Giorgio GILLI Professore Ordinario di Igiene Dipartimento di Sanità Pubblica e Microbiologia

1. Da rifiuto a risorsa:valorizzazione economica ed ecologica Giorgio GILLI Professore Ordinario di Igiene Dipartimento di Sanità Pubblica e Microbiologia Università degli Studi di TORINO

2. Produzione lorda da fonti rinnovabili dal 1996 a oggi I recenti incrementi nella produzione e la riduzione dei consumi di energia elettrica hanno fatto sì che la produzione da fonti rinnovabili abbia coperto, nel 2009, circa il 20% del consumo interno lordo italiano di energia elettrica. Relazione dell’autorità per l’energia elettrica e il gas, 3 febbraio 2011

3. Potenza efficiente lorda degli impianti di generazione in Italia, nel 2009 Produzione lorda di energia elettrica in Italia, nel 2009 Relazione dell’autorità per l’energia elettrica e il gas, 3 febbraio 2011

4. Il quadro globale energetico italiano, nel 2009 • Consumo lordo di energia → 180,2 milioni di t.e.p. • Energia primaria da tutte le fonti rinnovabili → 19,3 milioni di t.e.p. (10,7% dei consumi totali di energia) • Energia prodotta dalle biomasse → 5 Mtep (2,3 % dei consumi totali di energia) Fonte Terna/Relazione dell’autorità per l’energia elettrica e il gas, 3 febbraio 2011

5. IL BIOGAS IN ITALIA Crescita del numero cumulativo degli impianti qualificati in esercizio, suddivisi per fonte rilevati dal censimento C.R.P.A. (centro ricerche produzioni animali s.p.a.) del 2010 (1) Marzo 2010: 319 impianti Fonte : GSE (Gestore del Sistema Elettrico )/CRPA 2010

6. LE FONTI DI ENERGIA ALTERNATIVA IN PIEMONTE Impianti IAFR (impianti alimentati da fonti rinnovabili) per fonte – anno 2009 Fonte GSE elaborazione dati ARPA

7. 14 25 Biogas Biomasse 12 20 Potenza Biogas (MW) Potenza Biomasse(MW) 10 15 8 6 10 4 5 2 Biogas 0 0 Biomasse VCO Biella Potenza Biogas (MW) Torino Cuneo Novara Vercelli 35 Alessandria Potenza Biomasse(MW) 4,5 4 30 3,5 25 Impianti qualificati in esercizio 3 20 2,5 2 15 1,5 10 Impianti qualificati in progetto 1 5 0,5 0 0 VCO Biella Torino Novara Cuneo Vercelli Alessandria IL BIOGAS IN PIEMONTE Fonte GSE 30/6/2008

8. MATERIE PRIME UTILIZZATE PER LA DIGESTIONE ANAEROBICA • Scarti colturali • paglia • vinacce • Reflui zootecnici • Liquami di suini e bovini • Pollina • Scarti agro-industriali • Siero • Scarti vegetali • Fanghi di birrerie e cantine FORSU • Scarti macellazione • Grassi • Sangue • Contenuto stomacale • Colture energetiche • Mais • Sorgo • Triticale fanghi di depurazione acque CODIGESTIONE Per avere una digestione con un rapporto costo/efficienza favorevole si possono trattare differenti tipi di substrato miscelati in un unico digestore, incrementando la produzione di BIOGAS e compensando le fluttuazioni di biomassa stagionale Fonte: Lab .Biocombustibili e biomasse

9. CARATTERISTICHE CHIMICHE E POTENZIALITA’ PRODUTTIVE DELLE BIOMASSE 200-300 m3 biogas /anno 25-35 m3 biogas /anno 8000-12000 m3 biogas /anno 1 ha mais = 40 bovini 1 ha mais = 300-400 suini liquame di 1 bovino (400Kg) 1 ha si silomais (55t/a) liquame di 1 suino (100Kg) R.Chiumenti Dip. Scienze Ambientali Università di Udine

10. Scelta delle biomasse Due sono gli aspetti importanti della scelta delle matrici organiche da utilizzarsi in un digestore: il costo della matrice e la produttività della matrice in termini di biogas prodotto per unità di peso. L’informatore agrario: Fattori che rendono ottimale la digestione, 2008

11. FRAZIONE ORGANICA DEI RIFIUTI SOLIDI URBANI DA RACCOLTA DIFFERENZIATA (Forsu) 2009 in Piemonte • Quantità trattata in compostaggioe digestione anaerobica: ~ 181.000 t - 79% • Quantità trattata fuori Regione: ~ 48.000 t (21%) 51,4 Kg/ ab. * anno (Fonte: Indagine sui rifiuti della Regione Piemonte, anno 2010)

12. Digestione anaerobica della FORSU • La sola Provincia di Torino ha una potenzialità di quasi 30 milioni di Nm3/anno di biogas da digestione anaerobica di FORSU. • Equivalenti a 50.000 MWh all’anno di energia elettrica. Osservatorio rifiuti Provincia di Torino, 2006

