mercoledì 20 aprile 2011

Effetto Serra e opportunità di sviluppo sostenibile di Vander Tumiatti












Com’è noto, il ciclo del Carbonio e le emissioni di CO2 rappresentano una metafora sintomatica della vita dell’uomo, della sua storia e della sua evoluzione nel XXI secolo. All’attuale scenario antropogenico del “Pianeta Terra”, caratterizzato dalle attività di più di 6 miliardi di abitanti, sono correlate le conversioni delle matrici carboniose (come i combustibili solidi, liquidi e gassosi) e le equivalenti emissioni nell’atmosfera di circa 5,5 Gigatonnellate/anno di Carbonio (United Nations Environment Programme - UNEP - 2009). Sappiamo che ad ogni attivitŕ umana corrisponde una “Impronta di Carbonio” (Carbon Footprint), misurabile in unità di Kg di CO2 equivalente (CO2e). La CO2 è l’unità di misura adottata dagli Organismi Internazionali per valutare gli effetti climatici, noti come “Effetto Serra”, quantificando cosě il loro potenziale contributo al riscaldamento globale del Pianeta Terra - GWP (Global Warming Potential). L’aumento della temperatura media innesca fenomeni come la siccità ed estesi incendi, gli eventi climatici estremi provocano anche instabilità nei mercati e indisponibilità delle materie prime alimentari, con immediate ripercussioni globali. Gli esperti di fenomeni climatici globali disegnano uno scenario impressionante, che include la perdita fino all’80% della foresta amazzonica, l’innalzamento del livello dei mari, il drammatico aumento di fame e sete nel mondo. Per mitigare queste criticità è prioritario introdurre nuove generazioni di impianti di conversione delle matrici carboniose che riducano progressivamente l’impatto globale della CO2, e delle sostanze tossiche persistenti correlate. La progressiva riduzione delle emissioni si realizza con “Politiche di Sviluppo Sostenibile Globale” che incentivino l’ideazione, la progettazione, la costruzione e la gestione di nuovi processi di conversione efficienti, altamente integrati, compatti e flessibili. Questi impianti consentono di realizzare la conversione primaria della matrice carboniosa iniziale, con alta resa energetica, basso impatto ambientale e limitate emissioni, fino a determinare bilanci classificabili a “CO2 neutrale”. Si possono quindi realizzare delle sorprendenti condizioni di conversione con “CO2 Negativa”, nel caso dei processi di pirolisi di biomasse primarie e/o residuali, e l’utilizzo del carbone vegetale prodotto (biochar) come ammendante (una tantum) dei terreni agricoli ed in grado di intensificare (per decenni) le rese agricole con aumenti fino ad oltre il 20% annuo e realizzare il sequestro perenne del carbonio, fino a 3Kg di CO2 per Kg di biochar, (www.biochar.org). Produzioni locali di “Filiera Corta”, con colture dedicate ed ad alta resa, possono realizzare la produzione ecosostenibile di biomasse primarie per ricavare materie prime biogeniche, principi attivi ed essenze per l’industria (tessile, chimica, farmaceutica, alimentare, ecc.), produrre bioenergia e consentire la fitodepurazione dei terreni contaminati (es. nelle aree dismesse). Analogamente è possibile valorizzare decine di milioni di tonnellate/anno delle tradizionali biomasse residuali dell’agricoltura (es. sfalci di potatura dell’ulivo, della vite; lolla di riso, pula di grano, paglie in genere, ecc.) evitando che divengano fonte di inquinamento atmosferico attraverso la loro combustione incontrollata nei campi. La valorizzazione dei terreni agricoli marginali, normalmente incolti, si può ottenere ad esempio con la coltivazione di canna comune (Arundo Donax) la quale ha un’alta produttività (36,8 tonnellate e più per ettaro/anno di sostanza secca, con potere calorifico di circa 18.000 KJoule/Kg), associata a bassi costi di produzione, nessun fertilizzante, poca irrigazione, pochissima manodopera. I vantaggi di questa coltivazione sono evidenti, con coperture pluriennali garantite ed indicizzate agli indici internazionali del petrolio e gas (es. fino a 50 Euro per tonnellata pari a 1.800 Euro/ettaro l’anno). Settori tradizionalmente in crisi, come quello agricolo, potrebbero cosě tornare a produrre ricchezza e nuove opportunità di lavoro locale, nel rispetto del paesaggio e del territorio, migliorando la qualità di vita delle popolazioni e dell’ambiente. Tecnologie innovative, “Zero Emissioni”, sono in corso di ricerca e sviluppo per la conversione fotochimica della “CO2 e di altri microelementi residuali” in biomassa algale ad alta resa (prospettive di incremento della produzione, per ettaro equivalente, fino a 50 volte superiore rispetto alle altre tradizionali produzioni). (nota m) Nello scenario futuro un ruolo importante sarà svolto dalla cogenerazione decentrata CHP (fino ad 1000 KWe elettrici + termici) in grado di fornire differenti soluzioni tecnologiche per l'efficiente conversione bioenergetica delle biomasse e di garantire produzioni di energia con disponibilitŕ operativa di almeno 7.500,00 ore/anno: 1- ORC (Oil Rankine Cycle) basata sulla combustione diretta delle biomasse in una caldaia dedicata accoppiata ad una turbina a vapore in grado di fornire rese elettriche tipiche del 16-18% (costo di investimento: circa 6.000,00 /KWe); 2- Piro- Gassificazione Flessibile & Catalitica, in condizione iperdinamica (in fase di industrializzazione) accoppiata ad un motore endotermico a gas, in cui le rese elettriche salgono fino al 27-28% (obiettivo di costo investimento di circa 3.500,00 euro/KWe); 3- MMA-SOFC (Molten Metal Anode - Solide Oxide Fuel Cell), dove la resa elettrica potrà arrivare fino ad oltre il 50% (in fase di R&S, con obiettivo di costo di investimento di circa 2.500,00 euro/KWe).

contributo apparso sul sito di Confindustria Lecce

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