separazione contestuale a quella della<br />
2<br />
CO : tale alternativa non viene comunque sfruttata per contenere i consumi energetici relativamente consistenti richiesti per rimuovere l’acido solfidrico<br />
2<br />
assorbito nella rigenerazione della soluzione esausta. La configurazione dei sistemi prevede, pertanto, una fase preliminare <strong>di</strong> rimozione dell’H S dal biogas<br />
2<br />
grezzo, prima dell’alimentazione alla colonna <strong>di</strong> assorbimento. Sempre con l’obiettivo <strong>di</strong> facilitare il processo <strong>di</strong> rigenerazione, i pretrattamenti comprendono<br />
<strong>di</strong> norma anche una fase <strong>di</strong> <strong>di</strong>sidratazione del biogas, che consente <strong>di</strong> ridurre le temperature necessarie al processo <strong>di</strong> rigenerazione sino a circa 60°C . Esempi<br />
<strong>di</strong> applicazione alla scala reale hanno evidenziato la sensibilità del sistema a presenze <strong>di</strong> inquinanti indesiderati nel biogas grezzo (ad esempio acido formico)<br />
in grado <strong>di</strong> contaminare irreversibilmente la soluzione organica, che deve essere quin<strong>di</strong> completamente sostituita.<br />
48<br />
Tabella 3.6: Caratteristiche <strong>di</strong>stintive dei sistemi <strong>di</strong> assorbimento con acqua.<br />
Figura 3.4 : Rappresentazione schematica <strong>di</strong> un sistema <strong>di</strong> assorbimento con solvente organico (11)<br />
Alla scala reale il processo, pur basato su tecnologia ampiamente consolidata in molti settori industriali, conta con applicazioni relativamente nella purificazione<br />
del biogas. I principali elementi processistici ed operativi che caratterizzano il trattamento sono riassunti in Tabella 3.7.<br />
Vantaggi Svantaggi<br />
Impianti compatti Necessità pre-trattamenti<br />
Assenza <strong>di</strong> consumi d’acqua Consumi energetici elevati per rigenerazione<br />
Rigenerazione soluzione solvente Utilizzo sostanze chimiche<br />
Per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> metano tra 2-4%<br />
Elevate pressioni operative<br />
Tabella 3.7: Caratteristiche <strong>di</strong>stintive dei sistemi <strong>di</strong> assorbimento fisico con solvente organico.<br />
<br />
49
Assorbimento chimico con soluzioni amminiche<br />
L’operazione <strong>di</strong> assorbimento in colonna può essere condotta utilizzando un reagente chimico in grado <strong>di</strong> incrementare, rispetto alla <strong>di</strong>ssoluzione puramente<br />
fisica, la rimozione della CO attraverso reazione chimica (assorbimento chimico). I reagenti utilizzati allo scopo sono generalmente costituiti da soluzioni<br />
2<br />
alcaline <strong>di</strong> ammine, quali: Mono-etanol-ammina (MEA) e <strong>di</strong>metil-etanol-ammina (DMEA).<br />
Un esempio <strong>di</strong> configurazione del processo, generalmente simile a quelle dei sistemi <strong>di</strong> lavaggio fisico, è riportata in Figura 3.5. Il biogas grezzo e la soluzione<br />
chimica sono alimentati in controcorrente in una colonna <strong>di</strong> assorbimento, lungo la quale avviene progressivamente la reazione tra CO e MEA o DMEA a<br />
2<br />
bassa pressione e a temperature <strong>di</strong> circa 40°C. I reagenti sono altamente selettivi nei confronti dell’anidride carbonica permettendo così <strong>di</strong> raggiungere elevate<br />
concentrazioni <strong>di</strong> metano (99%) nel biogas prodotto, con per<strong>di</strong>te dello stesso decisamente contenute (0,1% circa). Il biogas in uscita dalla colonna va usualmente<br />
<strong>di</strong>sidratato prima dell’immissione in rete, mentre il gas grezzo richiede, a monte della colonna, opportuni pretrattamenti per la rimozione dell’idrogeno<br />
solforato e dell’umi<strong>di</strong>tà, quest’ultima finalizzata a garantire caratteristiche costanti della soluzione <strong>di</strong> ammine. La soluzione chimica esausta allo scarico della<br />
colonna viene rigenerata in un processo che utilizza calore e vapore, con conseguenti consumi energetici non trascurabili; il processo <strong>di</strong> rigenerazione degrada<br />
altresì progressivamente la soluzione, che deve essere sostituita saltuariamente (circa 1 volta all’anno in impianti in esercizio alla scala reale). Un’altra causa <strong>di</strong><br />
degradazione del reagente è riconducibile all’ossidazione della soluzione amminica operata da presenze <strong>di</strong> ossigeno e composti ossidati nel biogas grezzo, con<br />
conseguente formazione <strong>di</strong> aldei<strong>di</strong> volatili e aci<strong>di</strong> organici ad alto peso molecolare che contaminano la soluzione.<br />
I principali elementi processistici ed operativi che caratterizzano il trattamento sono riassunti in Tabella 3.8.<br />
50<br />
Vantaggi Svantaggi<br />
Impianti compatti Necessità pre-trattamenti del biogas grezzo<br />
Assenza <strong>di</strong> consumi d’acqua Richieste energetiche per la rigenerazione della soluzione<br />
amminica<br />
Rigenerazione della soluzione assorbente Utilizzo sostanze chimiche<br />
Ottima qualità del biogas ottenuto (CH > 99%)<br />
4<br />
Per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> metano molto contenute (< 0.1%)<br />
Possibile recupero CO separata<br />
2<br />
Pressioni <strong>di</strong> esercizio contenute<br />
Tabella 3.8: Caratteristiche <strong>di</strong>stintive dei sistemi <strong>di</strong> assorbimento chimico con ammine
Figura 3.5: Rappresentazione schematica <strong>di</strong> un impianto <strong>di</strong> assorbimento chimico con ammine secondo la tecnologia BCM-Process® (12)<br />
Adsorbimento<br />
Il processo PSA (acronimo anglosassone <strong>di</strong> “Pressure Swing Adsorpion”) opera la separazione della CO tramite tecniche <strong>di</strong> adsorbimento in colonna a car-<br />
2<br />
boni attivi (Figura 3.6) condotte ad elevata pressione per favorire il trasferimento delle componenti gassose sulla superficie dei granuli adsorbenti. Raggiunte<br />
le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> saturazione, la colonna viene rigenerata agendo sempre sulla pressione, riducendone i valori a livelli inferiori a quelli atmosferici con opportuni<br />
sistemi <strong>di</strong> aspirazione che, determinando il rilascio dei composti adsorbiti, ripristinano le capacità operative del carbone. Le esigenze <strong>di</strong> rigenerazione in<br />
loco fanno sì che i sistemi PSA debbano prevedere più colonne in parallelo (<strong>di</strong> norma 4 o 6 nelle ultime applicazioni) in modo da garantire la continuità <strong>di</strong><br />
trattamento.<br />
<br />
51
Figura 3.7: Configurazione impiantistica <strong>di</strong> un sistema PSA.<br />
52<br />
Figura 3.6: Schematizzazione del principio <strong>di</strong> adsorbimento <strong>di</strong> sostanze gassose in una colonna a carboni attivi (10)<br />
<br />
Una rappresentazione schematica della configurazione impiantistica generale dei sistemi PSA è riportata in Figura 3.7. Il biogas grezzo viene preventivamente<br />
<strong>di</strong>sidratato, trattato per la rimozione <strong>di</strong> H S e quin<strong>di</strong> inviato alla prima colonna <strong>di</strong> adsorbimento. Durante il passaggio su carboni attivi la CO , O e N sono<br />
2 2 2 2<br />
adsorbiti ed il biogas esce in testa alla colonna arricchito in metano (97% CH ) (Figura 3.6). Quando la colonna è completamente satura viene mandata in<br />
4<br />
rigenerazione ed è by-passata dal biogas in ingresso alimentato alla colonna successiva. La rigenerazione viene operata tramite una riduzione della pressione,<br />
normalmente su più sta<strong>di</strong>. Nel primo sta<strong>di</strong>o la pressione viene ridotta sino a livelli atmosferici, con produzione <strong>di</strong> un flusso gassoso relativamente ricco <strong>di</strong><br />
metano, reimmesso nel flusso <strong>di</strong> biogas grezzo in testa all’impianto per recuperare il metano stesso e limitarne le per<strong>di</strong>te. La pressione in colonna viene quin<strong>di</strong><br />
ulteriormente <strong>di</strong>minuita per raggiungere le con<strong>di</strong>zioni ottimali <strong>di</strong> desorbimento della CO . Terminata la rigenerazione, la pressione in colonna viene riportata<br />
2<br />
ai valori richiesti dall’adsorbimento prima <strong>di</strong> poter riprendere l’operatività.<br />
Le linee <strong>di</strong> adsorbimento contano, da lungo tempo, ampie realizzazioni commerciali nel settore della separazione <strong>di</strong> gas in svariati processi industriali, ed<br />
hanno recentemente trovato significative applicazioni anche negli impianti <strong>di</strong> raffinazione del biogas. Accanto al lavaggio con acqua, esse rappresentano il<br />
sistema <strong>di</strong> maggior <strong>di</strong>ffusione, rispetto al quale presentano alcuni vantaggi in termini dell’elevata qualità del gas prodotto (presenza <strong>di</strong> impurezze e <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà)<br />
senza dover ricorrere all’utilizzo <strong>di</strong> soluzioni liquide o <strong>di</strong> altre sostanze chimiche: per contro, gli impianti risultano costruttivamente più complessi, con<br />
esigenze operative e <strong>di</strong> controllo più raffinate.<br />
I principali elementi processistici ed operativi che caratterizzano il trattamento sono riassunti in Tabella 3.9.<br />
Vantaggi Svantaggi<br />
Nessuna richiesta <strong>di</strong> soluzioni acquose<br />
nè <strong>di</strong> reagenti chimici<br />
Necessità pre-trattamenti biogas<br />
Tolleranza del sistema a possibili contaminanti<br />
nel biogas grezzo<br />
Complessità dell’impianto, <strong>di</strong> gestione e manutenzione<br />
Rimozione contestuale <strong>di</strong> O e N 2 2<br />
Alti costi <strong>di</strong> investimento<br />
Numerose esperienze applicative Consumi <strong>di</strong> energia elettrica<br />
Possibile recupero CO separata<br />
2<br />
<strong>Bio</strong>gas in uscita secco<br />
Nessun consumo <strong>di</strong> calore<br />
Tabella 3.9: Caratteristiche <strong>di</strong>stintive dei sistemi <strong>di</strong> adsorbimento con tecniche PSA<br />
53
Processi a membrana<br />
Prevalentemente valutati in installazioni alla scala pilota, i sistemi a membrana comprendono due <strong>di</strong>stinte tipologie <strong>di</strong> processo:<br />
• processo ad alta pressione, in cui la separazione è condotta in fase gassosa da entrambi i lati della membrana;<br />
• processo a bassa pressione, in cui l’allontanamento dei componenti separati che <strong>di</strong>ffondono attraverso la membrana viene condotto per assorbimento in una<br />
soluzione liquida.<br />
I sistemi ad alta pressione utilizzano membrane in acetato <strong>di</strong> cellulosa in grado <strong>di</strong> separare piccole molecole semi-polari come CO 2 , H 2 O e H 2 S che, transi-<br />
tando attraverso la membrana, <strong>di</strong>ffondono nel permeato (Figura 3.8). L’efficienza del processo è governata, oltre che dalla permeabilità della membrana, anche<br />
dalla pressione applicata e dalle temperature del flusso da trattare. La separazione è tale per cui anche una frazione <strong>di</strong> metano transita attraverso la membrana,<br />
nonostante permeabilità molto più ridotte rispetto a quelle degli altri gas, con conseguenti esigenze conflittuali tra la concentrazione <strong>di</strong> metano nel flusso<br />
depurato e quella persa nel permeato. La separazione ottimale della CO e dell’H S, contestualmente ad un elevata qualità del gas prodotto richiede così la<br />
2 2<br />
realizzazione del processo su più sta<strong>di</strong> in serie, in configurazioni che prevedono il ricircolo del permeato più ricco <strong>di</strong> metano o la sua utilizzazione in caldaia<br />
per ridurne le per<strong>di</strong>te in atmosfera. A titolo <strong>di</strong> esempio, un sistema tipo che comporta il raggiungimento <strong>di</strong> concentrazioni <strong>di</strong> metano nel biogas maggiori del<br />
96% può prevedere l’utilizzo <strong>di</strong> tre membrane in serie, con livelli <strong>di</strong> per<strong>di</strong>te collocati su valori inferiori al 10% e con eventuali esigenze <strong>di</strong> trattamenti finali <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>sidratazione e rimozione dell’H S residuo prima dell’immissione in rete o dell’utilizzo. Il biogas grezzo deve essere, altresì, <strong>di</strong>sidratato e compresso prima<br />
2<br />
dell’alimentazione al modulo membrane, che lavora su pressioni maggiori <strong>di</strong> 20 bar. Un esempio <strong>di</strong> configurazione impiantistica <strong>di</strong> questo tipo è riportato in<br />
figura 3.9, mentre in Tabella 3.5 sono sintetizzate le consuete caratteristiche <strong>di</strong>stintive principali del sistema.<br />
54<br />
Figura 3.8: Principio <strong>di</strong> funzionamento <strong>di</strong> una membrana semi-permeabile (14)<br />
Figura 3.9: Rappresentazione schematica <strong>di</strong> un impianto <strong>di</strong> depurazione e purificazione del biogas a membrane ad alta pressione (14)<br />
Vantaggi Svantaggi<br />
Nessun consumo d’acqua nè <strong>di</strong> reagenti chimici Necessità pre-trattamenti biogas<br />
Rimozione contestuale <strong>di</strong> H S e CO Alti costi <strong>di</strong> investimento<br />
2 2<br />
Tecnologia semplice e compatta Consumi <strong>di</strong> energia elettrica<br />
Per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> metano consistenti (
I sistemi a bassa pressione si basano sull’utilizzo <strong>di</strong> una membrana microporosa idrofobica i cui lati sono lambiti, rispettivamente, dalla fase gassosa da trattare e<br />
da una soluzione liquida che scorrono in <strong>di</strong>rezioni opposte. Il processo avviene a pressione atmosferica, con i gas che attraversano la membrana che vengono allontanati<br />
per <strong>di</strong>ssoluzione nel liquido. Quest’ultimo è costituito, per la rimozione dell’H2S, da soluzioni <strong>di</strong> soda o <strong>di</strong> miscele commerciali brevettate (Coral®),<br />
suscettibili <strong>di</strong> rigenerazione in loco. Per la CO si adottano soluzioni amminiche, rigenerabili anch’esse per via termica: il flusso ottenuto dalla rigenerazione è<br />
2<br />
particolarmente puro, e può pertanto trovare collocazione in <strong>di</strong>versi processi industriali. Il processo permette <strong>di</strong> ottenere concentrazioni <strong>di</strong> metano nel biogas<br />
superiori al 96% (5). Le sue principali caratteristiche <strong>di</strong>stintive sono riassunte in Tabella 3.11.<br />
Tabella 3.11: Caratteristiche <strong>di</strong>stintive dei sistemi a membrane a bassa pressione<br />
Processi criogenici<br />
Il principio della separazione criogenica è costituito dalla <strong>di</strong>fferenza tra le temperature <strong>di</strong> ebollizione del metano (-160°C a Patm) e della CO (-78°C a Patm):<br />
2<br />
raffreddando il biogas ad elevate pressioni è dunque possibile separare la CO come liquido 2 22 . Il processo prevede la compressione del biogas grezzo ed il suo<br />
successivo raffreddamento tramite passaggio in una serie <strong>di</strong> scambiatori <strong>di</strong> calore, seguiti da una fase <strong>di</strong> espansione finale in turbina, che provocano la condensazione<br />
della CO , che viene separata in fase liquida e può quin<strong>di</strong> essere avviata all’utilizzo industriale. Dopo la separazione della CO il flusso residuo può<br />
2 2<br />
essere ulteriormente raffreddato, per ottenere anche la condensazione del metano e la sua conseguente produzione come liquido. Il sistema richiede adeguati<br />
pretrattamenti del biogas grezzo per la rimozione <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà ed idrogeno solforato. La tecnologia è in fase sperimentale e ad oggi è stata applicata in pochi<br />
impianti alla scala pilota: la Tabella 3.12 ne sintetizza le consuete caratteristiche <strong>di</strong>stintive.<br />
56<br />
Vantaggi Svantaggi<br />
CO separata pura (recupero) 2 Necessità pre-trattamenti biogas<br />
Processo a pressione ambiente Consumi <strong>di</strong> calore per rigenerazione permeati<br />
Tecnologia in fase sperimentale<br />
Tabella 3.12: Caratteristiche <strong>di</strong>stintive dei sistemi <strong>di</strong> trattamento criogenico.<br />
Vantaggi Svantaggi<br />
Elevate qualità biogas prodotto Necessità pre-trattamenti biogas<br />
Separazione CO liquida e pura (recupero) 2 Consumi energetici elevati<br />
Nessun consumo <strong>di</strong> acqua o reagenti chimici Complessità processistica<br />
Impianto compatto Elevati costi <strong>di</strong> investimento<br />
Processo in fase <strong>di</strong> sperimentazione<br />
22 M. Persson, O. Jonsson, “<strong>Bio</strong>gas upgra<strong>di</strong>ng to vehicle fuel standards and grid injection”, IEA <strong>Bio</strong>energy Task 37, 2006
Configurazioni impiantistiche<br />
Negli impianti <strong>di</strong> trattamento del biogas le operazioni <strong>di</strong> depurazione e quelle <strong>di</strong> raffinazione non costituiscono <strong>di</strong> norma fasi <strong>di</strong>stinte, ma sono integrate<br />
all’interno <strong>di</strong> un’unica linea. A titolo esemplificativo, il capitolo illustra alcune delle configurazioni impiantistiche attualmente applicate a piena scala nel<br />
settore <strong>di</strong> interesse. La descrizione, che non è da intendersi esaustiva dei sistemi <strong>di</strong>sponibili a livello commerciale, intende fornire alcune in<strong>di</strong>cazioni sulle<br />
principali caratteristiche operative dei processi descritti in precedenza.<br />
Impianti <strong>di</strong> lavaggio con acqua<br />
Gran parte dei sistemi <strong>di</strong> questo tipo adottano la soluzione che prevede il ricircolo della soluzione esausta dopo rigenerazione. Nella linea messa a punto dalla<br />
DMT 23 la colonna <strong>di</strong> lavaggio opera ad alta pressione (9 bar), con la rigenerazione condotta per espansione in una colonna flash e strippaggio in torre con<br />
aria (Figura 3.10). La rimozione dell’H S è condotta in più fasi: depurazione preliminare su carboni attivi del biogas grezzo, rimozione contestuale in col-<br />
2<br />
onna <strong>di</strong> assorbimento ed affinamento finale a monte dell’immissione in rete su un biofiltro, che tratta contestualmente anche lo spurgo gassoso e la soluzione<br />