13. MA QUANTO BIOGAS PRODUCO DA 1 TONNELLATA DI FORSU Nel progetto in corso… Rifiuti in Piemonte Costo smaltimento FORSU € /TON = 80-100 € 90 € x 228.751= 20.587.590 € Biogas : 228.751 x 137 =31.338.887 m3 biogas totali

14. ……E con i Certificati verdi? CV Vendita energia elettrica (90 €/Mwh) 1 m3 biogas 1,8-2 kWh energia elettrica 1Kwh = 0.09 € Ricavo da 1 ton di FORSU 137 x 2 = 274 KWh 274 x 0.09 = ~ 25 € + Cerificati Verdi (112,82 €/MWh €) 55 €/ ton FORSU a cui bisogna anche aggiungere i costi del “NON SMALTIMENTO”~ 90 €/ton = 145 €/ton 1 m3 biogas 1,8-2 kWh energia elettrica 1Kwh = 0.11 € Ricavo da 1 ton di FORSU 137 x 2 = 274 KWh 274 x 0.11 = ~ 30 €

15. Nel 2006 il valore medio dei CV è stato di 139,13, nel 2009 di 112,82 €/MW • La quantità di CV si ottiene moltiplicando i MWh prodotti per un coefficiente variabile tra 0,8 e 1,8 (a seconda del tipo di impianto). • A titolo di esempio, un azienda con un impianto di potenza pari ad 1MW, potrebbe • teoricamenteprodurre: • 1MW x 24h x 365 giorni = 8.760 MWh • Il valore cumulato dei suoi CV sarebbe: • 8.760 x 1,8 x 91,38 =1.440.879,8 €

16. UN ESEMPIO PRATICO: Azienda da 2 MW, che produca elettricità da biogas da FORSU • Operatività: 16 ore al giorno • Operatività: 290 giorni/anno • Coeff. Di Moltiplicazione per la FORSU: 1,10 MWh = 2 x 16 x 290 = 9280 CV = 9280 X 1,10 = 10208 PARI AD UN VALORE DI 10.208 MWh x 112,82 = 1.159.789 € A questa somma si aggiunge il valore dell’elettricità prodotta a 90 euro/Mwh: = 9.280 x 90 = 835.200 PER UN TOTALE DI = 1.159.789+ 835.200 = 1.994.989 €

17. Punti di forza e di debolezza della digestione anaerobica Fonti di biomassa per la produzione di biogas nel vostro territorio. Campagna Energia sostenibile per l'Italia Supplemento al N. 405 Lug 2008

18. BILANCIO COMPLESSIVO DELLE EMISSIONI DI CO2 IN IMPIANTI DICOMPOSTAGGIO E DIGESTIONE ANAEROBICA DELLA FRAZIONE ORGANICA DEI RIFIUTI Regione Veneto/ dati ARPAV – Osservatorio regionale per il Compostaggio Compost una fonte di nuova fertilità (2009)

19. FERMENTAZIONE ANAEROBICE VS. COMPOSTAGGIO Michael Köttner, Dipl. Agrar-Biologe Internationales Biogas und Bioenergie Kompetenzzentrum

20. IMPIANTO PER 550 BOVINI 75KW …CON I CERTIFICATI VERDI (KWh 0,3 €) • Per sala mungitura e altre utenze • A 0,3 euro/KWh • In 15 anni con interesse al 6% • 1% del costo dell’impianto • Per sala mungitura e altre utenze • A 0,08 euro/KWh • In 12 anni con interesse al 6% • 1% del costo dell’impianto

21. Propensione al recupero mediante DIGESTIONE ANAEROBICA e/o compostaggio di scarti/sottoprod. organici da agroindustria *** ottima ** buona * scarsa Fonte: CRPA

22. Gerarchia di gestione dei rifiuti Sostenibilità massima Minimizzazione Minimizzare la produzione Massimizzare il recupero di materia Massimizzare il recupero di energia Minimizzare il ricorso in discarica Sostenibilità minima

23. Inceneritore Vs Digestione anaerobica SINTESI DELL’ESAME DEGLI IMPATTI AMBIENTALI STIMATI DA 12 DIVERSI STUDI Incenerimento VS compostaggio L’incenerimento è la soluzione migliore L’incenerimento non è la migliore alternativa La differenza tra l’incenerimento e le alternative è minima Incenerimento VS riciclo plastica pulita Incenerimento VS Digestione anaerobica Incenerimento VS Discarica rifiuti misti GWP potenziale di riscaldamento globale Acid potere acidificante Eutr. Eutrofizzazione Phot. Fotossidazione Tox. Tossicità Evaluating waste incineration recovery method from an environmental point of view (Confederation Of European Waste to Energy Plants 2004)

24. RISULTATI DELL’ESAME DEGLI IMPATTI AMBIENTALI STIMATI DA 12 DIVERSI STUDI L’incenerimento è la soluzione migliore L’incenerimento non è la migliore alternativa La differenza tra l’incenerimento e le alternative è minima