Biocarburanti: consumi, rese di produzione, problematiche.

Su internet si trovano tantissime informazioni sui biocarburanti, ma spesso i dati sembrano buttati lì: non ci sono le fonti, non si capisce mai come stanno veramente le cose e spesso i dati sono contraddittori. Per questo ho deciso di raccogliere in un post tutti gli articoli più autorevoli in materia, e le relative fonti (partendo dal sito dell’Unione Europea, l’Enea, l’Università di Bologna, ecc). e di fare una review sull’argomento. Il post è un po’ lungo e quindi l’ho diviso in capitoli.

Indice:
- Andamento dei consumi
- Unità di misura:cosa sono ktep, ktoe, GJ
- Produzione teorica di biocarburanti a livello europeo da terreni ex set-aside
- Stime di produzione a livello EU27 di biodiesel ed etanolo
- Autoproduzione di biocarburanti?
- Problematiche: perchè i biocarburanti non prendono piede
- Conclusioni

Andamento dei consumi
L’Unione Europea impone entro il 2020 il raggiungimento del 10% dei consumi energetici nei trasporti attraverso un mix da fonti rinnovabili, cioè biocarburanti ed elettricità da fonti rinnovabili (vedi pubblicazione EEA Transport at a crossroads 2009). Si noti che l’obiettivo è cambiato rispetto a quello iniziale, dove si chiedeva il raggiungimento del 10% solo attraverso i biocarburanti, ritenuto quindi troppo ambizioso. Anche il comitato scientifico dell’AEA aveva avvisato che portare la quota di biocarburanti usati nei trasporti al 10% entro il 2020 sarebbe stato un obiettivo troppo ambizioso e quindi da sospendere.

E’ importante sottolineare come a livello europeo il trend dei consumi stradali sia in costante crescita, ma la speranza è che il trend degli aumenti nei prossimi anni possa ridursi grazie all’azione delle politiche di sensibilizzazione sull’uso del mezzo proprio, all’innovazione tecnologica ed al rinnovo del parco veicolare.

Andamento dei consumi a livello Europeo Copyright EEA, Copenhagen, 2008 http://www.eea.europa.eu

Prendendo i dati dei consumi dall’ultimo Statistical Pocketbook 2009 dell’EU (Energy and tran sport in figures) risulta che il 10% di biocarburanti, a livello EU-27, rispetto ai consumi totali, corrisponde a circa 30.000 ktoe.

Energy and tran sport in figures. Statistical Pocketbook 2009 dell’EU

La produzione attuale di biocarburanti a livello europeo è di 6.187ktoe (Energy and tran sport in figures)

Energy and tran sport in figures. Statistical Pocketbook 2009 dell’EU

Secondo molti analisti sarà molto difficile raggiungere il limite del 10% dei biocarburanti, sul totale dei consumi dei trasporti, anche ricorrendo all’import, dato che a livello mondiale tutti i paesi stanno puntando sui biocarburanti, mentre pare impossibile arrivare a produrre autonomamente i biocarburanti di cui abbiamo bisogno, capiamo il perchè.

Precisazioni sulle unità di misura
TEP e TOE sono la stessa cosa, solo che una in italiano e l’altra in inglese e stanno per: TEP= Tonnellate Equivalenti di Petrolio , TOE=Tonne of Oil Equivalent. La k davanti è un fattore moltiplicativo per 1.000. 1 KTOE=1.000 TOE. La TEP rappresenta la quantità di energia rilasciata dalla combustione di una tonnellata di petrolio grezzo. Il valore è fissato convenzionalmente, dato che in base al tipo di petrolio il potere calorifico è diverso.  Secondo il D.Lgs. 23/05/00 n.164 Nuova individuazione degli obiettivi quantitativi nazionali di risparmio energetico e sviluppo delle fonti rinnovabili, 1 TEP = 41,860 GJ (giga joule =  10⁹J) .

Produzione teorica di biocarburanti a livello europeo da terreni ex set-aside
La Commissione Europea, con il regolamento (CE) 73/2009 del Consiglio, ha abolito il set-aside, che obbligava a non coltivare il 10% dei terreni (per ridurre i surplus di produzione ed i costi annessi), a patto di utilizzare i terreni ex set-aside per produrre colture energetiche e no-food, quindi a favore dei biocombustibili (vedi post Non si incentiva più il riposo dei terreni per favorire i biocarburanti). Per cercare di capire l’ordine di grandezza dell’autoproduzione a livello EU di biocarburanti si ipotizza come prima cosa la non interferenza con le produzioni food (per le ricadute sul costo della materia prima per usi alimentari) e la coltivazione dei soli terreni ex set-aside.