rigenerata in uscita dalla colonna <strong>di</strong> strippaggio del sistema <strong>di</strong> ricircolo. Il sistema è in grado <strong>di</strong> garantire produzioni <strong>di</strong> biometano con tenori <strong>di</strong> CH superiori<br />
4<br />
al 97% e contenuti <strong>di</strong> CO inferiori al 2%, con per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> metano del 2% circa, consumi <strong>di</strong> elettricità tra 0,4 e 0,5 kWh/m 2 3 <strong>di</strong> gas prodotto ed un reintegro <strong>di</strong><br />
acqua tra 500 e 5000 l/h.<br />
Figura 3.10: Schema della linea DMT TS-PWS (8)<br />
23 H.E.M. Dirkse, “<strong>Bio</strong>gas upgra<strong>di</strong>ng using the DMT TS-PWS® Technology”, DMT Environmental Technology<br />
57<br />
Il sistema della Malmberg 24 è costituito da un impianto prefabbricato e da un container <strong>di</strong>viso in tre camere (Figura 3.11). Il gas grezzo, compresso e raffred-<br />
dato in due sta<strong>di</strong>, viene trattato in una colonna a riempimento, alimentata con acqua <strong>di</strong> ricircolo rigenerata tramite espansione in un’unità flash e successivo<br />
strippaggio in apposita torre. Il sistema è caratterizzato da una configurazione estremamente compatta, facilmente installabile e <strong>di</strong> gestione relativamente semplificata,<br />
ed applicabile per portate <strong>di</strong> biogas da trattare comprese tra 150 e 2400 mn3 /h. Esso è relativamente <strong>di</strong>ffuso nelle installazioni presenti in Germania e<br />
Svezia, ove si è <strong>di</strong>mostrato in grado <strong>di</strong> produrre biometano da <strong>di</strong>gestione <strong>di</strong> colture de<strong>di</strong>cate e residui agricoli con tenori <strong>di</strong> CH del 97%, e <strong>di</strong> CO dell’1-2%,<br />
4 2<br />
con un corrispondente potere calorifico <strong>di</strong> circa 11 kWh/mn3 .<br />
Basato su una configurazione sostanzialmente analoga, il sistema sviluppato dalla Flotech (Figura 4.3), relativamente <strong>di</strong>ffuso nella produzione <strong>di</strong> biometano<br />
per autotrazione, è applicabile per capacità <strong>di</strong> trattamento comprese tra 80 e 2000 mn3 /h <strong>di</strong> biogas grezzo. Il processo garantisce il raggiungimento <strong>di</strong> concentrazioni<br />
in metano nel flusso trattato <strong>di</strong> circa 99%, con tenori residui <strong>di</strong> H S inferiori a 0.1 ppm, grazie alla presenza <strong>di</strong> un processo brevettato <strong>di</strong> affinamento<br />
2<br />
in grado <strong>di</strong> rimuovere anche i silossani26 .<br />
Un esempio <strong>di</strong> applicazione reale <strong>di</strong> tale tecnologia è l’impianto <strong>di</strong> Gustrow (Germania) (Figura 3.12). Entrato in funzione nel giugno del 2009 è il più grande<br />
impianto <strong>di</strong> raffinazione del biogas al mondo, capace <strong>di</strong> trattare 1000 mn3 /h <strong>di</strong> biogas grezzo da cui ricava 46 mill. m3 biometano/a. L’impianto, strutturato<br />
su cinque linee parallele, tratta biogas prodotto da <strong>di</strong>gestione anaerobica <strong>di</strong> 450,000 t/a materiale agricolo proveniente da colture de<strong>di</strong>cate. Il consumo energetico<br />
dell’impianto è <strong>di</strong> 0,2 Kw/mn3 biogas, con il biometano prodotto immesso nella rete del gas naturale27 .<br />
24-25 Documentazione tecnica reperibile in www.malmberg.se<br />
26-27 Documentazione tecnica reperibile in www.greenlane.com<br />
58<br />
Figura 3.11: Impianto <strong>di</strong> produzione biometano <strong>di</strong> Darmstad (Germania) con tecnologia Malmberg a lavaggio con acqua 25<br />
28 Documentazione tecnica reperibile in www.greenlane.com<br />
29-30 Documentazione tecnica reperibile in www. haase-energietechnik.de<br />
Figura 3.12: Impianto <strong>di</strong> purificazione del biogas <strong>di</strong> Gustrow (Germania) con tecnologia Flotech Greenlane® a lavaggio con acqua 28 .<br />
Impianti <strong>di</strong> lavaggio con solvente organico<br />
Basati generalmente su sistemi rigenerativi che utilizzano solventi organici a base <strong>di</strong> glicoli, operano il lavaggio con pressioni in colonna <strong>di</strong> circa 7 bar e<br />
rigenerazione per strippaggio a pressione atmosferica con flusso d’aria riscaldato. Nella tecnologia sviluppata dalla HAASE Energietechnik (Figura 3.13), il<br />
solvente è costituito da una soluzione brevettata <strong>di</strong> polietilenglicol (Selexol®), in grado <strong>di</strong> catturare contestualmente anche H S e vapor d’acqua 2 29 .<br />
Il biometano prodotto è caratterizzato da contenuti del 90-98% in CH e concentrazioni residue <strong>di</strong> H S <strong>di</strong> 5 mg/cm 4 2 3 , con per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> metano inferiori all’1-<br />
2%: quest’ultime sono ulteriormente minimizzate dal sistema <strong>di</strong> conversione termica ossidativa per il trattamento finale degli spurghi gassosi <strong>di</strong> cui la linea è<br />
dotata, che consente <strong>di</strong> ridurne pressochè totalmente le emissioni in atmosfera. Il sistema così costituito è applicato in alcuni impianti in Germania, finalizzati<br />
tanto all’immissione in rete che all’utilizzo come combustibile per autotrazione.<br />
Figura 3.13: Impianto <strong>di</strong> raffinazione <strong>di</strong> Ronnenberg (Germania) con tecnologia <strong>di</strong> lavaggio fisico con solvente organico 30<br />
<br />
<br />
59
Impianti <strong>di</strong> assorbimento chimico<br />
Come già illustrato, il lavaggio chimico opera normalmente con soluzioni liquide <strong>di</strong> sostanze amminiche, largamente sperimentate in analoghe applicazioni<br />
dell’industria chimica <strong>di</strong> processo, con sistemi <strong>di</strong> tipo rigenerativo, condotto per via termica. Nella linea proposta, ad esempio, dalla Purac (Figura 3.14), il<br />
liquido <strong>di</strong> lavaggio è una soluzione brevettata <strong>di</strong> ammine (denominazione commerciale Cooab®), con l’assorbimento condotto a bassa pressione (circa 150<br />
mbar) e la rigenerazione per strippaggio con riscaldamento del solvente esausto: il sistema è dotato <strong>di</strong> unità per il recupero termico della soluzione rigenerata,<br />
finalizzati a minimizzare i consumi energetici del processo, nonchè <strong>di</strong> pretrattamento <strong>di</strong> rimozione dell’H S e <strong>di</strong> essiccamento finale del gas prodotto a monte<br />
2<br />
dell’immissione in rete. Il biometano ottenuto presenta concentrazioni <strong>di</strong> CH > 96% e <strong>di</strong> CO < 0.5%, con per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> metano sull’intera linea inferiori al<br />
4 2<br />
0.1% e con la CO separata caratterizzata da un grado <strong>di</strong> purezza tale da renderla <strong>di</strong>sponibile per eventuali usi commerciali 2 31 .<br />
Figura 3.14: Struttura impiantistica <strong>di</strong> un sistema <strong>di</strong> purificazione del biogas per assorbimento chimico con ammine - Tecnologia Cirmac: LP-Cooab® 32<br />
.<br />
Un analogo sistema, proposto dalla MT Energie, utilizza una soluzione <strong>di</strong> DEA (<strong>di</strong>etanol-ammina) 33 . La linea sviluppata, già riportata in precedenza nella<br />
Figura 3.5, opera l’assorbimento in una colonna a riempimento a circa 40°C e la rigenerazione tramite riscaldamento-desorbimento multista<strong>di</strong>o, con una<br />
configurazione particolarmente articolata per garantire una ridotta contaminazione del solvente, tramite rimozione preliminare dell’H S con carboni attivi<br />
2<br />
e dell’umi<strong>di</strong>tà con essiccamento spinto, ed un efficiente recupero termico. Il sistema permette <strong>di</strong> raggiungere concentrazioni <strong>di</strong> metano nel gas prodotto<br />
maggiori del 99%, con corrispondenti per<strong>di</strong>te sull’intera linea inferiori allo 0,1%, ed è <strong>di</strong>sponibile per potenzialità comprese tra 250 mn³/h e 2000 mn³/h <strong>di</strong><br />
biogas grezzo. Esso conta numerose applicazioni in Germania (Figura 3.15), ove la tecnologia <strong>di</strong> lavaggio con ammine ha subito negli ultimi anni notevoli<br />
ampliamenti nella sua <strong>di</strong>ffusione nel settore del biometano.<br />
31-32 Documentazione tecnica reperibile in www.purac.dk<br />
33-34 MT-Energie, Documentazione tecnica reperibile in www.en.mt-biomethan.com<br />
60<br />
Figura 3.15: Impianto <strong>di</strong> depurazione/raffinazione del biogas <strong>di</strong> Einbeck<br />
(100 m3/h <strong>di</strong> biogas grezzo da <strong>di</strong>gestione <strong>di</strong> matrici agricole e residui zootecnici) tramite lavaggio con ammine 34<br />
Impianti <strong>di</strong> adsorbimento con tecniche PSA<br />
Le configurazione proposte si <strong>di</strong>fferenziano negli sforzi condotti per velocizzare i cicli <strong>di</strong> processo, con conseguenti effetti positivi sulle <strong>di</strong>mensioni e la<br />
complessità dell’impianto. Nel sistema proposto dalla Carbotech, la linea PSA è <strong>di</strong> tipo tra<strong>di</strong>zionale, con una struttura compatta organizzata su supporti e<br />
composta da 4-6 colonne <strong>di</strong> assorbimento (Figura 3.16). Il biometano ottenuto ha un contenuto minimo <strong>di</strong> CH del 97%: le corrispondenti per<strong>di</strong>te in at-<br />
4<br />
mosfera sono contenute tramite un sistema presente nella linea, messo a punto per sfruttare il flusso gassoso con quantità non trascurabili <strong>di</strong> CH , prodotto<br />
4<br />
da alcuni sta<strong>di</strong> del desorbimento, nell’alimentazione della caldaia per il riscaldamento del <strong>di</strong>gestore anaerobico 35 .<br />
In talune linee meno convenzionali, i sistemi sono in grado <strong>di</strong> ottenere analoghe efficienze <strong>di</strong> raffinazione operando più rapidamente, grazie a particolari accorgimenti<br />
adottati nella configurazione complessiva. Nel processo sviluppato dalla Quest’Air, ad esempio, tali accorgimenti consistono nell’adozione <strong>di</strong> una<br />
particolare tipologia <strong>di</strong> valvole rotanti per regolare l’immissione e l’uscita del flusso gassoso dalle colonne <strong>di</strong> adsorbimento. Il sistema può essere applicato per<br />
potenzialità comprese tra 20-10000 m3n/h, ottenendo un gas con livelli <strong>di</strong> metano collocati introno al 96% 36 .<br />
Figura 3.16: Esempio <strong>di</strong> configurazione impiantistica <strong>di</strong> un sistema <strong>di</strong> adsorbimento con tecnica PSA sviluppato dalla Carbotech 37 .<br />
35-37 Documentazione tecnica reperibile in www.carbotech.de<br />
36 S. Mezei, “Upgra<strong>di</strong>ng <strong>Bio</strong>gas to Pipeline Quality -Technology Choices, Economics & Operating Experience”, QuestAir Technology, 2008<br />
<br />
<br />
61
Cenni agli impianti con tecnologia a membrane e <strong>di</strong> tipo criogenico<br />
Come già accennato, i sistemi a membrana e quelli criogenici contano, allo stato attuale, applicazioni che si limitano a stu<strong>di</strong> condotti alla scala pilota.<br />
Nel primo caso, valutazioni relativamente approfon<strong>di</strong>te sulle prestazioni ottenibili sono <strong>di</strong>sponibili per una struttura sperimentale <strong>di</strong> potenzialità pari a 180<br />
m3 /h <strong>di</strong> biogas grezzo, finalizzata alla produzione <strong>di</strong> biometano per immissione in rete38 . L’impianto (Figura 3.17) è stato costruito nel 2007 in Austria, ad<br />
integrazione <strong>di</strong> una linea già esistente <strong>di</strong> produzione ed utilizzo <strong>di</strong> biogas in sistema CHP, ed è strutturato secondo uno schema <strong>di</strong> trattamento così configurato<br />
(Figura 3.17):<br />
• rimozione H S in due sta<strong>di</strong> in serie, tramite sgrossatura biologica in biofiltro e successivo affinamento per adsorbimento in colonna con pellets <strong>di</strong> ossido <strong>di</strong><br />
2<br />
ferro. Il sistema permette un elevato livello <strong>di</strong> depurazione dell’H S, con concentrazioni finali residue nel biometano inferiori a 1 ppmv;<br />
2<br />
• compressione del biogas e successivo raffreddamento (T
I sistemi criogenici contano con una configurazione sperimentale applicata a due impianti pilota, con qualche installazione a piena scala attualmente in fase<br />
<strong>di</strong> realizzazione. L’impianto, messo a punto dalla GTS, permette <strong>di</strong> ottenere biometano particolarmente puro (99% CH ) con per<strong>di</strong>te dello stesso sull’intera<br />
4<br />
linea minori <strong>di</strong> 0.5%. Inoltre la CO è separata in forma liquida e con elevato grado <strong>di</strong> purezza (>99% CO ) risultando così <strong>di</strong>sponibile per utilizzi commer-<br />
2 2<br />
ciali41 . La struttura della linea, organizzata in una configurazione multista<strong>di</strong>o piuttosto articolata, comprende le fasi seguenti:<br />
• <strong>di</strong>sidratazione e raffreddamento del biogas in un’unità filtrante;<br />
• compressione bi-sta<strong>di</strong>o fino a circa 18-25 bar;<br />
• raffreddamento a T=-25°C per la separazione <strong>di</strong> eventuali contaminanti organici, dei Siloxani e dell’acqua residua;<br />
• rimozione dell’H S tramite reazione catalitica su apposito filtro con ossi<strong>di</strong> <strong>di</strong> ferro;<br />
2<br />
• separazione della CO per liquefazione in due sta<strong>di</strong>: nel primo, il gas viene raffreddato a temperature tra -50 / -59°C, con conseguente liquefazione del<br />
2<br />
30-40% della CO presente, con la quantità residua separata come solido nel secondo sta<strong>di</strong>o, nel quale come fluido refrigerante può essere utilizzata la CO 2 2<br />
liquefatta. La separazione <strong>di</strong> CO in fase solida comporta la necessità <strong>di</strong> un processo <strong>di</strong>scontinuo, che richiede l’utilizzo <strong>di</strong> due colonne in parallelo, <strong>di</strong> cui una<br />
2<br />
in esercizio e l’altra in rigenerazione (riscaldamento per la liquefazione della CO separata).<br />
2<br />
I consumi energetici dell’impianto variano nell’intervallo compreso tra 0,18 - 0.25kWh /mn 3 42 .<br />
Considerazioni comparative<br />
In<strong>di</strong>catori tecnici<br />
I principali elementi <strong>di</strong> carattere tecnico ed operativo dei sistemi <strong>di</strong> depurazione e raffinazione <strong>di</strong>sponibili, adottabili quali in<strong>di</strong>catori delle prestazioni generali<br />
per definirne il contesto comparativo, sono riportati in Tabella 3.13.<br />
I parametri utilizzati, tanto <strong>di</strong> natura strettamente quantitativa che qualitativa, sono quelli ritenuti più significativi per sintetizzare i principali aspetti impiantistici<br />
convenzionali (con<strong>di</strong>zioni operative generali, prestazioni, consumi <strong>di</strong> energia, calore e reagenti) nonchè le implicazioni ambientali, sostanzialmente<br />
tracciabili dalle per<strong>di</strong>te atmosferiche <strong>di</strong> metano. Sono altresì considerate talune caratteristiche intrinseche dei processi, quali la possibilità <strong>di</strong> rigenerazione dei<br />
reagenti, la produzione <strong>di</strong> flussi gassosi riutilizzabili, la complessità delle linee e la loro <strong>di</strong>ffusione commerciale, utili nel contribuire, insieme agli in<strong>di</strong>catori<br />
tecnici più convenzionali, alla valutazione complessiva dei sistemi.<br />
41 J. De Pater “Upgra<strong>di</strong>ng using cryogenic technology; the GPP®-system-Presentation” ISET 2008 - Documentazione tecnica reperibile in www.gastreatmentservices.com<br />
42 J. De Pater “Upgra<strong>di</strong>ng using cryogenic technology; the GPP®-system-Presentation” ISET 2008<br />
63
I consumi <strong>di</strong> energia elettrica costituiscono uno degli elementi più importanti delle caratteristiche operative dei sistemi. I dati <strong>di</strong>sponibili al riguardo, al netto<br />
delle richieste per l’eventuale compressione del gas per l’immissione in rete, ne in<strong>di</strong>cano valori sostanzialmente allineati per le tecnologie <strong>di</strong> lavaggio con acqua<br />
(con rigenerazione), PSA e lavaggio fisico con solvente, compresi nell’intervallo 0,25-0,33 kWh/mn3 biogas grezzo44 . Negli impianti <strong>di</strong> lavaggio, tanto con<br />
acqua che con solvente, i consumi elettrici sono dovuti principalmente alle esigenze delle pompe <strong>di</strong> circolazione del liquido, delle pompe a bassa pressione, del<br />
sistema <strong>di</strong> ventilazione per la circolazione dell’aria <strong>di</strong> strippaggio e del sistema <strong>di</strong> raffreddamento. Per gli impianti PSA, viceversa, i consumi sono legati alle<br />
esigenze <strong>di</strong> compressione e <strong>di</strong> vuoto richiesti alternativamente dalle fasi <strong>di</strong> esercizio e rigenerazione delle colonne45 .<br />
Rispetto alle tecnologie precedenti, i sistemi <strong>di</strong> lavaggio chimico presentano consumi elettrici inferiori, compresi nell’intervallo 0,12-0,15 kWh/mn3 biogas<br />
grezzo, come <strong>di</strong>retta conseguenza dell’esercizio a pressione atmosferica delle colonne: tale riduzione è parzialmente compensata dall’apporto termico necessario<br />
alla rigenerazione del solvente46 .<br />
64<br />
Parametri<br />
Assorbimento<br />
con acqua<br />
Assorbimento<br />
con solventi<br />
organici<br />
Lavaggio<br />
con ammine<br />
CH 4 nel gas prodotto (%) >97 >96 >99 >96<br />
Per<strong>di</strong>te CH (%) 4 2-3 2-4
Come già in precedenza accennato, tutte le tecnologie <strong>di</strong> raffinazione del biogas attualmente <strong>di</strong>sponibili comportano inevitabili per<strong>di</strong>te atmosferiche <strong>di</strong><br />
metano. Tale aspetto costituisce un importante parametro, oltre che per la valutazione dell’efficienza e delle prestazioni dei sistemi, anche per le potenziali<br />
ripercussioni sul bilancio ambientale complessivo dell’operazione <strong>di</strong> produzione del biometano, riconducibili alla riduzione nella compensazione delle emissioni<br />
