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CITAZIONE
Ecco la pianta dell`energia pulita
E` il Miscanthus: facile da coltivare, garantisce rese più elevate
Come ben noto, la stragrande maggioranza dell`energia primaria dell`Europa è di origine fossile, all`incirca per metà petrolio ed il restante, in parti circa eguali, metano e carbone. Particolarmente critico è l`uso del petrolio nei trasporti, il componente a più rapida crescita e per il quale combustibili sostitutivi sono oggi praticamente inesistenti, nonostante l` aumento dei costi e la preoccupazione di una progressiva insufficienza dei consumi, sempre più concentrata in pochi Paesi dell`Opec/Medio- Oriente.
In Italia oggi circolano più di 500 veicoli per ogni mille abitanti, un record di quasi 30 milioni di mezzi di tutti i generi con un consumo pari a 42 milioni (2002) di tonnellate di petrolio equivalente (Tep), costituito all`incirca in parti eguali da benzina e gasolio. Gli aumenti continui dei consumi (+25% dal 1990 al 2002) sono in stridente contrasto con le preoccupazioni per un crescente scollamento tra domanda e offerta mondiali.
Fortunatamente si sta oggi preparando una vera e propria rivoluzione nel campo dei combustibili rinnovabili alternativi: il nostro Paese deve rapidamente prepararsi allo sviluppo di nuovi bio-carburanti e all`uso dell`etanolo in sostituzione ai fossili.
Le produzioni annuali di bio-etanolo degli Usa e del Brasile sono state nel 2004 di 16.2 e 16.5 miliardi di litri rispettivamente, equivalenti ad un totale di 20 milioni di Tep di petrolio, la metà dei trasporti italiani. Negli Usa oggi il 13% della produzione di cereali è usata per i trasporti, ma rappresenta solamente il 3% dei consumi. Chiaramente nuovi metodi sono necessari al fine di arrivare alla sostituzione del 30% dei fossili per il trasporto entro il 2030 previsto dal US Department of Energy (Doe), senza mettere in pericolo la produzione agricola per l`uomo e gli animali.
Un grande vantaggio, almeno teorico, della bio-massa è legato al fatto che, con la crescita, la pianta estrae la CO2 presente nell`aria. Con la susseguente combustione, la CO2 è restituita all`atmosfera e quindi l`effetto complessivo dovuto all`effetto serra è zero. In realtà il processo complessivo, quello che si definisce «dalla sorgente alle ruote» (dall`inglese «from well to wheel») è più complesso e quantità apprezzabili di CO2 sono prodotte indirettamente nel processo (fertilizzanti, aratura, raccolta, trasformazione in etanolo, ecc.). Tradizionalmente, le biomasse sono prodotte a partire da legname dalle foreste, da scarti e residui e da raccolti energetici specifici dell`agricoltura. Il sistema attuale va rapidamente e profondamentemodificato per aumentare le quantità e le qualità del prodotto. Ad esempio, la pianta della colza produce circa due o tre volte l`energia necessaria per fabbricarla, ma con un handicap importante: una produttività troppo debole. Un campo di colza produce annualmente raramente più di 1.500 litri all`ettaro, il che significa che per alimentare un` automobile è necessario disporre in media di un ettaro di piantagione. Il bio-etanolo fabbricato a partire dall`amido o dallo zucchero, oggi dominante, ha un rendimento migliore. Un campo di betterave (la pianta oggi più efficiente) può procurare 6.000 litri all`ettaro, con dei massimi di 8.000 litri. Ciononostante, per quanto riguarda la CO2 prodotta, il bilancio energetico «from well to wheel», oggi è ancora controverso ed è probabilmente solamente marginalmente positivo.
Ma si stanno attualmente sviluppando ben più ricchi bio-etanoli di seconda generazione. Prodotti a partire da materiali legno-cellulosici (tessuti di sostegno dei vegetali, steli, foglie, ecc.), queste piante hanno un bilancio energetico altamente positivo: sono capaci di produrre fino a 15 volte l`energia consumata. Un tipico esempio è il Miscanthus giganteum. Questo robusto arbusto, originario dal Giappone, Cina (Taiwan) e isole del Pacifico, con foglie verdi larghe 3 cm, cresce in luoghi soleggiati e suoli moderatamente umidi e fertili e non abbisogna di fertilizzanti apprezzabili, e vive anche in suoli «marginali», troppo poveri per le colture tradizionali.