Stime di produzione a livello EU27 di biodiesel ed etanolo

Stime sulla produzione di biodiesel solo su terreni ex set-aside
Considerando che la SAU (superficie agricola utile) in Europa è di 134 milioni di ha (vedi sito EU) e che i terreni arabili sono pari a circa 100 milioni di ha (da presentazione IEFE-Bocconi) e che ad esempio la resa della colza è di circa 4t/ha con una resa in olio di colza, cioè biodiesel, intorno a 1t/ha, risulta che coltivare la set-aside (pari al 10% del terreno coltivato) potrebbe ad una produzione di circa 10 milioni di TEP= 10.000 KTEP (o KTOE). Dato ottenuto assumendo le rese del biocombustibile in GJ/ha come riportate nella presentazione Biocarburanti: opportunità e sostenibilità del Prof. Venturi dell’Università di Bologna (Dati bibliografici e risultati sperimentali DiSTA, Università di Bologna, vedi tabelle sotto), e considerando 1TEP = 41,860 GJ come indicato nella normativa italiana.

Produzioni areiche e consumi idrici di diverse specie con differenti destinazioni d'uso energetiche - DiSTA Università di Bologna

Stime sulla produzione di etanolo da mais solo su terreni ex set-aside
Considerando che le rese di mais vengono stimate intorno alle 10 t/ha, corrispondenti a circa 3,5t/ha di etanolo, ed estendendo ipoteticamente questa resa su tutti i terreni EU ex set-aside, viene una produzione di etanolo pari a circa 35 milioni di tonnellate di etanolo corrispondenti a circa 70.000 KTEP.

Produzione di biocarburanti, bilanci energetici e della CO2 di diverse specie a differenti destianzioni d'uso energetiche - Università di Bologna

Autoproduzione di biocarburanti?
A livello teorico, si potrebbe riuscire ad autoprodurre i biocarburanti necessari per raggiungere il 10% dei consumi riferiti all’anno 2006, pari a circa 30.000 KTEP di biocarburanti, attraverso un mix di colture da bioetanolo e biodiesel.

Problematiche: Perché i biocarburanti non prendono piede.
Consumi idrici. A livello pratico l’autoproduzione ipotizzata in precedenza è abbastanza difficile da raggiungere, da una parte perché si assumono dei consumi di acqua elevatissimi e uguali in tutti i paesi europei, impensabili ad esempio per aree a forte rischio desertificazione, poi perché in realtà le colture sarebbero molto parcellizzate (ho ipotizzato l’uso del set-aside) e variegate, a causa delle diverse varietà coltivate in base alla peculiarità dei diversi terreni-climi.

Politiche. Considerando l’assenza di politiche agricole comuni e di sovvenzioni, è impensabile che un agricoltore firmi un contratto che lo vincoli in maniera pluriennale con un’azienda di trasformazione a produrre sempre la stessa materia prima (ad ex mais) senza avere la certezza di un prezzo fissato e di incentivi (vedasi Biocarburanti in Italia: ostacoli da superare e opportunità di sviluppo – ENEA 2006). A questo punto sarebbe l’unione Europea o i singoli stati che dovrebbero intervenire, come sta succedendo in America, attraverso l’elargizione di grossi contributi per lo sviluppo del biocarburante. Solo in questo modo i rischi di produzione non ricadrebbero sull’agricoltore, ed il prezzo della materia prima potrebbe competere con quella da importazione.

Costo tecnologico. Poi c’è il problema del costo degli impianti per la trasformazione dei semi in biocarburanti, che non è del tutto irrisorio, dato che un impianto per la trasformazione di biodiesel costa sui 20-30 MLN€, mentre uno per la produzione di etanolo 80-150 MLN€ (dati CTI – Comitato Termotecnico Italiano). Inoltre chi produce deve avere la garanzia di ricevere la materia prima ad un prezzo di mercato, cosa che gli agricoltori non possono garantire, dato che il costo medio della produzione di materia prima da noi, senza incentivi, è circa il doppio di quello che si ottiene dall’import (ex dal Brasile). Quindi per favorire la produzione locale i governi o l’Unione Europea dovrebbero decidere di sborsare un sacco di soldi, muovendosi in una logica contraria a quella di mercato, o introducendo forti dazi per l’import.

Campo di grano - Foto Tommaso Mentifermenti

Conclusioni
Se pensiamo ai fattori di emissione del mezzo, e quindi di inquinamento, aggiungere il 10% di biocarburanti alla miscela di carburante tradizionale non modifica sostanzialmente le emissioni del mezzo.
In termini di bilancio di CO2 l’uso di biocarburanti, di norma, consente una riduzione delle emissioni di CO2, ma tale riduzione dipende fortemente dal tipo di materia prima utilizzata e da come la si ottiene (vedi tabella DiSTA su), e si dovrebbe puntare su valori di riduzione non inferiori dell’ordine del 50% di CO2 in meno rispetto ai carburanti tradizionali. Poi se si considera il trend delle auto, sarà pure vero che consumano sempre meno, ma i progressi tecnologici rischiano di essere vanificati dal fatto che la tendenza punta sempre nell’acquisto di macchine più grandi e potenti, e quindi più energivore.
Infine bisogna considerare anche il progresso tecnologico di produzione dei biocarburanti, dato che sono in sperimentazione gli impianti di seconda generazione che producono etanolo da scarti ligneo-cellulosici, e con grosse rese, il che permetterebbe di risolvere il conflitto tra agricoltura da cibo e da biocarburanti, anche se alcuni ricercatori hanno forti dubbi sul loro bilancio energetico complessivo…tornerò sul tema.

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