<strong>di</strong> gas serra associate al risparmio nell’utilizzo <strong>di</strong> combustibili fossili. Recenti valutazioni al riguardo mostrano come per<strong>di</strong>te atmosferiche superiori al 2%<br />
possano già compromettere, oltre che la convenienza economica dell’operazione, anche quella più strettamente ambientale47 .<br />
Le per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> metano nei sistemi <strong>di</strong> trattamento sono <strong>di</strong> due <strong>di</strong>verse tipologie:<br />
• fughe <strong>di</strong>rette in atmosfera da apparecchiature della linea, ad esempio da valvole, connessioni e compressori. La manutenzione dell’impianto e un adeguato<br />
controllo dello stesso hanno grande influenza su <strong>di</strong> esse;<br />
• per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> metano <strong>di</strong>rettamente attribuibili al processo e, quin<strong>di</strong>, strettamente correlate alla tipologia dello stesso ed alle corrispondenti possibilità<br />
che offre nell’adottare opportune misure <strong>di</strong> riduzione. Per i <strong>di</strong>versi sistemi adottabili, le cause e l’entità delle per<strong>di</strong>te sono così riassumibili:<br />
- negli impianti <strong>di</strong> lavaggio fisico e chimico, la solubilità del metano in acqua o nei solventi organici, pur nettamente inferiore a quella della CO , 2<br />
non è mai del tutto nulla (Figura 3.3), con conseguenti fughe essenzialmente dovute alla <strong>di</strong>ssoluzione del metano nel solvente utilizzato ed al<br />
successivo rilascio durante le operazioni <strong>di</strong> rigenerazione dello stesso. In termini generali, le informazioni reperibili in letteratura e le in<strong>di</strong>cazioni<br />
delle case costruttrici in<strong>di</strong>cano fughe comprese tra 1-3% per gli impianti a lavaggio con acqua, 2-4% per gli impianti a lavaggio fisico con solvente<br />
de<strong>di</strong>cato e valori inferiori allo 0.1% per il lavaggio chimico. A tale proposito, la pressione <strong>di</strong> esercizio della fase <strong>di</strong> lavaggio sviluppa un ruolo molto<br />
importante, con l’operazione che, quando condotta a livelli più elevati (20 bar) per favorire la rimozione della CO , determina un contestuale<br />
2<br />
incremento nella solubilizzazione del metano, con per<strong>di</strong>te che possono così raggiungere valori del 10-18% 47 ;<br />
- nelle linee PSA le per<strong>di</strong>te derivano dalla bassa ma non nulla affinità del metano per il carbone attivo, con piccole quantità del gas che vengono così<br />
rilasciate nel flusso gassoso durante il desorbimento nella fase <strong>di</strong> rigenerazione. Il contesto informativo reperibile in letteratura e le in<strong>di</strong>cazioni dei<br />
fornitori in<strong>di</strong>cano fughe comprese tra 1-4 %;<br />
- per gli impianti a membrane, le per<strong>di</strong>te sono <strong>di</strong>pendenti dalla permeabilità della matrice polimerica nei confronti del metano. La necessità <strong>di</strong><br />
forzare il processo <strong>di</strong> separazione attraverso l’utilizzo <strong>di</strong> sta<strong>di</strong> in serie e l’adozione <strong>di</strong> elevate pressioni trans-membrana ne favorisce ulteriormente il<br />
passaggio nel permeato, con per<strong>di</strong>te quantificate su livelli pari o inferiori al 10%.<br />
La quantificazione in campo delle fughe <strong>di</strong> metano con rilievi su impianti in esercizio a piena scala conta ancora pochissimi riferimenti. Le metodologie <strong>di</strong><br />
misura e calcolo delle per<strong>di</strong>te sono tuttora in fase <strong>di</strong> formulazione, e non <strong>di</strong>spongono pertanto <strong>di</strong> protocolli standar<strong>di</strong>zzati. Uno dei pochi riferimenti al<br />
riguardo è costituito da un’indagine sperimentale condotta nel 2007 in Svezia presso 22 impianti <strong>di</strong> depurazione e raffinazione del biogas. L’indagine, promossa<br />
dalla Swe<strong>di</strong>sh Waste Management Association e condotta su base volontaria da gestori <strong>di</strong> <strong>di</strong>scariche e <strong>di</strong> impianti <strong>di</strong> depurazione delle acque reflue, ha<br />
valutato le emissioni in impianti operanti con tecnologie PSA, lavaggio fisico con acqua e lavaggio chimico48 . Le misure sono state finalizzate per identificare<br />
tanto le fughe intrinseche dalle varie apparecchiature dell’impianto (valvole, connessioni delle tubazioni, colonne <strong>di</strong> lavaggio e adsorbimento), che le per<strong>di</strong>te<br />
con il flusso gassoso residuo dei processi <strong>di</strong> trattamento. L’indagine ha utilizzato tecniche <strong>di</strong> rilevamento in continuo basate su rilevatori a ionizzazione <strong>di</strong><br />
fiamma (FID) e tecniche <strong>di</strong>scontinue, basate sul prelievo <strong>di</strong> campioni e l’analisi con meto<strong>di</strong> gas-cromatografici. I risultati ottenuti mostrano fughe complessive<br />
attestate su livelli maggiori dell’1% per gli impianti a lavaggio chimico, con valori compresi tra 1-5% per le tecnologie <strong>di</strong> lavaggio con acqua e per i sistemi<br />
PSA (Figura 3.18), e con contributi <strong>di</strong>ffusi ma piuttosto modesti attribuibili alle per<strong>di</strong>te intrinseche dalle linee <strong>di</strong> trasporto e convogliamento. Lo stu<strong>di</strong>o<br />
conclude altresì che i risultati appaiono sostanzialmente allineati o <strong>di</strong> poco superiori ai valori ricavati dalla letteratura e da quelli in<strong>di</strong>cati dai fornitori, e citati<br />
in precedenza. A questo proposito, va segnalato come l’evoluzione delle tecnologie a lavaggio fisico con acqua e PSA ha portato negli ultimi anni alla messa<br />
a punto <strong>di</strong> sistemi che dovrebbero mostrarsi in grado <strong>di</strong> garantire per<strong>di</strong>te inferiori al 1-2%, e quin<strong>di</strong> sullo stesso livello <strong>di</strong> quelle dei processi con ammine.<br />
Riscontri in impianti reali non sono però ancora <strong>di</strong>sponibili.<br />
45-46-47 A. Petersson, A. Wellinger “<strong>Bio</strong>gas upgra<strong>di</strong>ng technologies-developments and innovations”, IEA <strong>Bio</strong>energy Task 37, 2009<br />
48 M. Holmgren, Vattenfall Power Consultant AB, “Voluntary system for control of emissions of methane” 2nd Nor<strong>di</strong>c <strong>Bio</strong>gas Conference Malmö, 2008<br />
65
È opportuno evidenziare che la riduzione delle fughe può anche contare con interventi specifici <strong>di</strong> trattamento dei gas <strong>di</strong> coda tramite processi ossidativi <strong>di</strong><br />
conversione, analoghi a quelli utilizzati per la rimozione dei composti organici ed integrati nella linea <strong>di</strong> raffinazione. Tali interventi, pur caratterizzati da<br />
efficienze in grado <strong>di</strong> annullare pressoché totalmente l’incidenza delle fughe, comportano evidenti costi supplementari del sistema. Meno onerose appaiono,<br />
in tal senso, le possibilità <strong>di</strong> utilizzo dei flussi residui miscelati con l’aria comburente per l’alimentazione delle <strong>di</strong>verse utenze termiche (caldaie, motori, unità<br />
cogenerative <strong>di</strong> varia tipologia) normalmente presenti negli impianti <strong>di</strong> trattamento anaerobico per la fornitura del calore <strong>di</strong> processo.<br />
Un ultimo aspetto <strong>di</strong> carattere generale è relativo alla <strong>di</strong>ffusione commerciale delle <strong>di</strong>verse alternative tecnologiche <strong>di</strong>sponibili. Le indagini più recenti in tal<br />
senso reperibili per il contesto europeo, sintetizzate in Figura 3.19, mostrano una prevalenza dei sistemi a lavaggio fisico con acqua e PSA: negli ultimi due<br />
anni si è tuttavia registrata una crescente <strong>di</strong>ffusione del sistema a lavaggio chimico con ammine, essenzialmente riconducibile all’evolversi della situazione in<br />
Germania ove il recente restringimento dei limiti <strong>di</strong> legge sulle massime per<strong>di</strong>te ammissibili <strong>di</strong> metano ha portato ad un deciso incremento nell’adozione <strong>di</strong><br />
tale alternativa. Il lavaggio fisico con solventi organici conta poche applicazioni commerciali, mentre le tecnologie a membrane ed i processi criogenici appaiono<br />
ad oggi confinati a limitate installazioni sperimentali.<br />
66<br />
Figura 3.18: Per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> metano rilevate tramite indagini in campo per impianti <strong>di</strong> purificazione del biogas<br />
con tecnologia a lavaggio chimico, PSA e lavaggio fisico con acqua49. Figura 3.19: Diffusione a livello europeo delle <strong>di</strong>verse alternative tecnologiche <strong>di</strong>sponibili per la depurazione e purificazione del biogas da <strong>di</strong>gestione anaerobica 50<br />
49 M. Holmgren, Vattenfall Power Consultant AB, “Voluntary system for control of emissions of methane” 2nd Nor<strong>di</strong>c <strong>Bio</strong>gas Conference Malmö, 2008<br />
50 <strong>Bio</strong>gas partner, documentazione tecnica. Disponibile in: www.biogaspartner.de<br />
<br />
Gli stessi dati sono <strong>di</strong>saggregati in Tabella 3.14 per singole nazioni europee ed integrati con analoghe informazioni <strong>di</strong>sponibili per gli USA. I risultati mostrano<br />
una larga prevalenza dei sistemi <strong>di</strong> lavaggio con acqua in Svezia, ove la maggior parte degli impianti è de<strong>di</strong>cata alla produzione <strong>di</strong> biometano da <strong>di</strong>gestione<br />
anaerobica <strong>di</strong> fanghi <strong>di</strong> depurazione, ed è così localizzata presso i depuratori <strong>di</strong> reflui liqui<strong>di</strong>, che garantiscono abbondanti <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> acqua per il lavaggio.<br />
La tecnologia PSA appare maggiormente <strong>di</strong>ffusa in tutti gli altri contesti nazionali, in cui gli impianti sono prevalentemente finalizzati al trattamento <strong>di</strong><br />
biogas ottenuto da residui agricoli, zootecnici e dell’industria alimentare e da biomasse provenienti da colture de<strong>di</strong>cate.<br />
Lavaggio<br />
acqua<br />
Lavaggio<br />
solv.<br />
organici<br />
Lavaggio<br />
amminico<br />
Tabella 3.14: Diffusione delle <strong>di</strong>verse alternative tecnologiche per la depurazione e purificazione del biogas da <strong>di</strong>gestione anaerobica nelle singole nazioni Europee<br />
PSA Membrane Totale<br />
Svezia 27 5 7 39<br />
Germania 11 4 12 18 1 46<br />
Austria 1 2 2 5<br />
Svizzera 4 1 11 16<br />
Olanda 1 1<br />
In<strong>di</strong>catori economici<br />
Il contesto informativo sui costi <strong>di</strong> investimento e <strong>di</strong> gestione dei sistemi <strong>di</strong> trattamento e raffinazione del biogas per l’immissione in rete conta su informazioni<br />
relativamente limitate: la realizzazione commerciale <strong>di</strong> impianti a piena scala è infatti relativamente recente, con la maggior parte delle applicazioni entrate<br />
in funzione negli ultimi 2 anni, sopratutto grazie all’espansione del mercato in Germania. Gli elementi attualmente <strong>di</strong>sponibili derivano da alcune indagini<br />
realizzate in Europa51 ed in Canada52 , e si basano tanto su acquisizioni <strong>di</strong>rettamente ottenute da impianti in esercizio e/o casi <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o che, sopratutto, su<br />
dati <strong>di</strong>sponibili in proposte progettuali o informazioni reperibili dalle strutture <strong>di</strong> commercializzazione dei sistemi. Le informazioni coinvolgono, pertanto,<br />
le tecnologie maggiormente <strong>di</strong>ffuse, costituite dal lavaggio fisico con acqua e con soventi, dal lavaggio con ammine e dai sistemi PSA. In particolare, lo<br />
stu<strong>di</strong>o svedese53 prende in considerazione 15 impianti installati in Svezia negli anni 1998-2003, integrandoli con casi <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o presenti in letteratura e con<br />
alcune informazioni ottenute dalle società commerciali. Analoga struttura caratterizza l’indagine condotta in Canada54 , sviluppata nel 2008 considerando<br />
11 impianti operanti in Europa ed USA, entrati in funzione negli anni 1999-2008. Lo stu<strong>di</strong>o tedesco55 realizzato nel 2008, presenta i risultati stimati tramite<br />
l’elaborazione degli elementi ricavati da un’estesa indagine <strong>di</strong> mercato del settore, <strong>di</strong>saggregati per tre intervalli <strong>di</strong> potenzialità rappresentativi, rispettivamente,<br />
<strong>di</strong> installazioni alla piccola (250 m3 biogas grezzo/h), me<strong>di</strong>a (500 m3 biogas grezzo /h) e grande (1000-2000) m3 biogas grezzo /h) scala.<br />
51 M. Persson, “Evaluation of upgra<strong>di</strong>ng techniques for biogas”, Report SGC-142, Swe<strong>di</strong>sh gas centre, 2003<br />
“Technologies and costs of con<strong>di</strong>tioning biogas and feed-in into the natural gas network” Fraunhofer UMSICHT, 2009<br />
52-54 “Feasibility study- <strong>Bio</strong>gas upgra<strong>di</strong>ng and grid injection in the Fraser Valley”, British Columbia”, Electrigaz Tech. Inc., BB innovation Council, 2008<br />
53 M. Persson, “Evaluation of upgra<strong>di</strong>ng techniques for biogas”, Report SGC-142, Swe<strong>di</strong>sh gas centre, 2003<br />
56 “Technologies and costs of con<strong>di</strong>tioning biogas and feed-in into the natural gas network” Fraunhofer UMSICHT, 2009<br />
67
L’insieme degli in<strong>di</strong>catori economici ricavabili è sintetizzato nei paragrafi seguenti, <strong>di</strong>stinto tra costi <strong>di</strong> investimento ed oneri <strong>di</strong> esercizio e manutenzione<br />
degli impianti. I dati riportati sono quelli calcolati a bocca d’impianto, al netto dei costi relativi tanto alla fase <strong>di</strong> stabilizzazione anaerobica che alle necessità<br />
<strong>di</strong> compressione del biometano imme<strong>di</strong>atamente prima dell’immissione in rete. I valori sono ovviamente <strong>di</strong>pendenti da alcune ipotesi <strong>di</strong> base adottate nella<br />
loro valutazione che, quando reperibili, sono state espressamente evidenziate, e vanno quin<strong>di</strong> considerati in<strong>di</strong>cativi delle singole situazioni esaminate.<br />
La realizzazione degli interventi in contesti specifici e <strong>di</strong>fferenziati, quali quello della realtà lombarda, può evidentemente comportare scostamenti attribuibili<br />
tanto a variabilità generali dei principali costi unitari (calore, reagenti, energia elettrica, personale) che alle peculiarità locali nel richiedere particolari esigenze<br />
impiantistiche. I costi <strong>di</strong> investimento, sintetizzati in Figura 3.20, risultano compresi in un intervallo variabile tra 0.5 e circa 3 milioni <strong>di</strong> euro per potenzialità<br />
<strong>di</strong> trattamento variabili tra 200 e 2500 m3 /h <strong>di</strong> biogas grezzo. I valori appaiono sostanzialmente confrontabili per le <strong>di</strong>verse alternative tecnologiche considerate,<br />
con i sistemi PSA <strong>di</strong> ultima generazione leggermente più onerosi <strong>di</strong> quelli a lavaggio fisico con acqua e chimico con ammine, rispettivamente. Per tutti<br />
i processi, il complesso dei dati mostra un effetto scala piuttosto consistente (Figura 3.21), con riduzioni nel costo specifico per gli impianti <strong>di</strong> potenzialità<br />
me<strong>di</strong>o alta (≥ 1000 m3n/h) rispetto a quelli collocati in corrispondenza del limite inferiore considerato (200 m3n/h <strong>di</strong> biogas) quantificabili intorno al 50%.<br />
68<br />
Figura 3.20: Costi <strong>di</strong> investimento per sistemi <strong>di</strong> depurazione e purificazione del biogas in funzione della potenzialità dell’impianto<br />
Figura 3.21: Costi specifici <strong>di</strong> investimento (€/m3n/h biogas grezzo) per sistemi <strong>di</strong> depurazione e purificazione del biogas<br />
in funzione della potenzialità dell’impianto.<br />
<br />
I costi annui <strong>di</strong> esercizio <strong>di</strong>sponibili sono sintetizzati in Figura 3.22, sempre in funzione della potenzialità dell’impianto.<br />
I valori sono compresi in un intervallo in<strong>di</strong>cativo tra 50∙000 e 700∙000 €/anno per potenzialità <strong>di</strong> trattamento variabili tra 200 e 2500 m3 /h <strong>di</strong> biogas grezzo,<br />
corrispondenti a circa 4-6 c€/m3 gas trattato (Figura 3.22) ed a circa 0.8 -1.2 euro cent/kWh <strong>di</strong> contenuto energetico del biometano prodotto (Figura 3.22).<br />
Le variazioni puntuali osservabili, associate alle oscillazioni nei fattori locali considerati nelle valutazioni, non mostrano apprezzabili influenze nel <strong>di</strong>fferenziare<br />
i <strong>di</strong>versi sistemi.<br />
I processi <strong>di</strong> lavaggio chimico con ammine appaiono, tuttavia, leggermente più onerosi <strong>di</strong> quelli a lavaggio fisico con acqua e dei processi PSA, nonostante<br />
nella configurazione <strong>di</strong> questi ultimi sia compreso il costo associato all’unità <strong>di</strong> conversione termica dei gas <strong>di</strong> coda per la riduzione delle fughe <strong>di</strong> metano.<br />
Per contro, le valutazioni dei sistemi con ammine hanno considerato la copertura totale delle richieste termiche per la rigenerazione della soluzione tramite<br />
apporti esterni, senza prevedere alcuna possibilità <strong>di</strong> recupero interno al processo, previsto in buona parte delle alcune delle configurazioni commerciali <strong>di</strong>sponibili<br />
e che contribuirebbe a ridurre i costi dell’operazione.<br />
Analogamente ai costi <strong>di</strong> investimento, anche quelli <strong>di</strong> esercizio evidenziano apprezzabili effetti scala, illustrati dall’andamento dei valori specifici riportati<br />
nelle Figure 3.23 e 3.24, con riduzione per le tagli più elevate del 20-30% circa rispetto agli impianti <strong>di</strong> potenzialità più bassa.<br />
Figura 3.22: Costi <strong>di</strong> esercizio per sistemi <strong>di</strong> depurazione e purificazione del biogas<br />
in funzione della potenzialità dell’impianto.<br />
<br />