Le piante possono essere sia semplicemente bruciate con un`elevata efficienza energetica (60 % del carbone) o convertite in etanolo, in sostituzione della benzina. Si producono così annualmente 12 tonnellate/ettaro di piante secche pari a 36 barili di petrolio. Ma negli Usa, all`Università dell`Illinois, si è riusciti a quintuplicare la resa e raggiungere le 60 tonnellate/ettaro (180 barili di petrolio/ettaro). Convertita in etanolo, la produzione di miscanthus è correntemente di 14.000 litri/ettaro e potrà arrivare, grazie ai menzionati miglioramenti, fino a 35.000 litri/ettaro e cioè più di ventitre volte quelli della colza e quasi sei volte quelli delle betterave. Oggetto delle ultime messe a punto, questo Miscanthus dovrebbe essere interamente commercializzabile in alcuni anni.
Un`altra alternativa è il popolare pioppo, una pianta a rapida crescita che può raggiungere in sei anni ben 27 metri di altezza. Una trentina di specie diverse crescono su di un vasto intervallo climatico, dalle regioni subtropicali della Florida alle zone subalpine del- l`Alaska, nel nord del Canada e dell` Europa. La produttività annuale è di 25 tonnellate per ettaro, corrispondenti a 6.500 litri di etanolo. Con modifiche genetiche, la resa salirebbe a circa 10.000 litri/ettaro.
Se piantate ad esempio nei 45 milioni di ettari di terreni coltivabili ma non utilizzati negli Usa, esse potrebbero rimpiazzare l`80 % dei fossili per il trasporto (la cosiddetta miscela EA85). L`Europa (EU25) ha 300 milioni di ettari coltivati e 200 milioni di veicoli. Con 15.000 litri/ettaro ( Miscanthus), la superficie coltivata per una idealizzata e totale sostituzione rinnovabile rappresenterebbe il 7% del totale !
A questo riguardo, queste piante non sono dunque niente altro che dei «captori solari», che convertono la luce del sole in etanolo con emissioni di CO2 teoricamente nulle e in pratica fino a 10-15 volte inferiori a quelle dei fossili: il rendimento di conversione energetico a partire dalla luce solare ricevuta nel campo supera il 2%, un risultato straordinario se si pensa che ad esempio il fotovoltaico ha un rendimento pratico dell`ordine del 8-10%.
La biomassa, sia grazie a nuovi arbusti come ad esempio il Miscanthus, e ad alberi a rapida crescita come i pioppi, offre quindi una straordinaria possibilità di una concreta sostituzione ecologica e rinnovabile della benzina in tempi relativamente brevi e senza grandi cambiamenti nella tecnica (il contenuto energetico dell` etanolo è il 70% di quello della benzina), specialmente in quelle attività come ad esempio nei trasporti, in cui oggi quest`ultima ha un assoluto monopolio. In contrasto con le piante agricole oggi dominanti, questi nuovi metodi assicurano non solo una produttività considerevolmente maggiore ma anche la completa separazione tra la produzione agricola per l`uomo e gli animali — oggetto questo di crescente preoccupazione soprattutto per i Paesi in via di sviluppo — e la sostituzione nei trasporti con un liquido molto vicino all`ordinaria benzina.
Carlo Rubbia
*Premio Nobel per la fisica
E` il Miscanthus: facile da coltivare, garantisce rese più elevate
Come ben noto, la stragrande maggioranza dell`energia primaria dell`Europa è di origine fossile, all`incirca per metà petrolio ed il restante, in parti circa eguali, metano e carbone. Particolarmente critico è l`uso del petrolio nei trasporti, il componente a più rapida crescita e per il quale combustibili sostitutivi sono oggi praticamente inesistenti, nonostante l` aumento dei costi e la preoccupazione di una progressiva insufficienza dei consumi, sempre più concentrata in pochi Paesi dell`Opec/Medio- Oriente.