Figura 3.24: Costi specifici <strong>di</strong> esercizio (c€/kWh <strong>di</strong> energia contenuta nel biometano prodotto)<br />
per sistemi <strong>di</strong> depurazione e purificazione del biogas in funzione della potenzialità dell’impianto.<br />
Figura 3.23: Costi specifici <strong>di</strong> esercizio (c€/m3n biogas grezzo) per sistemi <strong>di</strong> depurazione e<br />
purificazione del biogas in funzione della potenzialità dell’impianto.<br />
<br />
69<br />
La <strong>di</strong>saggregazione dei costi nelle singole voci considerate mostra un’incidenza particolarmente significativa degli oneri energetici per tutti i sistemi, con<br />
un contributo compreso tra il 65% e l’80% circa sul totale costituito, in linea con le caratteristiche <strong>di</strong> esercizio dei processi, dai consumi <strong>di</strong> elettricità per gli<br />
impianti a lavaggio ad acqua e PSA e da quelli <strong>di</strong> elettricità e <strong>di</strong> calore per i sistemi a lavaggio con ammine. La Figura 3.25 riporta un esempio rappresentativo<br />
della ripartizione, riferito ad un impianto <strong>di</strong> potenzialità pari a 500 m3n/h <strong>di</strong> gas trattato.<br />
Realizzazioni nei paesi europei<br />
Il contesto europeo evidenzia nella Germania, nella Svezia e nell’Olanda le nazioni con le maggiori capacità installate <strong>di</strong> immissione in rete <strong>di</strong> biometano<br />
(Figura 3.26). Le realizzazioni attuali appaiono relativamente <strong>di</strong>fferenziate nei <strong>di</strong>versi contesti nazionali: in Svizzera, Svezia ed Olanda, ove le iniziative nel<br />
settore sono attive da decenni, il biometano è essenzialmente in<strong>di</strong>rizzato all’utilizzo per autotrazione ed alla produzione <strong>di</strong> energia in sistemi cogenerativi, con<br />
il biogas trattato proveniente principalmente da <strong>di</strong>gestione anaerobica <strong>di</strong> fanghi <strong>di</strong> depurazione, frazione organica <strong>di</strong> rifiuti urbani e industriali e biogas da<br />
<strong>di</strong>scarica57 . In Austria e sopratutto Germania, viceversa, il mercato si è sviluppato solo negli ultimi anni, con un’impostazione <strong>di</strong>versa e quasi esclusivamente<br />
orientata all’utilizzo <strong>di</strong> biogas grezzo prodotto da colture de<strong>di</strong>cate e residui agricoli e zootecnici per l’immissione del biometano nella rete del gas naturale58 .<br />
In Germania, la pianificazione governativa ha puntato fortemente sul biogas come fonte energetica rinnovabile, con l’importante obiettivo <strong>di</strong> sostituzione<br />
<strong>di</strong> 6 miliar<strong>di</strong> <strong>di</strong> m3 <strong>di</strong> gas naturale all’anno con biometano entro il 2020. A tale scopo, è stata valutata un’esigenza <strong>di</strong> realizzazione <strong>di</strong> circa 1000 impianti, per<br />
un investimento complessivo <strong>di</strong> 10 miliar<strong>di</strong> <strong>di</strong> euro. La situazione attuale comprende 23 impianti operativi, per una capacità annua complessiva <strong>di</strong> circa 200<br />
milioni <strong>di</strong> m3; 5 impianti saranno avviati nel 2010 ed altri 20 impianti sono in fase <strong>di</strong> progetto59 . Come matrice organica <strong>di</strong> partenza, il programma punta<br />
sull’utilizzo <strong>di</strong> colture de<strong>di</strong>cate, con una previsione a me<strong>di</strong>o termine che prevede una composizione me<strong>di</strong>a del substrato pari ad 1/3 <strong>di</strong> scarti organici agricoli<br />
e industriali e 2/3 <strong>di</strong> colture agricole de<strong>di</strong>cate.<br />
70<br />
Figura 3.25: Contributo relativo delle principali componenti dei costi <strong>di</strong> esercizio per sistemi <strong>di</strong> depurazione e purificazione del biogas.<br />
57 Documentazione tecnica reperibile in www.purac.dk<br />
58 “M. Harasek, A.Marakaruk, “New Developments in <strong>Bio</strong>gas Upgra<strong>di</strong>ng (in Austria)”, Technische Universität Wien.<br />
Documentazione tecnica reperibile in www.purac.dk<br />
59 Country Reports of member countries 2010, 2009, 2008, 2007, IEA <strong>Bio</strong>energy Task 37<br />
“<strong>Bio</strong>gas Grid Injection in Germany and Europe–Market, Technology and Players” <strong>Bio</strong>gaspartner – a joint initiative. 2009<br />
P.Weiland, “Status of biogas upgra<strong>di</strong>ng in Germany” , J.H. Von Thünen -Institute(vTI). IEA task37 Workshop, 10/2009<br />
Figura 3.26: Potenzialità installata <strong>di</strong> immissione <strong>di</strong> biometano in rete nei paesi europei 60<br />
La Svezia è la nazione che per prima al mondo ha applicato <strong>di</strong>ffusamente la tecnologia <strong>di</strong> depurazione/raffinazione del biogas generato da <strong>di</strong>gestione anaerobica<br />
per l’ottenimento <strong>di</strong> biometano da impiegare come combustibile per veicoli o da immettere nella rete del gas naturale. La materia prima è in larga parte<br />
costituita dai fanghi <strong>di</strong> depurazione degli impianti <strong>di</strong> trattamento delle acque reflue, con altri substrati rappresentati dalla frazione organica dei rifiuti urbani<br />
e dai residui dell’industria alimentare e del settore agricolo. Attualmente, il paese conta con 39 impianti <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> biometano, con la maggior parte<br />
delle linee <strong>di</strong> raffinazione configurate con tecnologie a lavaggio fisico con acqua, particolarmente adatte all’integrazione negli impianti <strong>di</strong> depurazione <strong>di</strong> reflui<br />
liqui<strong>di</strong>. Nel prossimo futuro è previsto l’entrata in esercizio <strong>di</strong> un impianto sperimentale con tecnologia criogenica. Il biometano prodotto viene impiegato soprattutto<br />
come combustibile per autotrazione, mentre l’immissione nella rete del gas naturale trova alcune <strong>di</strong>fficoltà per la sua frammentazione. Attualmente<br />
in Svezia esistono 100 punti <strong>di</strong> rifornimento per veicoli a biometano che erogano più <strong>di</strong> 53 milioni <strong>di</strong> m3n <strong>di</strong> gas equivalenti a 61 milioni <strong>di</strong> litri <strong>di</strong> petrolio61 .<br />
La produzione <strong>di</strong> biogas da scarti organici del settore agricolo è un settore sviluppato da molti anni in Austria, con la maggior parte della produzione utilizzata<br />
in sistemi cogenerativi. L’introduzione dei sistemi <strong>di</strong> raffinazione per l’immissione in rete è stata avviata recentemente, con il primo impianto attivo dal<br />
2005 ed, attualmente, altri 3 installazioni operative e due in fase <strong>di</strong> realizzazione. L’Austria sta investendo in modo particolare nello sviluppo delle tecniche <strong>di</strong><br />
raffinazione a membrana: un impianto pilota con tale tecnologia è già in funzione ed un altro è in fase <strong>di</strong> sviluppo62 .<br />
In Olanda, infine, la depurazione e raffinazione del biogas da <strong>di</strong>scarica è un settore sviluppato da alcuni decenni. Più <strong>di</strong> recente, il governo ha avviato progetti<br />
finalizzati alla produzione <strong>di</strong> biometano per l’immissione nella rete del gas naturale o l’utilizzo come combustibile per veicoli. Attualmente due impianti sono<br />
operativi mentre altri sono fase <strong>di</strong> realizzazione o progettazione63 .<br />
60 <strong>Bio</strong>gas partner, documentazione tecnica. Disponibile in: www.biogaspartner.de<br />
61 Country Reports of member countries 2010, 2009, 2008, 2007, IEA <strong>Bio</strong>energy Task 37<br />
62 M. Harasek, A.Marakaruk, “New Developments in <strong>Bio</strong>gas Upgra<strong>di</strong>ng (in Austria)”, Technische Universität Wien.<br />
Country Reports of member countries 2010, 2009, 2008, 2007, IEA <strong>Bio</strong>energy Task 37<br />
63 “From biogas to green gas. Upgra<strong>di</strong>ng techniques and suppliers”, Creative Energy-Energy transition, Netherlands 2009<br />
<br />
71
Le prospettive del biogas in Lombar<strong>di</strong>a<br />
Analisi della qualità del biogas lombardo<br />
Per ciò che riguarda la letteratura italiana in merito al biogas esistono realtà (CRPA, Legambiente, Envipark, <strong>Politecnico</strong> <strong>di</strong> Torino) impegnate in stu<strong>di</strong> e<br />
ricerche che sono portavoce <strong>di</strong> una nuova cultura a favore della produzione e sviluppo <strong>di</strong> biogas come fonte energetica alternativa non solo <strong>di</strong> energia elettrica<br />
e termica (già da anni in vigore) ma anche <strong>di</strong> biometano sia per uso <strong>di</strong> autrotrazione che domestico attraverso la sua immissione nella rete <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione.<br />
Materiali e meto<strong>di</strong><br />
Ogni tipologia <strong>di</strong> matrice e le con<strong>di</strong>zioni del processo <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> biogas ne influenzano la qualità, in particolare legata alla percentuale <strong>di</strong> metano nel<br />
biogas (che è il fattore che ne definisce il “valore energetico”) che può variare da un minimo del 50% fino all'80% circa.<br />
La Tabella 4.1 mostra la composizione me<strong>di</strong>a del biogas mettendo in evidenza che i componenti presenti nel biogas in maggiore percentuale sono rispettivamente<br />
metano e anidride carbonica.<br />
Componente Formula chimica % in volume<br />
Metano CH 4 50-80<br />
Anidride carbonica CO 2 20-50<br />
Azoto N 2 0-3<br />
Idrogeno solforato H 2 S 0-2<br />
Idrogeno H 2 0-1<br />
Ossigeno O 2 0-1<br />
Ammoniaca NH 4 0-0.5<br />
Tabella 4.1: Componenti del biogas<br />
73
74<br />
Sostanza <strong>Bio</strong>gas Gas naturale<br />
Metano 50-70% 93-98%<br />
Anidride carbonica 25-40% 1,00%<br />
Azoto < 3% 1,00%<br />
Idrogeno solforato
Tipologia <strong>di</strong> prodotti<br />
Prodotti/sottoprodotti vegetali<br />
Tabella 4.3: Rese me<strong>di</strong>e dei substrati<br />
<strong>Bio</strong>gas<br />
(mc/Kg S.O) Metano %<br />
Insilato <strong>di</strong> sorgo zuccherino 0,60 53<br />
Insilato <strong>di</strong> erba 0,56 52<br />
Insilato <strong>di</strong> grano 0,60 53<br />
Insilato <strong>di</strong> mais 0,60 53<br />
Scarti agroindustriali vegetali<br />
Scarti <strong>di</strong> lavorazione mais dolce 0,48 55<br />
Scarti <strong>di</strong> leguminose 0,60 60<br />
Buccette e semi <strong>di</strong> pomodoro 0,35 55<br />
Scarti <strong>di</strong> lavorazione patata 0,60 53<br />
Scarti agroindustriali animali<br />
Siero <strong>di</strong> latte 0,75 60<br />
Contenuti ruminali bovini 0,75 53<br />
Sangue bovino 0,65 65<br />
Fanghi <strong>di</strong> macelli suini 0,35 60<br />
Fanghi <strong>di</strong> macelli ovini 0,35 60<br />
Fango flottazione avicolo 0,35 60<br />
Liquame bovino 0,25 55<br />
Liquame suino 0,15 68<br />
Letame bovino 0,35 60<br />
Varie<br />
FORSU 0,60 51<br />
Glicerina 0,78 58<br />
75
Caratteristiche chimiche e idoneità alla gestione anaerobica <strong>di</strong> effluenti zootecnici<br />
La produzione <strong>di</strong> effluenti oltre che dalla specie zootecnica e dal numero <strong>di</strong> animali presenti <strong>di</strong>pende anche dallo sta<strong>di</strong>o <strong>di</strong> accrescimento, dal coefficiente <strong>di</strong><br />
trasformazione dell'alimento e dalla soluzione stabulativa adottata. Sono soprattutto lo sta<strong>di</strong>o <strong>di</strong> accrescimento e la tecnica <strong>di</strong> stabulazione che determinano<br />
i volumi e le caratteristiche <strong>di</strong> concentrazione <strong>di</strong> sostanza secca e organica. In riferimento alle norme tecniche per l'applicazione a livello nazionale dell'ex art.<br />
38 del Dlgs 152199, ora Dlgs 152/2006, é possibile stimare che:<br />
Liquami suini<br />
76<br />
Produzione <strong>di</strong> biogas<br />
(mc/kg in ingresso)<br />
Tabella 4.4: Rese me<strong>di</strong>e dei substrati<br />
Liquami suini Liquami bovini<br />
0,45-0,55 <strong>di</strong> cui<br />
il 60-65%<br />
<strong>di</strong> metano<br />
0,30-0,45 <strong>di</strong> cui il 55-60%<br />
<strong>di</strong> metano<br />
Criticità<br />
• effluente zootecnico caratterizzato da un contenuto <strong>di</strong> sostanza secca e <strong>di</strong> sostanza organica alquanto variabile in funzione delle <strong>di</strong>fferenti tipologie <strong>di</strong> allevamento.<br />
È quin<strong>di</strong> opportuno operare affinché arrivino in <strong>di</strong>gestione anaerobica liquami suini con un tenore <strong>di</strong> sostanza secca pari ad almeno il 3-4%;<br />
• per ottimizzare le rese è essenziale avviare alla <strong>di</strong>gestione anaerobica deiezioni "fresche", evitando stoccaggi interme<strong>di</strong>;<br />
• in caso <strong>di</strong> uso agronomico del <strong>di</strong>gestato, il volume del/ì <strong>di</strong> gestore/ì non è considerabile come stoccaggio: a tal fine occorre prevedere i necessari volumi per<br />
il rispetto del tempo minimo richiesto dalla normativa <strong>di</strong> pertinenza.<br />
Punti <strong>di</strong> forza<br />
• produzione regolare e continuativa;<br />
• ottima propensione tecnica alla <strong>di</strong>gestione anaerobica, purché non eccessivamente <strong>di</strong>luiti, in quanto ben dotati <strong>di</strong> sostanza organica, <strong>di</strong> buon potere tampone<br />
e privi <strong>di</strong> frazioni "inerti" non desiderate;<br />
• riduzione significativa delle emissioni <strong>di</strong> odori dallo stoccaggio del <strong>di</strong>gestato.
Liquami bovini<br />
Criticità<br />
• l'effetto <strong>di</strong> <strong>di</strong>luizione è minimo rispetto a quello che si ha con le deiezioni suine, in quanto le zone calpestate dal bestiame sono pulite e risciacquate con basse<br />
quantità <strong>di</strong> acqua. L'eventuale aggiunta <strong>di</strong> paglia conduce a variazioni nel contenuto <strong>di</strong> soli<strong>di</strong> totali, Come per i suini, il contenuto <strong>di</strong> sostanza secca è correlato<br />
al sistema <strong>di</strong> allevamento; anche in questo caso è opportuno che arrivino in impianto i liquami bovini con un tenore <strong>di</strong> sostanza secca pari ad almeno 17-18%;<br />
• per ottimizzare le rese è essenziale avviare a <strong>di</strong>gestione anaerobica deiezioni "fresche", evitando stoccaggi interme<strong>di</strong>;<br />
• in caso <strong>di</strong> uso agronomico del <strong>di</strong>gestato, il volume del/ì <strong>di</strong> gestore/ì non è considerabile come stoccaggio; a tal fine occorre prevedere i necessari volumi per<br />
il rispetto del tempo minimo richiesto dalla normativa <strong>di</strong> pertinenza.<br />
Punti <strong>di</strong> forza<br />
• produzione regolare e continuativa;<br />
• buona propensione tecnica alla <strong>di</strong>gestione anaerobica, in quanto ben dotati <strong>di</strong> sostanza organica, <strong>di</strong> buon potere tampone e privi <strong>di</strong> frazioni inerti non<br />
desiderate.<br />
Caratteristiche chimiche e idoneità alla <strong>di</strong>gestione anaerobica <strong>di</strong> residui agroindustriali vegetali<br />
L'industria agroalimentare produce ingenti quantità <strong>di</strong> reflui e scarti derivanti dalla lavorazione delle materie prime, che possono essere avviate alla <strong>di</strong>gestione<br />
anaerobica: siero <strong>di</strong> latte, reflui liqui<strong>di</strong> <strong>di</strong> lavorazione dei succhi <strong>di</strong> frutta o <strong>di</strong> <strong>di</strong>stillazione dell'alcool. scarti organici liqui<strong>di</strong> e/o semisoli<strong>di</strong> della macellazione<br />
(grassi, sangue, contenuto stomacale, budella ...), buccette <strong>di</strong> pomodoro, scarti <strong>di</strong> lavorazione delle patate, cipolle, mais, ecc. Tali residui o scarti sono classificabili<br />
come "sottoprodotti" ai sensi dell'art. 183, comma 1, lettera n) del Dlgs 152/06 e del Dlgs n. 4/08. La nuova definizione <strong>di</strong> "sottoprodotto" consente <strong>di</strong><br />
sottrarre flussi qualitativamente vali<strong>di</strong> per la <strong>di</strong>gestione anaerobica dal contesto normativo dei "rifiuti". Gli scarti e i residui avviati ad un altro ciclo produttivo<br />
(produzione del prodotto metano) per poter essere classificati sottoprodotto anziché rifiuto devono però rispettare tutto quanto <strong>di</strong> seguito enunciato: devono<br />
essere generati da un processo produttivo, pur non essendone l'oggetto principale: l'impiego in altro processo produttivo deve essere certo sin dalla fase della<br />
sua produzione e integrale. Il processo in cui lo scarto è reimpiegato deve essere preventivamente in<strong>di</strong>viduato e definito; il sottoprodotto deve avere caratteristiche<br />
merceologiche e <strong>di</strong> qualità ambientale tali da garantire che il suo uso non generi un impatto ambientale qualitativo e quantitativo <strong>di</strong>verso da quello<br />
ammesso e autorizzato nell'impianto <strong>di</strong> destinazione: le caratteristiche <strong>di</strong> compatibilità ambientale <strong>di</strong> cui sopra devono essere possedute dal sottoprodotto sin<br />
dal momento della sua produzione; non sono consentiti trattamenti o trasformazioni preliminari al loro reimpiego a tale scopo; il sottoprodotto deve avere<br />
un valore economico <strong>di</strong> mercato . Tali sottoprodotti possono in genere essere acquistati dall'impianto <strong>di</strong> biogas ad un prezzo contenuto e variabile fra 5 e 15<br />
€/t; in altri casi invece i produttori possono anche pagare una tariffa minima in ingresso (0-15 €/t).<br />
La Tabella 4.5 mostra il valore energetico e la percentuale <strong>di</strong> metano prodotto rispettivamente dagli scarti <strong>di</strong> mais dolce, scarti <strong>di</strong> patate e scarti <strong>di</strong> frutta.<br />
Produzione <strong>di</strong> biogas<br />
(mc/kg in g)<br />
Scarti mais dolce Scarti patata Scarti frutta<br />
0,45-0,55 <strong>di</strong> cui 50-55%<br />
metano<br />
Tabella 4.5: Valore energetico e produzione <strong>di</strong> metano <strong>di</strong> alcuni scarti agro-alimentari<br />
0,50-0,60 <strong>di</strong> cui 50-53%<br />
metano<br />
0,50-0,60 <strong>di</strong> cui 50-60%<br />
metano<br />
77
Scarti <strong>di</strong> mais dolce<br />
Criticità:<br />
• <strong>di</strong>sponibilità limitata nel tempo (da settembre a ottobre) e nello spazio (ad esempio in Emilia-Romagna nella provincia <strong>di</strong> Piacenza);<br />
• necessità <strong>di</strong> insilamento per la conservazione.<br />
Punti <strong>di</strong> forza:<br />
• ottima idoneità alla <strong>di</strong>gestione anaerobica;<br />
• <strong>di</strong>sponibilità abbondante nei territori <strong>di</strong> produzione.<br />
Scarti <strong>di</strong> patate<br />
Criticità:<br />
• produzione limitata ad alcune regioni: Emilia-Romagna, Lombar<strong>di</strong>a, Campania, Abruzzo e Calabria.<br />
Punti <strong>di</strong> forza:<br />
• produzione irregolare, ma <strong>di</strong>stribuita nei 12 mesi;<br />
• ottima idoneità alla <strong>di</strong>gestione anaerobica;<br />
• <strong>di</strong>sponibilità abbondante nei territori <strong>di</strong> produzione.<br />
Scarti <strong>di</strong> frutta<br />
Criticità<br />
• <strong>di</strong>sponibilità limitata nel tempo (da giugno a <strong>di</strong>cembre);<br />
• <strong>di</strong>fficoltà <strong>di</strong> conservazione causata dall'elevato contenuto <strong>di</strong> acqua e dalla rapida fermenlescibilità del prodotto.<br />
Punti <strong>di</strong> forza<br />
• ottima idoneità alla <strong>di</strong>gestione anaerobica;<br />
• <strong>di</strong>sponibilità abbondante nei territori <strong>di</strong> produzione.<br />
Test <strong>di</strong> qualità su biogas lombar<strong>di</strong><br />
L’Azienda agricola F.lli Bizzoni è una realtà collocata nella campagna alle porte <strong>di</strong> Caravaggio (BG).<br />
L’azienda alleva suini da ingrasso destinati alla macellazione.L’impianto <strong>di</strong> biogas presente in azienda è stato inaugurato a luglio 2009; ha una potenza <strong>di</strong> 990<br />
KW ed è destinato alla produzione <strong>di</strong> energia elettrica che viene immessa <strong>di</strong>rettamente nella rete ENEL. Esso è costituito da 4 <strong>di</strong>gestori che producono biogas<br />
partendo da liquami suini ad<strong>di</strong>zionati da alcune biomasse che ne aumentano l’efficienza sia in termini <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> biogas che <strong>di</strong> KW. Nell’impianto<br />
vengono immessi ogni giorno 110 mc <strong>di</strong> miscela <strong>di</strong> liquami e biomassa che producono 150 KW/h, quin<strong>di</strong> circa 24.000 KW al giorno e circa 8.670.000 KW<br />
all’anno.<br />
78
La composizione della miscela è cosi ripartita:<br />
matrice u.m.<br />
Insilato mais 16 t<br />
Insilato triticale 12 t<br />
Insilato pannocchie integrali mais 5 t<br />
Farina grano tenero 7 t<br />
Liquame suino 110 t<br />
Tabella 4.6: Matrice tipo per l’Azienda Bizzoni<br />
La qualità me<strong>di</strong>a del biogas prodotto dall’inizio dell’attività dell’impianto è la seguente:<br />
composto u.m.<br />
CH 4 60%<br />
H 2 S 700 ppm<br />
NH 4 0,4 %<br />
CO 2 38 %<br />
Tabella 4.7: Qualità me<strong>di</strong>a del biogas prodotto dall’Azienda Bizzoni<br />
79
L’Azienda agricola Rinal<strong>di</strong> situata a Formigara, in provincia <strong>di</strong> Cremona alleva 8000 suini all’ingrasso destinati alla macellazione.Il Primo impianto è stato avviato<br />
nel 2004, successivamente ne sono stati attivati altri due nel 2006 e nel 2008. Le rispettive potenze sono 230 Kw, 1180 e 625 per un totale <strong>di</strong> 2035 kwh.<br />
L’impianto è costituito da 4 fermentatori primari e 2 post-fermentatori secondari.<br />
Nell’impianto vengono immessi ogni giorno 50 mc <strong>di</strong> liquami, 60 t <strong>di</strong> biomassa e 9 t <strong>di</strong> glicerina che producono 2000 KW/h, quin<strong>di</strong> circa 45.000 KW al<br />
giorno e circa 16.425.000 KW all’anno.<br />
La composizione della miscela introdotta ogni giorno è cosi ripartita:<br />
La qualità me<strong>di</strong>a del biogas prodotto dall’inizio dell’attività dell’impianto è la seguente:<br />
80<br />
matrice u.m.<br />
Insilato mais 33 t<br />
Pula <strong>di</strong> riso 3 t<br />
Farina <strong>di</strong> biscotti 7 t<br />
Polpe <strong>di</strong> bietola 7 t<br />
Insilato <strong>di</strong> sorgo 6 t<br />
Glicerina 9 t<br />
Letame suino e bovino 40 mc<br />
Tabella 4.8: Matrice tipo per l’Azienda Rinal<strong>di</strong><br />
composto u.m.<br />
CH 4 53%<br />
H 2 S 250 ppm<br />
NH 4 0,2 %<br />
CO 2 45 %<br />
Tabella 4.9: Qualità me<strong>di</strong>a del biogas prodotto dall’Azienda Rinal<strong>di</strong>
Il 70% circa del gas prodotto viene dai 4 fermentatori primari, il restante 30% dai due post-fermentatori. I 4 fermentatori sono identici e vengono in egual<br />
misura, va dunque sud<strong>di</strong>visa la loro percentuale <strong>di</strong> biogas prodotto e <strong>di</strong> conseguenza <strong>di</strong> potenza elettrica prodotta in 4 parti uguali. La corrente prodotta viene<br />
quasi interamente ceduta alla rete ENEL, solo il 7% circa viene utilizzato per l' auto consumo. L’Azienda “Le Gerre” situata a Crotta D’Adda, in provincia <strong>di</strong><br />
Cremona, alleva 5600 suini all’ingrasso destinati alla macellazione. L’impianto esiste dal 2008 ed ha una produzione annuale <strong>di</strong> 998 KWh pari a 23850 kw al<br />
giorno e 8.700.000 circa all’anno. L’impianto è costituito da due fermentatori, un post- fermentatore e d una vasca <strong>di</strong> stoccaggio.<br />
La composizione della miscela introdotta ogni giorno è cosi ripartita:<br />
matrice u.m.<br />
Insilato mais 20 t<br />
Precotto <strong>di</strong> riso 4 t<br />
Farinaccio <strong>di</strong> frumento 2 t<br />
Glutinato <strong>di</strong> mais 4 t<br />
Insilato <strong>di</strong> sorgo 6 t<br />
Letame suino 32 mc<br />
Tabella 4.10: Matrice tipo per l’Azienda Le Gerre<br />
La qualità me<strong>di</strong>a del biogas prodotto dall’inizio dell’attività dell’impianto è la seguente:<br />
composto u.m.<br />
CH 4 50%<br />
H 2 S 400 ppm<br />
NH 4 0,4 %<br />
CO 2 48 %<br />
Tabella 4.11: Qualità me<strong>di</strong>a del biogas prodotto dall’Azienda Le Gerre<br />
La corrente prodotta viene quasi interamente ceduta alla rete ENEL, solo il 7% circa viene utilizzato per l' auto consumo.<br />
81
Analisi della <strong>Ret</strong>e Lombarda. Caso stu<strong>di</strong>o bassa Lombar<strong>di</strong>a<br />
Il Sistema <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione del gas naturale<br />
Il Sistema <strong>di</strong> Trasporto Nazionale<br />
Il Gas Naturale è il secondo componente del mix energetico italiano dopo il petrolio e ricopre importanza primaria nell’impiego per la generazione <strong>di</strong> energia<br />
elettrica. A fronte <strong>di</strong> un preve<strong>di</strong>bile aumento dei consumi elettrici, è prevista una serie <strong>di</strong> interventi per aumentare la capacità dei gasdotti esistenti e dei<br />
terminali <strong>di</strong> rigassificazione. Tale programma <strong>di</strong> potenziamento della rete rientra in un’ottica <strong>di</strong> crescita sostenibile ampia, considerando che la produzione<br />
nazionale copre meno del 12% del fabbisogno ed è in continuo calo a causa del progressivo esaurimento delle risorse e considerando inoltre che i consumi<br />
sono in aumento, trainati soprattutto dallo sviluppo della produzione termoelettrica.<br />
<br />
Figura 4.1 – <strong>Ret</strong>e Distribuzione Gas in Italia (http://temi.repubblica.it)<br />
82<br />
Figura 4.2 – Possibilità <strong>di</strong> sviluppo (www.snamretegas.it)<br />
Figura 4.3. Schema delle infrastrutture per il trasporto del gas<br />
L’immissione del Gas Naturale in Italia<br />
Dalla figura.4.4 si può apprezzare l’importanza strategica che può assumere e mantenere l’Italia in Europa grazie anche alla sua posizione geografica, in relazione<br />
ai potenziamenti futuri <strong>di</strong> cui può esser oggetto la rete gas:<br />
Figura 4.4 – Possibile strategia <strong>di</strong> approvvigionamento italiana (http://temi.repubblica.it) Figura 4.5 – Esigenze legate allo sviluppo della domanda gas nel me<strong>di</strong>o/lungo termine<br />
(http://www.snamretegas.it)<br />
<br />
<br />
83<br />
Secondo il vigente schema regolatorio italiano Snam <strong>Ret</strong>e Gas è l’unico operatore integrato a presi<strong>di</strong>o delle attività regolate del settore del Gas in Italia e opera<br />
nelle attività <strong>di</strong> trasporto, <strong>di</strong>spacciamento, rigassificazione, stoccaggio ed anche <strong>di</strong>stribuzione. Quin<strong>di</strong> Snam <strong>Ret</strong>e Gas prende in carico il gas naturale presso<br />
i punti <strong>di</strong> consegna (Pipeline, Impianti <strong>di</strong> rigassificazione GNL) e lo trasporta nei punti <strong>di</strong> riconsegna della rete <strong>di</strong> trasporto. D’importanza primaria sono la<br />
sicurezza e l’affidabilità, lo sviluppo delle infrastrutture, la flessibilità del sistema gas in Italia e quin<strong>di</strong> la sicurezza del sistema <strong>di</strong> approvvigionamento. Per il<br />
trasporto ed il <strong>di</strong>spacciamento in Italia si contano:<br />
• 7 punti d’entrata della <strong>Ret</strong>e Nazionale per il gas proveniente dall’estero;<br />
• 60 punti d’entrata per l’immissione della produzione nazionale;<br />
• 2 punti d’entrata virtuali per ogni operatore <strong>di</strong> stoccaggio (8 reali);<br />
• oltre 76 miliar<strong>di</strong> <strong>di</strong> m3 <strong>di</strong> Gas Naturale immesso nel 2009;<br />
• oltre 30 mila km <strong>di</strong> rete (9mila circa su rete nazionale e 22 mila su rete regionale);<br />
• 11 centrali <strong>di</strong> compressione.<br />
Per quanto riguarda gli approvvigionamenti <strong>di</strong> gas naturale (dati 2008 fonte MSE):<br />
• produzione nazionale attorno 10% in calo;<br />
• importazioni da Algeria oltre 30% da Mazara del Vallo e impianto rigassificatore <strong>di</strong> Panigaglia;<br />
• importazioni dalla Russia oltre 30% da Tarvisio e Gorizia (Friuli);<br />
• importazione dai Paesi Bassi attorno 10% e Norvegia circa 6% (Passo Gries);<br />
• importazioni dalla Libia oltre 10% da Gela (Sicilia);<br />
• altri Paesi attorno al 5%.<br />
Il Sistema <strong>di</strong> Distribuzione Nazionale<br />
Focalizzando l’attenzione esclusivamente sulla parte <strong>di</strong> rete a cui compete la “DISTRIBUZIONE” del gas, possiamo considerare il seguente schema concettuale:<br />
<br />
84<br />
RETE <br />
NAZIONAL<br />
E <br />
PUNTO DI <br />
RICONSEGN<br />
A Re.Mi <br />
Figura 4.6 Schema del Sistema Nazionale <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione del gas<br />
RETE DI ALTA <br />
E MEDIA <br />
PRESSIONE <br />
GROSSE <br />
UTENZE <br />
INDUSTRIALI <br />
CABINE DI <br />
PRIMO O <br />
SECONDO <br />
SALTO <br />
RETE DI <br />
BASSA <br />
PRESSION<br />
E <br />
UTENZA <br />
FINALE
<strong>Ret</strong>e nazionale/interregionale<br />
Nei gasdotti della rete nazionale/interregionale il gas viene trasportato dal trasportatore nazionale Snam <strong>Ret</strong>e Gas ed è mantenuto a 12 - 75 bar <strong>di</strong> pressione<br />
per assicurarne il flusso. Il gas è inodore.<br />
Punto <strong>di</strong> riconsegna<br />
Al punto <strong>di</strong> riconsegna della rete <strong>di</strong> trasporto è collocata una cabina <strong>di</strong> regolazione e misura “Re.Mi” detta <strong>di</strong> “Primo Salto”, <strong>di</strong> solito può servire uno o più<br />
comuni. All’interno della cabina si trovano:<br />
• impianto <strong>di</strong> misurazione (per l’acquisto dall’azienda <strong>di</strong> trasporto);<br />
• impianto <strong>di</strong> filtrazione (filtri meccanici per scorie, etc...);<br />
• impianto <strong>di</strong> preriscaldo (scambiatore acqua/gas per compensare il raffreddamento dovuto alla decompressione del gas);<br />
• impianto <strong>di</strong> riduzione della pressione (da 12 - 75 bar a 5 bar massimi);<br />
• odorizzatore (per rendere percepibile la presenza del gas con aggiunta <strong>di</strong> tht o tbm).<br />
<strong>Ret</strong>e <strong>di</strong> me<strong>di</strong>a pressione<br />
Le reti <strong>di</strong> me<strong>di</strong>a pressione (reti <strong>di</strong> trasporto del gas che iniziano dopo la cabina Re.Mi) si sud<strong>di</strong>vidono in reti <strong>di</strong> 4^, 5^ e 6^ specie in base al valore <strong>di</strong> pressione<br />
d’esercizio della rete (comprese tra 5 bar e 0,04 bar) e ad una temperatura <strong>di</strong> circa 0 – 5 °C. Di norma si <strong>di</strong>stribuisce in 4^ specie (valore compreso tra 1,5 bar<br />
e 5 bar) e si opera la riduzione finale alla bassa pressione con gruppi <strong>di</strong> secondo salto.<br />
Cabine <strong>di</strong> secondo salto o grosse utenze industriali<br />
Dalla rete <strong>di</strong> me<strong>di</strong>a pressione possono essere alimentate <strong>di</strong>rettamente grosse utenze industriali oppure gruppi <strong>di</strong> decompressione presenti in cabine dette <strong>di</strong><br />
“secondo salto”. Sono necessarie per portare il gas da MAX 5 bar a MAX 0,04 bar, pressione adatta alla <strong>di</strong>stribuzione finale.<br />
<strong>Ret</strong>i <strong>di</strong> bassa pressione<br />
Le reti <strong>di</strong> bassa pressione <strong>di</strong>stribuiscono il gas all’utenza finale fino al contatore.<br />
Le <strong>Ret</strong>i <strong>di</strong> Distribuzione in Lombar<strong>di</strong>a<br />
La Lombar<strong>di</strong>a è fra le regioni in cui si consuma più gas naturale in Italia, sia in valore assoluto che come consumo pro-capite. La rete <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione è una<br />
delle più estese e capillari d’Italia, la quasi totalità delle utenze energetiche è raggiunta dal gas naturale con la marginale eccezione <strong>di</strong> alcune aree montane<br />
scarsamente popolate.<br />
• oltre 44 mila km <strong>di</strong> rete (<strong>di</strong> cui oltre 30 mila in bassa pressione);<br />
• oltre 8.998,60 milioni <strong>di</strong> Sm3 <strong>di</strong> gas <strong>di</strong>stribuiti su reti secondarie ai settori terziario, industriale e termoelettrico (corrispondente a circa il 27% del gas<br />
complessivamente <strong>di</strong>stribuito in Italia);<br />
• 1.546 comuni (quasi il 95% serviti da una o più reti <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione);<br />
• circa 4,5 milioni <strong>di</strong> contatori allacciati;<br />
• Il 75% dei comuni ha meno <strong>di</strong> 5.000 abitanti.<br />
85
Figura 4.7 – Regione Lombar<strong>di</strong>a Figura 4.8 – Parte della <strong>Ret</strong>e Gas Lombarda<br />
Provincia <strong>di</strong> Mantova e Gestione dell’azienda TEA SEI S.r.l.<br />
Figura 4.9 – La provincia <strong>di</strong> Mantova e sud<strong>di</strong>visioni territoriali<br />
• Popolazione <strong>di</strong> 410.231 abitanti (190.000 clienti totali)<br />
• 350 milioni <strong>di</strong> Sm3 <strong>di</strong>stribuiti<br />
• 70 comuni presenti<br />
86<br />
<br />
Figura 4.10 – I comuni della provincia con le reti <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione in gestione a TEA SEI S.r.l.<br />
• 65.000 clienti serviti<br />
• 150 milioni <strong>di</strong> Sm3 <strong>di</strong>stribuiti<br />
• <strong>Ret</strong>e gas gestita in 10 comuni<br />
• 800 km <strong>di</strong> rete gestiti<br />
In particolare TEA SEI S.r.l. ha in regime <strong>di</strong> concessione le seguenti reti <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione:<br />
1) Asola<br />
2) Bozzolo<br />
3) Curtatone<br />
4) Mantova<br />
5) Porto Mantovano<br />
6) San Benedetto Po<br />
7) San Giorgio<br />
8) San Martino<br />
9) Suzzara<br />
10) Virgilio<br />
<br />
87
Di seguito un elenco della maggior parte delle localizzazioni degli impianti <strong>Bio</strong>gas in provincia <strong>di</strong> Mantova:<br />
11) Asola (1 MW)<br />
12) Bagnolo San Vito (7 MW)<br />
13) Borgoforte (0,99 MW)<br />
14) Castel Goffredo (1 MW)<br />
15) Commessaggio<br />
16) Curtatone (0,2 MW)<br />
17) Gui<strong>di</strong>zzolo (1,8 MW)<br />
18) Marcaria (0,95 MW)<br />
19) Marmirolo (1,5 MW)<br />
20) Pegognaga (0,99 MW + 0,52 MW + 4,67 MW)<br />
21) Pieve <strong>di</strong> Coriano (1 MW)<br />
22) Poggiorusco (0,7 MW + 1,5 MW)<br />
23) Ro<strong>di</strong>go (1 MW + 0,999 MW + 0,250 MW)<br />
24) Roverbella (1,8 MW)<br />
25) Quistello (1 MW)<br />
26) San Benedetto Po (1 MW + 1,5 MW + 6,8 MW + (12) + 5,7 MW)<br />
27) Serravalle Po (0,9 MW)<br />
L’integrazione del <strong>Bio</strong>metano con le reti <strong>di</strong> Distribuzione Gas<br />
La maggior parte degli impianti è alimentata da trinciato <strong>di</strong> mais e liquami e la loro presenza è favorita dall’abbondanza <strong>di</strong> allevamenti e <strong>di</strong> terreni a<strong>di</strong>biti ad<br />
uso agricolo nella provincia <strong>di</strong> Mantova.<br />
• Superficie agricola totale <strong>di</strong> 183.712,80 ettari (dato anno 2009);<br />
• Bovini: 329.136 capi, Suini: 1.137.497 (dato anno 2009).<br />
Le potenzialità della provincia <strong>di</strong> Mantova sono quin<strong>di</strong> elevate ed è tecnicamente possibile sfruttare gli impianti <strong>Bio</strong>gas anche per immettere <strong>Bio</strong>metano nelle<br />
reti <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione Gas, seppure sia necessario seguire precisi accorgimenti:<br />
88
Figura 4.11 – Integrazione del <strong>Bio</strong>metano con le reti gas<br />
1. PURIFICAZIONE<br />
• riduzione H S; 2<br />
• rimozione polveri;<br />
• rimozione NH ; 3<br />
• rimozione umi<strong>di</strong>tà;<br />
• rimozione CO ; 2<br />
• rimozione microinquinanti.<br />
2. ODORIZZAZIONE<br />
Per rendere il Gas percepibile si aggiungono 32 mg <strong>di</strong> tetraidrotiofene (THT) al m3 <strong>di</strong> biometano oppure 8 mg <strong>di</strong> miscela <strong>di</strong> mercaptani (TBM) al m3 <strong>di</strong><br />
<strong>Bio</strong>metano.<br />
3. CORREZIONE DELL’INDICE DI WOBBE<br />
Un fattore molto importante da valutare per l’utilizzazione dei gas è l’in<strong>di</strong>ce <strong>di</strong> Wobbe Iw. È definito come il rapporto tra il Potere Calorifico Superiore (PCS)<br />
e la ra<strong>di</strong>ce quadrata della gravità specifica del gas (GS). Viene determinato dalla seguente equazione:<br />
<br />
89
La gravità specifica (o densità relativa) è una grandezza a<strong>di</strong>mensionale, definita come il rapporto tra il peso (o la densità) <strong>di</strong> un corpo e il peso (o la densità) <strong>di</strong><br />
un volume <strong>di</strong> acqua pari al volume del corpo stesso alla temperatura <strong>di</strong> 4°C.<br />
Per essere immesso in rete il biometano deve avere un in<strong>di</strong>ce <strong>di</strong> Wobbe rispondente a quanto in<strong>di</strong>cato nelle normative (compreso tra 47,31 ÷ 52,33 MJ/Sm3 ),<br />
al fine <strong>di</strong> garantire l’interconnessione e l’interoperabilità del sistema gas.<br />
Per la sua verifica ci si avvale <strong>di</strong> un gascromatografo da processo che è in grado <strong>di</strong> determinare, in modo ciclico, automatico e a frequenze prefissabili, la composizione<br />
del gas naturale e, sulla base <strong>di</strong> questa, effettuare il calcolo dei parametri chimico-fisici quali il potere calorifico superiore e massa volumica.<br />
Viene prevista una valvola <strong>di</strong> intercettazione ed in caso <strong>di</strong> necessità si immette butano per innalzare l’in<strong>di</strong>ce al valore prescritto sod<strong>di</strong>sfando così pienamente<br />
le normative.<br />
4. MISURA<br />
Si intende la misura della quantità <strong>di</strong> Gas che transita in immissione alla rete, che ha valenza ai fini delle transizioni commerciali. L’unità <strong>di</strong> misura dei volumi<br />
è il m3 alle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> riferimento (chiamate anche con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> base o standard) <strong>di</strong> 15°C e <strong>di</strong> 1.01325 bar.<br />
5. REGOLAZIONE<br />
L’allacciamento nelle successive simulazioni è previsto avvenga in rete a bassa o me<strong>di</strong>a pressione (quin<strong>di</strong> a valle della cabina Re.Mi.) per alcune ragioni pratiche<br />
ed economiche:<br />
• la rete in bassa e me<strong>di</strong>a pressione è più fitta <strong>di</strong> quella <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione principale, pertanto sono maggiori le possibilità che sia a <strong>di</strong>stanza utile rispetto al sito<br />
<strong>di</strong> produzione del biometano;<br />
• i salti <strong>di</strong> pressione necessari, essendo il biometano <strong>di</strong>sponibile a pressione atmosferica, sono minori rispetto a quelli necessari per la rete <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione<br />
principale pur dovendo essere prevista la necessità <strong>di</strong> una centrale <strong>di</strong> compressione per assicurare il flusso del gas;<br />
• si evita la necessità <strong>di</strong> intefacciarsi con il gestore della rete nazionale, riducendo quin<strong>di</strong> la burocrazia e la sovrastruttura regolatoria a cui soggiacere.<br />
Casi <strong>di</strong> esempio<br />
Caratteristiche salienti dei casi d’esempio<br />
In provincia <strong>di</strong> Mantova sono presenti oltre 25 impianti <strong>Bio</strong>gas <strong>di</strong>slocati in oltre 17 comuni. Analizzando la realtà mantovana degli impianti <strong>Bio</strong>gas e considerando<br />
quelli presenti negli stessi comuni nei quali TEA SEI S.r.l. gestisce la rete <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione del Gas, abbiamo considerato i due impianti a <strong>di</strong>gestione<br />
anaerobica aventi le seguenti caratteristiche:<br />
• potenza: 1MW;<br />
• producibilità <strong>di</strong> <strong>Bio</strong>gas stimata: 3.500.000 m3 /anno; (la portata <strong>di</strong> <strong>Bio</strong>gas in uscita dal <strong>di</strong>gestore sarà <strong>di</strong> circa 400 m3 /h)<br />
• produzione stimata <strong>di</strong> <strong>Bio</strong>metano (60% CH ): 2.100.000 m 4 3 /anno ;<br />
• produzione <strong>di</strong> <strong>Bio</strong>metano purificato (per<strong>di</strong>te stimate al 3%): 2.037.000 m3 /anno;<br />
• produzione <strong>di</strong> <strong>Bio</strong>metano me<strong>di</strong>a oraria (al netto delle per<strong>di</strong>te): 232 m3 /h<br />
90
Tali caratteristiche nel contesto attuale della incentivazione delle fonti <strong>di</strong> energia rinnvoabili, possono essere considerate caratteristiche standard dei prossimi<br />
impianti a biogas realizzati, e sui pre<strong>di</strong>sporre anche lel relative valutazioni <strong>di</strong> competitività e convenienza economica.<br />
Esempio 1 - Sovrapposizione <strong>Ret</strong>e Distributiva e impianto <strong>Bio</strong>gas.<br />
I seguenti rilievi permettono <strong>di</strong> verificare la rete gas già esistente nella zona che interessa l’impianto che considereremo come primo caso, al fine <strong>di</strong> stimare la<br />
lunghezza della rete gas occorrente per il collegamento.<br />
Figure 4.12 e 4.13 – Localizzazione Impianto Esempio 1<br />
<br />
Facendo riferimento alle immagini satellitari ed alle mappe della rete gas si è calcolato che il collegamento proposto avrebbe una lunghezza <strong>di</strong> circa 3.863 m.<br />
Esempio 2 - Sovrapposizione <strong>Ret</strong>e Distributiva e impianto <strong>Bio</strong>gas<br />
I seguenti rilievi permettono <strong>di</strong> verificare la rete gas già esistente nella zona che interessa l’impianto che considereremo come secondo caso, al fine <strong>di</strong> stimare<br />
la lunghezza della rete gas occorrente per il collegamento.<br />
Figura.4.14 – Localizzazione Impianto Esempio 2<br />
<br />
<br />
Facendo riferimento alle immagini satellitari ed alle mappe della rete gas si è calcolato che il collegamento proposto avrebbe una lunghezza <strong>di</strong> circa 178 m.<br />
<br />
91
Calcolo della tariffa <strong>di</strong> Distribuzione<br />
Due parole sulla tariffa <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione<br />
Considerazioni sul <strong>di</strong>mensionamento dell’impianto<br />
La soglia minima <strong>di</strong> richiesta dell’utenza nel caso <strong>di</strong> una rete lineare asservita ad una utenza residenziale o equiparabile <strong>di</strong> 6.000 abitanti equivalenti (es. <strong>di</strong><br />
paesi <strong>di</strong> campagna) si attesta me<strong>di</strong>amente a soli 26 m3 /h., tipicamente i perio<strong>di</strong> estivi notturni sono quelli <strong>di</strong> minor utilizzo <strong>di</strong> gas metano. Viceversa la soglia<br />
massima <strong>di</strong> richiesta può superare i 200 m3 /h., tipicamente nei perio<strong>di</strong> invernali <strong>di</strong>urni. Quin<strong>di</strong> anche nel caso <strong>di</strong> reti limitate si è in presenza <strong>di</strong> fluttuazioni<br />
rilevanti, che pongono problemi <strong>di</strong> bilanciamento e regolazione dei flussi in rete.<br />
Come descritto precedentemente gli impianti biogas presi d’esempio hanno una potenza pari ad 1 MW con produzione <strong>di</strong> biometano me<strong>di</strong>a oraria annuale<br />
<strong>di</strong> 232 m3 /h e possibilità <strong>di</strong> stoccaggio previste nulle (trattandonsi <strong>di</strong> uno schema <strong>di</strong> impianto <strong>di</strong> biogas cogenerativo standard).<br />
Anche considerando le possibili fluttuazioni della produzione <strong>di</strong> biogas nel corso dell’anno appare evidente come le reti <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione posti nelle vicinanze<br />
degli impianti presi ad esempio, <strong>di</strong>mensionate per un’utenza pari a 6.000 abitanti equivalenti, non sono sempre in grado <strong>di</strong> smaltire la quantità <strong>di</strong> <strong>Bio</strong>metano<br />
che potrebbe essere immessa nella rete.<br />
Ne consegue la necessità <strong>di</strong> abbinare un’utenza bilanciata alle potenzialità dell’impianto biogas perché se tutta la produzione <strong>di</strong> biometano deve essere immessa<br />
in rete, necessita che l’utenza sia in grado <strong>di</strong> smaltire quest’ultima in ogni momento della giornata. Ad esempio una centrale da 1 MW risulta adatta ad<br />
una rete gas <strong>di</strong>mensionata su un’utenza <strong>di</strong> 30.000 abitanti equivalenti (richieste me<strong>di</strong>e oltre 230 m3 /h) e quin<strong>di</strong> con richieste minime orarie <strong>di</strong> gas pari alla<br />
quantità che riesce a realizzare a regime l’impianto stesso.<br />
92<br />
matrice ESEMPIO 1 ESEMPIO 2<br />
DISTANZA DALLA RETE<br />
(lunghezza del tratto <strong>di</strong> tubazione necessaria<br />
a collegare l’impianto alla rete)<br />
COSTO DEL TRATTO DI RETE E ODORIZZATORE<br />
(costo <strong>di</strong> posa delle tubazioni e dell’installazione<br />
dell’impianto <strong>di</strong> odorizzazione)<br />
3.863 metri 178 metri<br />
280.410 € 22.460 €<br />
TARIFFA DI DISTRIBUZIONE (*) 0.03 €/m3 0.003 €/m3<br />
(*) = il valore tiene conto degli ammortamenti in 15 anni e dei costi <strong>di</strong> gestione<br />
NOTE: la tariffa me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione del gas naturale si considera <strong>di</strong> 0.06 €/m3
Costo del biometano <strong>di</strong>stribuito nella rete locale (impianto 1 MW)<br />
Per questa e la successiva simulazione sono stati utilizzati come base <strong>di</strong> calcolo le risultanze del progetto Agrengest scenario solo masi grande in modo da internalizzare<br />
anche attività come quella <strong>di</strong> costruzione delle vasche e <strong>di</strong> gestione del <strong>di</strong>gestato, che in un impianto presso una azienda zootecnica sono almeno in<br />
parte già presenti e obbligatorie e quin<strong>di</strong> <strong>di</strong> <strong>di</strong>fficile valutazione. Come fattore <strong>di</strong> raccordo, essendo i costi riportati in €/kWh è stata stimata una produzione<br />
annua potenziale <strong>di</strong> 7.214 MWh elettrici.<br />
INSTALLAZIONE COSTO<br />
IMPIANTO BIOGAS<br />
(compreso motore cogenerativo, considerando un costo<br />
<strong>di</strong> 3.500 €/kW (ve<strong>di</strong> dati progetto Agrengest)<br />
3.500.000 €<br />
Costo motore cogenerativo 800.000 €<br />
IMPIANTO DI PURIFICAZIONE DI PICCOLA TAGLIA<br />
(<strong>di</strong> tipo a lavaggio amminico per la riduzione delle componenti<br />
indesiderate, comprende i costi dell’impianto, <strong>di</strong> trasporto<br />
ed installazione, stima dei costi <strong>di</strong> progettazione, stima operazioni<br />
accessorie e costi <strong>di</strong> smantellamento)<br />
GASCROMATOGRAFO<br />
SISTEMA DI REGOLAZIONE/COMPRESSIONE<br />
(costo in<strong>di</strong>cativo compresa la componentistica<br />
per la correzione in<strong>di</strong>ce Wobbe)<br />
800.000 €<br />
30.000 €<br />
MISURA FISCALE 15.000 €<br />
RETE DI DISTRIBUZIONE E ODORIZZATORE<br />
(considerando una lunghezza <strong>di</strong> riferimento me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> circa 1,5 km)<br />
112.000 €<br />
Tabella 4.13: Costo <strong>di</strong> installazione per un sistema completo <strong>di</strong> produzione e immissione <strong>di</strong> biometano in rete<br />
GESTIONE COSTO<br />
IMPIANTO BIOGAS (senza motore cogenerativo)<br />
(comprendente il costo della conduzione biologica, dell’eventuale<br />
noleggio <strong>di</strong> macchine ed attrezzature, dello span<strong>di</strong>mento e<br />
movimentazione del <strong>di</strong>gestato e delle attività manutentive)<br />
stimate 0,0362 €/kWh el<br />
IMPIANTO DI PURIFICAZIONE DI PICCOLA TAGLIA<br />
(costo d’esercizio e costo del capitale comprendente manodopera,<br />
consumi energetici, reagenti chimici ed acqua occorrenti,<br />
manutenzioni)<br />
GASCROMATOGRAFO – REGOLAZIONE/COMPRESSIONE<br />
(manutenzioni, verifiche, funzionamento)<br />
RETE DI DISTRIBUZIONE E ODORIZZATORE<br />
(conduzione)<br />
261.147 €/anno<br />
119.600 €/anno<br />
15.000 €/anno<br />
1.500 €/anno<br />
Tabella 4.14: Costo <strong>di</strong> gestione per un sistema completo <strong>di</strong> produzione e immissione <strong>di</strong> biometano in rete<br />
93
COSTO DEL BIOMETANO DISTRIBUITO NELLA RETE LOCALE: 0.27 €/m 3<br />
COSTO DEL METANO DISTRIBUITO NELLA RETE LOCALE (senza accise): 0.42 €/m 3<br />
COSTO DEL METANO DISTRIBUITO NELLA RETE LOCALE (con accise): 0.606 €/m 3<br />
Il costo del biometano <strong>di</strong>stribuito nella rete locale viene calcolato tenendo conto dei:<br />
• costi <strong>di</strong> ammortamento delle attrezzature in 15 anni;<br />
• costi <strong>di</strong> gestione annuale.<br />
Inserendo gli oneri finanziari e un utile d’impresa del 15%, il costo del biometano <strong>di</strong>stribuito risulta pari a 0.48 €/m 3 .<br />
Ne consegue che il costo industriale del biometano ottenuto dagli impianti <strong>Bio</strong>gas <strong>di</strong> potenza elettrica equivalente <strong>di</strong> 1 MW ed immesso in rete risulterebbe<br />
più costoso del metano acquistato dalla rete <strong>di</strong> trasporto nazionale.<br />
Analisi delle potenzialità del biometano<br />
L’analisi delle potenzialità del biometano <strong>di</strong> origine agricola in regione Lombar<strong>di</strong>a deve necessariamente partire da quello che è il contesto dei consumi <strong>di</strong> gas<br />
naturale in Italia ed in Lombar<strong>di</strong>a in particolare.<br />
L’attuale mix <strong>di</strong> consumo del gas naturale italiano vede una sud<strong>di</strong>visione fra generazione <strong>di</strong> energia termica ed impieghi industriali pari al 60% del volume<br />
complessivo, mentre il restante 40% è connesso con la generazione <strong>di</strong> energia elettrica (in base agli ultimi dati resi <strong>di</strong>sponibili e riferiti al 2008 quin<strong>di</strong> antecedenti<br />
l’attuale stato <strong>di</strong> recessione economica. Si ritiene come ipotesi base che la crisi abbia inciso in modo più significativo sulle quantità rispetto alla<br />
<strong>di</strong>stribuzione).<br />
94<br />
Ven<strong>di</strong>te <strong>di</strong> gas naturale in Italia<br />
(Milioni <strong>di</strong> Standard metri cubi a 38,1 MJ/m3)<br />
Anno 2008<br />
Totale Incidenza<br />
percentuale<br />
INDUSTRIA 17619,00 17619,00<br />
AGRICOLTURA E PESCA 166,76 0,20<br />
RESIDENZIALE & TERZIARIO 30178,28 35,55<br />
USI NON ENERGETICI 848,86 1,00<br />
CENTRALI TERMOELETTRICHE 33905,45 39,94<br />
AUTOTRAZIONE 670,40 0,79<br />
CONSUMI E PERDITE E<br />
DIFFERENZE STATISTICHE<br />
TOTALE 84882,97<br />
1494,18 1,76<br />
Tabella 4.15: Ven<strong>di</strong>te <strong>di</strong> gas naturale in Italia, anno 2008 (Milioni <strong>di</strong> Standard metri cubi a 38,1 MJ/m 3 )<br />
Fonte: Ministero dello sviluppo economico - Dipartimento per l'Energia – DGSAIE
I consumi regionali (in questo caso per uniformità sono stati utilizzati i dati 2008 pur essendo <strong>di</strong>sponibili quelli 2009) esprimono un’alta incidenza pari al<br />
22,41% dei consumi nazionali, con una <strong>di</strong>stribuzione percentuale fra le 3 macrocategorie allineata per la sola voce termoelettrico, ed una minor incidenza<br />
degli altri usi industriali rispetto alla me<strong>di</strong>a nazionale.<br />
GAS NATURALE TOTALE DISTRIBUITO PER REGIONE (**)<br />
ANNO 2008 (Milioni <strong>di</strong> Standard metri cubi da 38,1 MJ)<br />
INDUSTRIALE TERMOELETTRICO RETI DI DISTRIBUZIONE (*) T O T A L E<br />
LOMBARDIA 2.686,53 7.568,36 8.770,10 19.024,99<br />
in percentuale 14,12 39,78 46,10<br />
Incidenza percentuale sul<br />
totale nazionale (***)<br />
30178,28 35,55 22,41<br />
Tabella 4.16: GAS NATURALE TOTALE DISTRIBUITO PER REGIONE<br />
(**), anno 2008, ((Milioni <strong>di</strong> Standard metri cubi da 38,1 MJ)<br />
(*) Quantitativi <strong>di</strong>stribuiti su reti secondarie ai settori residenziale, terziario, industriale e termoelettrico.<br />
(**) I dati riportati si riferiscono alle quantità <strong>di</strong>stribuite dalla rete <strong>di</strong> SNAM <strong>Ret</strong>e Gas, che rappresentano circa il 98% del totale consumato in Italia.<br />
(***) nostra elaborazione sui dati della Tabella precedente e della presente Tabella<br />
In merito alla <strong>di</strong>rezionalità dei flussi <strong>di</strong> trasporto, essi sono orientati in relazione ai 6 punti <strong>di</strong> ingresso nazionali, in <strong>di</strong>rezione est-ovest e sud-nord; andando<br />
a descrivere la Lombar<strong>di</strong>a come vero e proprio sink della rete nazionale <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione del gas naturale.<br />
Analisi del punto <strong>di</strong> equilibrio <strong>di</strong> una ipotesi <strong>di</strong> incentivazione rispetto alla tariffa incentivante per la produzione <strong>di</strong> energia<br />
elettrica<br />
Il punto successivo dell’analisi delle potenzialità riguarda l’investigazione <strong>di</strong> quelle che sono le scelte operate razionalmente dall’operatore agricolo per massimizzare,<br />
similmente a qualsiasi altro impren<strong>di</strong>tore, la red<strong>di</strong>tività della propria impresa. Il confronto da operarsi, che è quello che qualora fosse operativa<br />
questo opportunità si presenterebbe all’impren<strong>di</strong>tore, è fra incentivo per la produzione <strong>di</strong> energia elettrica e conferimento <strong>di</strong> biometano. Al momento tale<br />
scenario deve essere scomposto in due sottocasi specifici connessi con le due <strong>di</strong>verse modalità <strong>di</strong> incentivazione della produzione elettrica: tariffa omnicomprensiva<br />
per potenze fino a 1 MW elettrico, e Certificati ver<strong>di</strong> per potenze superiori.<br />
Analisi della competitività rispetto alla tariffa omnicomprensiva<br />
La tipologia <strong>di</strong> impianti a biogas per generazione elettrica che si è andata <strong>di</strong>ffondendo negli ultimi 2 anni ha tipicamente una potenza <strong>di</strong> targa leggermente<br />
inferiore a 1 MW per esigenze <strong>di</strong> massimizzazione delle performance economiche, e quin<strong>di</strong> <strong>di</strong> red<strong>di</strong>tività, nell’ambito della cornice della tariffa omnicomprensiva<br />
<strong>di</strong> 0.28 €/kWh. Utilizzando i parametri standard <strong>di</strong> produzione costante massima per 8.000 ore annue, e un tasso <strong>di</strong> autoconsumo pari a 8.125%<br />
vengono calcolate quelle che sono le grandezze tipiche:<br />
95
96<br />
kWh venduti 7.350.000<br />
fatturato (basato unicamente sulla ven<strong>di</strong>ta<br />
<strong>di</strong> energia elettrica secondo la tariffa omnicomprensiva)<br />
2.058.000<br />
costi (stimati secondo i dati del progetto Agrengest) 1.617.000<br />
Tabella 4.17: Grandezze tipiche per un impianto biogas da 1 MW<br />
utile 441.000<br />
Da notare che nei costi è compreso anche il costo “figurativo” della biomassa vegetale prodotta nell’azienda agricola e stimata secondo un valore <strong>di</strong> mercato,<br />
comprensiva quin<strong>di</strong> anche della valorizzazione del lavoro dell’agricoltore in campo. Poiché con 1 m3 <strong>di</strong> biogas si riescono a produrre 1,8-2 kWhel in relazione<br />
al contenuto <strong>di</strong> metano nella miscela la produzione pura <strong>di</strong> gas <strong>di</strong> un impianto <strong>di</strong> 1 MW <strong>di</strong> potenza elettrica è stimabile fra i 3.675.000 e i 4.083.333 m3 <strong>di</strong><br />
biogas corrispondenti a 2.205.000 – 2.450.000 m3 <strong>di</strong> metano. Pertanto l’impren<strong>di</strong>tore che impostasse la propria attività con l’obiettivo <strong>di</strong> massimizzare il proprio<br />
fatturato potrebbe optare per una soluzione biometano solo in presenza <strong>di</strong> un prezzo <strong>di</strong> conferimento che possa assicurare il medesimo fatturato. Il prezzo<br />
in cui si situa il punto <strong>di</strong> neutralità fra le due opzioni tecnologiche, calcolato utilizzando la me<strong>di</strong>a fra i due valori <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> metano e considerando<br />
un tasso <strong>di</strong> “fughe” del 3%, sarebbe pari a circa 0.9115 €/m3 , un valore superiore al prezzo all’ingrosso citato in precedenza (0.42 €/m3 ) ma che incorpora un<br />
premio paragonabile, anche se inferiore, a quello esistente fra tariffa omnicomprensiva e prezzo <strong>di</strong> mercato dell’energia elettrica.<br />
Il passo successivo per una migliore calibratura del possibile prezzo <strong>di</strong> conferimento, sta nello stimare un punto <strong>di</strong> isoguadagno per il nostro impren<strong>di</strong>tore.<br />
In base ai dati riportati precedentemente, possiamo stimare come equivalenti le quote <strong>di</strong> ammortamento annuo dell’impianto (il/i cogeneratori hanno un<br />
costo comparabile con quello <strong>di</strong> un impianto <strong>di</strong> depurazione <strong>di</strong> questa taglia, mentre le altre componenti sono costanti per entrambe le soluzioni), parimenti<br />
costanti i costi, anche figurativi, per la materia prima e per la gestione del <strong>di</strong>gestato e dell’impianto ad esclusione dell’isola <strong>di</strong> potenza o dell’unità <strong>di</strong> depurazione.<br />
Se ne ricava che l’unica <strong>di</strong>fferenza che potrebbe spostare qualche centesimo <strong>di</strong> euro è proprio quella connessa con questa componente. Nel calcolo<br />
precedente dell’utile, il costo annuo per la manutenzione dell’isola <strong>di</strong> potenza è stato stimato in 161.700 € annui. Viceversa nel caso del biometano, i costi <strong>di</strong><br />
gestione delle apparecchiature tipiche (depurazione, odorizzazione e misura) hanno stima complessiva pari a 136.100 €, leggermente inferiore. Differenza che<br />
trasposta al singolo metro cubo <strong>di</strong> metano purificato porta un decremento <strong>di</strong> 0.011 € nel prezzo <strong>di</strong> conferimento, allineandolo a 0.90 €/m3 .<br />
Manutenzione annua impianto<br />
esclusa isola <strong>di</strong> potenza<br />
Manutenzione cogeneratori<br />
(0.022<br />
€/kWh)<br />
biogas biometano<br />
261147<br />
1.617.000<br />
261147 Manutenzione annua impianto<br />
escluso depurazione e<br />
immissione in rete<br />
utile 119600 Manutenzione annua<br />
depuratore<br />
15000 Manutenzione annua misura e<br />
odorizzazione<br />
1500 Manutenzione annua rete<br />
<strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione<br />
TOTALE 422847 397247 TOTALE<br />
Tabella 4.18: Confronto economico biogas/biometano
La quantità <strong>di</strong> metano immessa in rete sarebbe pari a circa 282 m 3 /h, quantità che potrebbe rendere <strong>di</strong>fficoltosa l’in<strong>di</strong>viduazione <strong>di</strong> utenze appropriate (stima-<br />
bile in un punto <strong>di</strong> utilizzo <strong>di</strong> almeno 30.000 abitanti equivalenti).<br />
Analisi della competitività rispetto ad un impianto che non usufruisca della tariffa omnicomprensiva<br />
Per como<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> esposizione, nel caso <strong>di</strong> impianto che non usufruisca della tariffa omnicomprensiva, viene ipotizzato un impianto con una potenza nominale<br />
installata pari a 2 MWel, con le stesse caratteristiche <strong>di</strong> funzionamento<br />
kWh venduti 14.700.000<br />
Fatturato da ven<strong>di</strong>ta corrente<br />
(stimato in 0.07 €/kwh)<br />
Fatturato da cessione dei CV<br />
(stimato al prezzo <strong>di</strong> 88.91 MWh)<br />
secondo il coefficiente<br />
moltiplicativo tipico ed estesa<br />
come da norma a tutta l’energia<br />
elettrica prodotta<br />
costi<br />
(stimati secondo i dati del progetto<br />
Agrengest)<br />
1.029.000<br />
2.560.608<br />
3.324.000<br />
utile 355.608<br />
Tabella 4.19: Grandezze tipiche per un impianto biogas da 2 MW<br />
In questo caso il punto <strong>di</strong> isoricavo per il nostro impren<strong>di</strong>tore è in<strong>di</strong>viduato in prezzo del conferimento del biometano pari a 0.795 €/m 3 , un valore inferiore a<br />
quello del caso precedente ma sempre superiore al prezzo <strong>di</strong> riferimento per il gas naturale. L’analisi dei costi, per la valutazione del punto <strong>di</strong> isoguadagno, pur<br />
mantenendo una migliore performance per il sistema biometano, manifesta una <strong>di</strong>fferenza talmente minima, nell’or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> 5000 €, da non avere riflessi pratici<br />
sul prezzo <strong>di</strong> conferimento al m3 . Il volume immesso è pari a circa 564 m3 /h che impone una utenza <strong>di</strong> circa 60.000 abitanti equivalenti.<br />
Efficienza energetica comparata<br />
Uno dei punti critici dell’attuale sistema <strong>di</strong> incentivazione per il settore biogas è la sua stretta correlazione con la produzione <strong>di</strong> energia elettrica (cfr. Agrengest.<br />
L’oggi e il domani dell’agro-energia nelle aziende lombarde. Quaderno della ricerca .99, Luglio 2009). Tipicamente è possibile sfruttare solo il 35%-37% del<br />
potenziale energetico del biogas prodotto, stante la <strong>di</strong>seconomicità <strong>di</strong> utilizzo del calore (<strong>di</strong>stanze elevate dai centri abitati e bassa consistenza degli stessi,<br />
basse richieste in situ) e i limiti tecnico economici degli attuali sistemi <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> energia elettrica.<br />
L’efficienza degli usi finali del gas naturale gestito tramite rete, sono sostanzialmente <strong>di</strong>versi poiché nel settore della produzione <strong>di</strong> energia elettrica si è <strong>di</strong><br />
fronte ad un parco me<strong>di</strong>amente <strong>di</strong> alta efficienza costituito da moderne centrali a ciclo combinato quin<strong>di</strong> con efficienza elettrica almeno del 50%, mentre nel<br />
campo della generazione termica, pur non esibendo un parco tecnologico così avanzato, si pur sempre in presenza <strong>di</strong> un valore superiore al 70%. Quin<strong>di</strong> teoricamente<br />
la trasformazione degli impianti a biogas esistenti potrebbe permettere <strong>di</strong> conseguire miglioramenti <strong>di</strong> efficienza per il settore elettrico nell’or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong><br />
un +50% per il settore elettrico mentre per il settore termico +300%.<br />
Dunque le motivazioni tecniche per favorire il passaggio dalla generazione elettrica al biometano, sono evidenti e <strong>di</strong> assoluto interesse. Inoltre tali prospettive<br />
si inseriscono nel cammino necessario per il raggiungimento dei nuovi e ambiziosi target <strong>di</strong> riduzione dei gas ad effetto serra e dei consumi <strong>di</strong> energia primaria<br />
che l’Unione Europea si è data per il 2020.<br />
97
Analisi <strong>di</strong> incidenza quantitativa<br />
Le potenzialità tecnologiche del biometano in termini <strong>di</strong> efficientamento del sistema energetico nazionali sono state <strong>di</strong>mostrate nel punto precedente. Per<br />
completare la valutazione rimane da esplorare quella che potrebbe essere l’incidenza quantitativa del biometano <strong>di</strong> origine agricola nel panorama degli attuali<br />
(anno <strong>di</strong> riferimento sempre il 2008) consumi <strong>di</strong> gas naturale in Lombar<strong>di</strong>a.<br />
Il fabbisogno annuo regionale è stato pari a circa 20.000 milioni <strong>di</strong> normal m3 <strong>di</strong> gas naturale. Come calcolato in precedenza ogni MWel <strong>di</strong> potenza installata<br />
equivale a circa 2.000.000 <strong>di</strong> m3 <strong>di</strong> gas naturale depurato. Quin<strong>di</strong> ogni MW <strong>di</strong> potenza elettrica equivalente corrisponde a 0.01 % del fabbisogno lombardo<br />
<strong>di</strong> gas naturale ai valori del 2008, ossia la implementazione <strong>di</strong> 100 impianti per teorici 100 MW consentirebbero <strong>di</strong> coprire 1% dei fabbisogni riferiti ai dati<br />
del 2008. Con il vantaggio ad<strong>di</strong>zionale <strong>di</strong> un rapporto 1:1 fra biometano e copertura del fabbisogno <strong>di</strong> energia primaria da fonte rinnovabile.<br />
La stima più prudenziale del potenziale non ancora sfruttato <strong>di</strong> biogas <strong>di</strong> origine agricola, considerato l’elevato numero <strong>di</strong> impianti realizzati o in procedura<br />
<strong>di</strong> autorizzazione, la fissa in circa 200 MWel. Ora è impossibile che, in assenza <strong>di</strong> politiche <strong>di</strong> localizzazione e <strong>di</strong> gestione mirate, e considerati i problemi <strong>di</strong><br />
connessione precedentemente esposti tale potenziale possa essere integralmente convertito a biometano. Considerando quin<strong>di</strong> un tasso prudenziale <strong>di</strong> biometanizzazione<br />
del 50%, si potrebbe stimare una copertura dei consumi <strong>di</strong> gas naturale pari a 1% coperta tramite biometano.<br />
Analisi <strong>di</strong> fattibilità territoriale<br />
Dai dati precedenti appare evidente come appaia problematico l’inserimento <strong>di</strong> impianti <strong>di</strong> taglia standard nel contesto esistente della Pianura Lombarda,<br />
caratterizzato dalla presenza <strong>di</strong> piccoli centri abitati, per la <strong>di</strong>fficoltà <strong>di</strong> reperire utilizzatori con un minimo <strong>di</strong> assorbimento superiore all’immesso da parte<br />
dell’impianto <strong>di</strong> biometano.<br />
Il calcolo del costo <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione, suggerisce, anche in presenza <strong>di</strong> volumi non elevatissimi, la sostenibilità <strong>di</strong> <strong>di</strong>stanze nell’or<strong>di</strong>ne dei 10 km (coerente<br />
con quanto avviene <strong>di</strong> norma nelle esperienze estere) fra il punto <strong>di</strong> utilizzo ed il punto <strong>di</strong> prelievo. Questo potrebbe rendere plausibile il concentramento<br />
dell’immissione in punti de<strong>di</strong>cati della rete (per esempio nelle vicinanze della cabina Re.Mi).<br />
Una ulteriore ipotesi valida dal punto <strong>di</strong> vista economico e gestionale, considerando la storia del gas naturale in Pianura Padana, e quin<strong>di</strong> la presenza <strong>di</strong> pozzi<br />
esauriti è quella <strong>di</strong> stimolare la localizzazione <strong>di</strong> impianti <strong>di</strong> biometano <strong>di</strong> adeguata capacità (superiore ai 2 MWel equivalenti, auspicabilmente <strong>di</strong> almeno 4<br />
MWel ) nelle vicinanze <strong>di</strong> siti <strong>di</strong> stoccaggio o can<strong>di</strong>dati tali (quali sono tipicamente i pozzi esauriti).<br />
Questa ipotesi richiede comunque ulteriori approfon<strong>di</strong>menti sul versante regolatorio poiché si andrebbe a operare su quella che è la rete principali <strong>di</strong> trasmissione<br />
e bilanciamento del gas naturale in Italia. In quest’ottica potrebbe anche essere presa in considerazione l’opportunità <strong>di</strong> immettere in tale rete il biometano<br />
<strong>di</strong> impianti opportunamente <strong>di</strong>mensionati.<br />
Proposta <strong>di</strong> un algoritmo <strong>di</strong> incentivo<br />
La definizione <strong>di</strong> un algoritmo per calcolare una possibile incentivazione del conferimento del biometano richiede <strong>di</strong> sintetizzare tutte le considerazioni svolte<br />
precedentemente.<br />
Quin<strong>di</strong> il primo punto fondamentale è che l’incentivo sia collegato con la tariffa omnicomprensiva esistente o con l’incentivo per la produzione <strong>di</strong> energia<br />
elettrica da biogas tramite opportune costanti desunte dall’esperienza pratica e dagli in<strong>di</strong>rizzi <strong>di</strong> politica energetici. Tale parametro riflette non solo le inevitabili<br />
considerazioni da parte dell’impren<strong>di</strong>tore ma è del tutto similare al processo <strong>di</strong> determinazione del prezzo del gas agganciato a quello del petrolio in<br />
qualità <strong>di</strong> beni succedanei entro certi limiti.<br />
98
Tale valore dovrà sicuramente essere corretto per il rapporto fra il fabbisogno <strong>di</strong> minimo a valle del punto <strong>di</strong> immissione ed il volume <strong>di</strong> gas immesso. Infatti<br />
l’immissione in eccesso all’interno della rete <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione, in punti in cui non è possibile attuare la procedura del cosiddetto “controflusso” crea situazioni<br />
<strong>di</strong> mancato bilanciamento e criticità tecniche fisiche alla rete stessa che è bene evitare. Mettendo al denominatore il volume <strong>di</strong> gas immesso si otterrebbe<br />
l’obiettivo <strong>di</strong> abbattere sensibilmente l’incentivazione in tutte le situazioni <strong>di</strong> eccesso <strong>di</strong> immissione.<br />
Tali valori appare opportuno che siano inoltre corretti mettendo in relazione la <strong>di</strong>stanza fra punto <strong>di</strong> immissione e luogo <strong>di</strong> produzione con il volume immesso.<br />
Tale operazione dovrebbe permettere <strong>di</strong> valorizzare opportunamente la corretta localizzazione degli impianti rispetto ai fabbisogni e evidenziare<br />
opportunamente i costi della rete. Infine sarebbe opportuno inserire anche un coefficiente premiale per la associazione fra più impianti, azione che potrebbe<br />
consentire un certo risparmio in infrastrutturazione, con l’auspicio <strong>di</strong> favorire tramite altre azioni regolatorie, l’immissione o <strong>di</strong>rettamente in sito <strong>di</strong> stoccaggio<br />
(azione che annullerebbe molti dei problemi <strong>di</strong> gestione e bilanciamento della rete evidenziati) o su rete a grande volume. Tale fattore premiante oltre a<br />
valorizzare la semplicità <strong>di</strong> gestione apportata serve a compensare i maggiori costi connessi con le maggiori pressioni richieste.<br />
<br />
99
100
Considerazioni finali<br />
La produzione <strong>di</strong> energia elettrica e calore da impianti <strong>di</strong> biogas è una realtà assai interessante a livello regionale lombardo. Le tecnologie impiantistiche,<br />
come standard <strong>di</strong> mercato, possono essere considerate consolidate sebbene il miglioramento delle prestazioni e delle rese rappresenti una continua sfida per<br />
ricercatori e tecnici.<br />
Le sfide <strong>di</strong> sistema sono tese a massimizzare l’efficienza e a valorizzare al massimo le proprietà della risorsa biogas.<br />
Si parla sempre più spesso <strong>di</strong> <strong>Bio</strong>metano riferendosi ad un biogas opportunamente trattato per possedere composizione chimica, purezza, proprietà tecniche<br />
analoghe a quelle del gas naturale fornito all´utente finale. Una volta migliorate le caratteristiche <strong>di</strong> composizione (il biogas all´origine presenta, infatti, un<br />
contenuto in metano che varia tra il 50 e il 70%) il gas può essere utilizzato per autotrazione o immesso nella rete gas esistente sostituendo in tutti gli impieghi<br />
attuali il gas naturale <strong>di</strong> origine fossile.<br />
Il progetto <strong>Bio</strong>.<strong>Ret</strong>.E si è proposto <strong>di</strong> approfon<strong>di</strong>re la seconda <strong>di</strong> queste possibilità, considerandola attualmente meno analizzata, ma con maggiori prospettive<br />
future rispetto all´ utilizzo del biogas quale carburante alla luce del <strong>di</strong>ffuso impiego del gas naturale fossile in Italia. Le finalità perseguite dal progetto<br />
possono essere sintetizzate nei seguenti punti:<br />
• analizzare le possibilità <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> biometano dell’agricoltura lombarda dal punto <strong>di</strong> vista agronomico, tecnologico e logistico;<br />
• in<strong>di</strong>viduare e stimare i costi dell’applicazione delle tecnologie necessarie per la purificazione del biogas agricolo;<br />
• analizzare le con<strong>di</strong>zioni al contorno <strong>di</strong> natura legale, amministrativa e fiscale che con<strong>di</strong>zionano la possibilità <strong>di</strong> immettere biometano nella rete <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione<br />
gas;<br />
• analizzare l’impatto sulla capacità produttiva del sistema dal punto <strong>di</strong> vista quantitativo ed economico e le conseguenze locali dell’immissione nella rete <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>stribuzione locale del biometano;<br />
• confrontare la realtà lombarda (e nazionale) con la situazione internazionale, in particolare europea.<br />
Come emerso nei capitoli precedenti, gli obiettivi della ricerca sono stati raggiunti grazie alle competenze multisciplinari dei ricercatori, dei tecnici e degli esperti<br />
che hanno formato il gruppo <strong>di</strong> lavoro. e’ stato in<strong>di</strong>spensabile e particolarmente significativo il contributo <strong>di</strong> tea sei, la multiutility che opera sul territorio<br />
<strong>di</strong> mantova e che ha rappresentato un tassello fondamentale per capire se e come i risultati della ricerca possano avere ricadute positive nel mercato dei servizi.<br />
a conclusione della stu<strong>di</strong>o emergono alcune considerazioni:<br />
• il quadro internazionale della immissione del biogas nella rete gas mostra che un <strong>di</strong>screto numero <strong>di</strong> stati ha già attivato negli ultimi 10 anni iniziative simili<br />
a quelle stu<strong>di</strong>ate per il progetto bio.ret.e. le esperienze mostrano come i principali fattori <strong>di</strong> successo siano da ricondurre ad adeguata <strong>di</strong>ffusione territoriale<br />
della rete e ad un coerente sistema <strong>di</strong> incentivazione;<br />
• con<strong>di</strong>zione preliminare per l’avvio <strong>di</strong> progetti concreti sul territorio è però l’esistenza <strong>di</strong> un compiuto quadro legislativo <strong>di</strong> riferimento. in italia, in particolare<br />
sarebbero necessari alcuni adeguamenti normativi e regolatori. sarà necessario ragionare su: aspetti legati alla natura giuri<strong>di</strong>ca dei produttori <strong>di</strong> biogas, aspetti<br />
connessi alla più pratica gestione dell’immissione del gas nella rete (costruzione, installazione e manutenzione, ma anche proprietà), tariffa <strong>di</strong> accesso alla rete<br />
stessa;<br />
• il trattamento del biogas <strong>di</strong> origine agricola per la produzione <strong>di</strong> biometano <strong>di</strong>spone <strong>di</strong> collaudate soluzioni tecnologiche, applicate con successo alla scala<br />
commerciale, che mostrano caratteristiche generali tali da non fare emergere elementi univoci <strong>di</strong> <strong>di</strong>fferenziazione tra le <strong>di</strong>verse alternative. La scelta della<br />
soluzione più adeguata deve pertanto considerare anche elementi sito specifici che possono avere influenza sull’operatività dell’impianto, con particolare attenzione<br />
alle esigenze <strong>di</strong> una gestione più qualificata rispetto a quella degli impianti attualmente installati, finalizzati all’utilizzo <strong>di</strong>retto del biogas in motori<br />
per la produzione <strong>di</strong> elettricità e quin<strong>di</strong> meno complessi;<br />
• la rete gas in italia, ed in particolare in lombar<strong>di</strong>a, è ben <strong>di</strong>ffusa sul territorio con elementi <strong>di</strong> primo e <strong>di</strong> secondo livello. grazie al contributo <strong>di</strong> tea sei sul caso<br />
stu<strong>di</strong>o della provincia <strong>di</strong> mantova è stato possibile stimare non solo i costi necessari per l’eventuale immissione <strong>di</strong> biogas <strong>di</strong> origine agricola, ma soprattutto i<br />
vincoli tecnici e pratici connessi con tale operazione;<br />
101
• dal punto <strong>di</strong> vista dell’incentivazione si possono ipotizzare alcuni modelli <strong>di</strong> intervento: incentivazione agli impianti attraverso vari strumenti, incenti-<br />
vazione alla costruzione e manutenzione delle infrastrutture <strong>di</strong> collegamento, incentivazione per l’acquisizione delle tecnologie necessarie, incentivazione<br />
delle tariffe <strong>di</strong> accesso. Allo stato attuale appare molto importante intervenire con incentivi specifici specialmente per quanto concerne la produzione del<br />
biometano. Un punto critico è il raccordo fra sistema <strong>di</strong> sostegno al biometano e l´attuale sistema <strong>di</strong> incentivazione della produzione <strong>di</strong> energia elettrica da<br />
biogas (sistema che non favorisce una reale cogenerazione). Un rafforzamento degli incentivi <strong>di</strong> natura finanziaria può derivare da:<br />
− accor<strong>di</strong> delle Regioni con istituti finanziari per facilitare il reperimento delle risorse necessarie alla costruzione degli impianti<br />
− riconoscimento anche per il biometano del sistema dei certificati ver<strong>di</strong> già riconosciuti per l’energia elettrica<br />
In conclusione, la produzione <strong>di</strong> energia da biomassa è una realtà già operante, basata su tecnologie provate e con buoni ritorni economici. Tale contesto ha<br />
avuto l´innegabile merito <strong>di</strong> aver permesso il consolidamento delle tecnologie produttive del biogas. Oggi il sistema è chiamato, però, a compiere un ulteriore<br />
avanzamento verso l´efficienza complessiva <strong>di</strong> sistema e verso una flessibilità necessaria per contribuire allo sforzo richiesto dalle nuove politiche dell´Unione<br />
Europea (meglio note come pacchetto 20-20-20). Il biometano rappresenta sicuramente una delle nuove possibili soluzioni a queste importanti sfide.<br />
102
Allegati<br />
Rassegna delle principali caratteristiche degli impianti <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> biometano attivi in Europa. Per completezza informativa, la Tabella comprende anche<br />
impianti che utilizzano come matrice organica <strong>di</strong> partenza i fanghi derivanti dal processo <strong>di</strong> depurazione delle acque reflue, mentre non considera le installazioni<br />
che trattano gas proveniente da <strong>di</strong>scariche <strong>di</strong> rifiuti.<br />
Nazione Luogo Utilizzo finale<br />
del<br />
biometano<br />
Germania Altenstadt Immissione<br />
in rete<br />
Aiterhofen/<br />
Niederbayern<br />
Angermünde/<br />
Schwanendorf<br />
Blaufelden -<br />
Emmertsbühl<br />
Immissione<br />
in rete<br />
Immissione<br />
in rete<br />
Immissione<br />
in rete<br />
Bottrop Carburante<br />
per veicoli<br />
Burgrieden Immissione<br />
in rete<br />
Darmstadt Immissione<br />
in rete<br />
Einbeck Immissione<br />
in rete<br />
Ettlingen Immissione<br />
in rete<br />
Forchheim Immissione<br />
in rete<br />
Gemeinde Graben<br />
Landkreis<br />
Immissione<br />
in rete<br />
Godenstedt Immissione<br />
in rete<br />
Grabsleben Immissione<br />
in rete<br />
Gustrow Immissione<br />
in rete<br />
Güterglück Immissione<br />
in rete<br />
Hardegensen Immissione<br />
in rete<br />
Homburg/Efze Immissione<br />
in rete<br />
Horn-bad<br />
Meinberg<br />
Immissione<br />
in rete<br />
Jameln Immissione<br />
in rete<br />
Kerpen Immissione<br />
in rete<br />
Ketzin Immissione<br />
in rete<br />
Substrati Tecnologia<br />
<strong>di</strong> purificazione<br />
Rifiuti<br />
organici<br />
Lavaggio<br />
con acqua<br />
Capacità Inizio<br />
impianto attività<br />
3 /h biogas<br />
grezzo)<br />
1200 2009<br />
(m n<br />
n.d. PSA 1800 2010<br />
n.d. Lavaggio<br />
con acqua<br />
1100 2010<br />
n.d. PSA 210 2010<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate,<br />
reflui zootec.<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
PSA 250 2008<br />
PSA 600 2008<br />
Lavaggio<br />
con acqua<br />
Lavaggio<br />
amminico<br />
300 2008<br />
1000 2009<br />
PSA 600 2008<br />
Lavaggio<br />
solv. Organico<br />
600 2009<br />
PSA 1000 2008<br />
Lavaggio<br />
amminico<br />
Lavaggio<br />
amminico<br />
Lavaggio<br />
con acqua<br />
600 2009<br />
600 2010<br />
10000 2009<br />
n.d. PSA 1200 2010<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Lavaggio<br />
amminico<br />
n.d. Lavaggio<br />
con acqua<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate, reflui<br />
zootec.<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Lavaggio<br />
amminico<br />
Lavaggio<br />
solv. Organico<br />
1000 2009<br />
- 2010<br />
2000 2009<br />
160 2005<br />
PSA 1000 2008<br />
PSA 400 2008<br />
103
104<br />
Nazione Luogo Utilizzo finale<br />
del<br />
biometano<br />
Kißlegg-Rahmhaus Immissione<br />
in rete<br />
Konnern I Immissione<br />
in rete<br />
Konnern II Immissione<br />
in rete<br />
Lanken/Wotersen Immissione<br />
in rete<br />
Luchow Immissione<br />
in rete<br />
Maihingen Immissione<br />
in rete<br />
Muhlacker Immissione<br />
in rete<br />
Neuss am<br />
Niederrhein<br />
Immissione<br />
in rete<br />
Niederndodeleben Immissione<br />
in rete<br />
Pliening Immissione<br />
in rete<br />
Pohlsche Heide Immissione<br />
in rete<br />
Rathenow Immissione<br />
in rete<br />
Rhede Immissione<br />
in rete<br />
Ronnenberg Immissione<br />
in rete<br />
Semd<br />
(Grob-Umstad)<br />
Immissione<br />
in rete<br />
Schwandorf I Immissione<br />
in rete<br />
Schwandorf II Immissione<br />
in rete<br />
Straelen Immissione<br />
in rete<br />
Tunineng Immissione<br />
in rete<br />
Utzensdorf Immissione<br />
in rete<br />
Werlte Immissione<br />
in rete<br />
Wrienzen Immissione<br />
in rete<br />
Willingshausen/<br />
Ransbach<br />
Immissione<br />
in rete<br />
Wusting Immissione<br />
in rete<br />
Zeven Immissione<br />
in rete<br />
Substrati Tecnologia<br />
<strong>di</strong> purificazione<br />
Capacità<br />
impianto<br />
3 /h biogas<br />
grezzo)<br />
(m n<br />
Inizio<br />
attività<br />
Rifiuti organici Membrane 600 2010<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate, reflui<br />
zootec.<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Lavaggio<br />
con acqua<br />
Lavaggio<br />
amminico<br />
n.d. Lavaggio<br />
amminico<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Lavaggio<br />
con acqua<br />
Lavaggio<br />
con acqua<br />
n.d. Lavaggio<br />
amminico<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
1250 2007<br />
3400 2009<br />
700 2009<br />
1250 2008<br />
1250 2007<br />
PSA 920 2007<br />
Lavaggio<br />
con acqua<br />
800 2010<br />
1250 2008<br />
PSA 920 2006<br />
n.d. PSA 600 2010<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Lavaggio<br />
solv. Organico<br />
n.d. Lavaggio<br />
amminico<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate, reflui<br />
zootec.<br />
Lavaggio<br />
solv.<br />
Organico<br />
Lavaggio<br />
con acqua<br />
Lavaggio<br />
amminico<br />
n.d. Lavaggio<br />
amminico<br />
1130 2009<br />
900 2010<br />
650 2008<br />
400 2010<br />
1000 2007<br />
PSA 2000 2008<br />
PSA 1000 2006<br />
400 2009<br />
Rifiuti organici PSA 100 2009<br />
Rifiuti organici,<br />
reflui zootecnici<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
PSA 500 2007<br />
PSA 1200 2009<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
600 2010<br />
PSA 1200 2009<br />
Lavaggio<br />
amminico<br />
250 2009
Nazione Luogo Utilizzo finale<br />
del<br />
biometano<br />
Austria Bruck/leitha Immissione<br />
in rete<br />
Linz Immissione<br />
in rete<br />
Margarethen am<br />
Moos<br />
Carburante<br />
per veicoli<br />
Pucking Immissione<br />
in rete<br />
Eugendorf Carburante<br />
per veicoli<br />
Svizzera Bachenbulach Carburante<br />
veicoli/immiss<br />
. in rete<br />
Berne Immissione<br />
in rete<br />
Bischofszell Immissione<br />
in rete<br />
Jona Immissione<br />
in rete<br />
Inwil Immissione<br />
in rete<br />
Lavigny Immissione<br />
in rete<br />
Luzern Carburante<br />
veicoli/immiss<br />
. in rete<br />
Obermeilen Immissione<br />
in rete<br />
Otelfingen Carburante<br />
per veicoli<br />
Pratteln Immissione<br />
in rete<br />
Roche Immissione<br />
in rete<br />
Romanshorn Immissione<br />
in rete<br />
Rumlang Carburante<br />
per veicoli<br />
Samstagem Carburante<br />
veicoli/immiss<br />
. in rete<br />
Widnau Immissione<br />
in rete<br />
Utzensdorf Immissione<br />
in rete<br />
Substrati Tecnologia<br />
<strong>di</strong> purificazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate, reflui<br />
zootec.<br />
Reflui<br />
zootecnici<br />
Colture<br />
de<strong>di</strong>cate<br />
Capacità<br />
impianto<br />
3 /h biogas<br />
grezzo)<br />
(m n<br />
Inizio<br />
attività<br />
Membrane 180 2007<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
800 2008<br />
Membrane 70 2005<br />
PSA 100 2005<br />
PSA 150 2008<br />
Rifiuti organici PSA 50 1996<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
PSA 300 2007<br />
Lavaggio<br />
solv.<br />
Organico<br />
Rifiuti organici Lavaggio<br />
solv.<br />
Organico<br />
Rifiuti organici,<br />
reflui zootec.<br />
300 2007<br />
55 2005<br />
PSA 225 2009<br />
Rifiuti organici PSA 150 2009<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
PSA 75 2004<br />
Lavaggio<br />
amminico<br />
Rifiuti organici Lavaggio<br />
solv.<br />
Organico<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
100 2008<br />
PSA 50 1998<br />
300 2006<br />
PSA 250 2008<br />
Lavaggio<br />
solv.<br />
Organico<br />
100 2007<br />
Rifiuti organici PSA 30 1995<br />
Rifiuti organici PSA 50 1998<br />
Rifiuti organici PSA 100 1998<br />
Rifiuti organici,<br />
reflui zootec.<br />
PSA 100 2007<br />
105
106<br />
Nazione Luogo Utilizzo finale<br />
del<br />
biometano<br />
Svezia Bjuv Immissione<br />
in rete<br />
Boden Carburante<br />
per veicoli<br />
Bromma Carburante<br />
per veicoli<br />
Bromma Carburante<br />
per veicoli<br />
Eskiltuna Carburante<br />
per veicoli<br />
Eslov Carburante<br />
per veicoli<br />
Falkenberg Immissione<br />
in rete<br />
Falkoping Carburante<br />
per veicoli<br />
Goteborg Immissione<br />
in rete<br />
Helsinborg Carburante<br />
veicoli/immiss<br />
. in rete<br />
Helsinborg Carburante<br />
veicoli/immiss<br />
. in rete<br />
Helsinborg WWTP Immissione<br />
in rete<br />
Stockholm Carburante<br />
per veicoli<br />
Stockholm Carburante<br />
per veicoli<br />
Stockholm Carburante<br />
per veicoli<br />
Jonkoping Carburante<br />
per veicoli<br />
Kalmar Carburante<br />
per veicoli<br />
Katrineholm Carburante<br />
per veicoli<br />
Kristianstad Carburante<br />
per veicoli<br />
Kristianstad Carburante<br />
per veicoli<br />
Substrati Tecnologia<br />
<strong>di</strong> purificazione<br />
Rifiuti organici,<br />
reflui zootec.<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione,<br />
rifiuti organici<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione,<br />
rifiuti organici<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione,<br />
rifiuti organici<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione,<br />
rifiuti organici<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione,<br />
rifiuti organici<br />
Rifiuti organici,<br />
reflui zootec.<br />
Rifiuti organici,<br />
reflui zootec.<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione,<br />
rifiuti organici<br />
Fanghi <strong>di</strong> dep,<br />
reflui zootec.<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong> dep,<br />
rifiuti organici,<br />
reflui zootec.<br />
Fanghi <strong>di</strong> dep,<br />
rifiuti organici,<br />
reflui zootec.<br />
Capacità<br />
impianto<br />
3 /h biogas<br />
grezzo)<br />
(m n<br />
Inizio<br />
attività<br />
PSA 500 2007<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
360 2007<br />
PSA 250 2002<br />
PSA 250 2003<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio<br />
amminico<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio<br />
amminico<br />
330 2003<br />
80 1999<br />
750 2009<br />
200 2007<br />
1600 2007<br />
PSA 350 2001<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio<br />
amminico<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio<br />
amminico<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
650 2007<br />
250 2007<br />
600 2004<br />
800 2009<br />
800 2006<br />
300 2000<br />
200 2008<br />
80 2009<br />
600 2006<br />
280 1999
Nazione Luogo Utilizzo finale<br />
del<br />
biometano<br />
Laholm Immissione<br />
in rete<br />
Linkoping Carburante<br />
per veicoli<br />
Linkoping Carburante<br />
per veicoli<br />
Malmo Carburante<br />
veicoli/immiss<br />
. in rete<br />
Motala Carburante<br />
per veicoli<br />
Norrkoping Carburante<br />
per veicoli<br />
Norrkoping Carburante<br />
per veicoli<br />
Skelleftea Carburante<br />
per veicoli<br />
Skovde Carburante<br />
per veicoli<br />
Trollhattan Carburante<br />
per veicoli<br />
Trollhattan Carburante<br />
per veicoli<br />
Ulricehamn Carburante<br />
per veicoli<br />
Uppsala Carburante<br />
per veicoli<br />
Vasteras Carburante<br />
per veicoli<br />
Vastervik Carburante<br />
per veicoli<br />
Orebro Carburante<br />
per veicoli<br />
Orebro Carburante<br />
per veicoli<br />
Ostersund Carburante<br />
per veicoli<br />
Netherlands Mijdrecht Carburante<br />
veicoli/immiss<br />
. in rete<br />
Substrati Tecnologia<br />
<strong>di</strong> purificazione<br />
Rifiuti organici,<br />
reflui zootec.<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione,<br />
rifiuti organici<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione,<br />
rifiuti organici<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Rifiuti organici,<br />
colture de<strong>di</strong>cate<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione,<br />
rifiuti organici<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione,<br />
rifiuti organici<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione,<br />
rifiuti organici<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione,<br />
rifiuti organici<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione,<br />
rifiuti organici<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Fanghi <strong>di</strong><br />
depurazione<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Capacità<br />
impianto<br />
3 /h biogas<br />
grezzo)<br />
(m n<br />
Inizio<br />
attività<br />
500 2000<br />
2*330 1997/20<br />
02<br />
1400 2002<br />
PSA 500 2006<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
80 2009<br />
250 2004<br />
240 2006<br />
250 2005<br />
PSA 140 2002<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
400 2001<br />
200 1995<br />
PSA 20 2003<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio con<br />
acqua<br />
Lavaggio<br />
amminico<br />
400 2001<br />
650 2009<br />
130 2009<br />
450 2007<br />
2000 2009<br />
200 2006<br />
30 2008<br />
107
Referenze iconografiche: iStock Photo | Progetto grafico: Stu<strong>di</strong>o E<strong>di</strong>toriale Associato, <strong>Milano</strong> | Redazione: Alice Orlan<strong>di</strong> | Stampa: Loretoprint S.r.l. <strong>Milano</strong><br />
Data ultima revisione Giugno 2010<br />
Finito <strong>di</strong> Stampare Giugno 2010<br />
108
109
110