In Italia oggi circolano più di 500 veicoli per ogni mille abitanti, un record di quasi 30 milioni di mezzi di tutti i generi con un consumo pari a 42 milioni (2002) di tonnellate di petrolio equivalente (Tep), costituito all`incirca in parti eguali da benzina e gasolio. Gli aumenti continui dei consumi (+25% dal 1990 al 2002) sono in stridente contrasto con le preoccupazioni per un crescente scollamento tra domanda e offerta mondiali.
Fortunatamente si sta oggi preparando una vera e propria rivoluzione nel campo dei combustibili rinnovabili alternativi: il nostro Paese deve rapidamente prepararsi allo sviluppo di nuovi bio-carburanti e all`uso dell`etanolo in sostituzione ai fossili.
Le produzioni annuali di bio-etanolo degli Usa e del Brasile sono state nel 2004 di 16.2 e 16.5 miliardi di litri rispettivamente, equivalenti ad un totale di 20 milioni di Tep di petrolio, la metà dei trasporti italiani. Negli Usa oggi il 13% della produzione di cereali è usata per i trasporti, ma rappresenta solamente il 3% dei consumi. Chiaramente nuovi metodi sono necessari al fine di arrivare alla sostituzione del 30% dei fossili per il trasporto entro il 2030 previsto dal US Department of Energy (Doe), senza mettere in pericolo la produzione agricola per l`uomo e gli animali.
Un grande vantaggio, almeno teorico, della bio-massa è legato al fatto che, con la crescita, la pianta estrae la CO2 presente nell`aria. Con la susseguente combustione, la CO2 è restituita all`atmosfera e quindi l`effetto complessivo dovuto all`effetto serra è zero. In realtà il processo complessivo, quello che si definisce «dalla sorgente alle ruote» (dall`inglese «from well to wheel») è più complesso e quantità apprezzabili di CO2 sono prodotte indirettamente nel processo (fertilizzanti, aratura, raccolta, trasformazione in etanolo, ecc.). Tradizionalmente, le biomasse sono prodotte a partire da legname dalle foreste, da scarti e residui e da raccolti energetici specifici dell`agricoltura. Il sistema attuale va rapidamente e profondamentemodificato per aumentare le quantità e le qualità del prodotto. Ad esempio, la pianta della colza produce circa due o tre volte l`energia necessaria per fabbricarla, ma con un handicap importante: una produttività troppo debole. Un campo di colza produce annualmente raramente più di 1.500 litri all`ettaro, il che significa che per alimentare un` automobile è necessario disporre in media di un ettaro di piantagione. Il bio-etanolo fabbricato a partire dall`amido o dallo zucchero, oggi dominante, ha un rendimento migliore. Un campo di betterave (la pianta oggi più efficiente) può procurare 6.000 litri all`ettaro, con dei massimi di 8.000 litri. Ciononostante, per quanto riguarda la CO2 prodotta, il bilancio energetico «from well to wheel», oggi è ancora controverso ed è probabilmente solamente marginalmente positivo.
Ma si stanno attualmente sviluppando ben più ricchi bio-etanoli di seconda generazione. Prodotti a partire da materiali legno-cellulosici (tessuti di sostegno dei vegetali, steli, foglie, ecc.), queste piante hanno un bilancio energetico altamente positivo: sono capaci di produrre fino a 15 volte l`energia consumata. Un tipico esempio è il Miscanthus giganteum. Questo robusto arbusto, originario dal Giappone, Cina (Taiwan) e isole del Pacifico, con foglie verdi larghe 3 cm, cresce in luoghi soleggiati e suoli moderatamente umidi e fertili e non abbisogna di fertilizzanti apprezzabili, e vive anche in suoli «marginali», troppo poveri per le colture tradizionali.
Le piante possono essere sia semplicemente bruciate con un`elevata efficienza energetica (60 % del carbone) o convertite in etanolo, in sostituzione della benzina. Si producono così annualmente 12 tonnellate/ettaro di piante secche pari a 36 barili di petrolio. Ma negli Usa, all`Università dell`Illinois, si è riusciti a quintuplicare la resa e raggiungere le 60 tonnellate/ettaro (180 barili di petrolio/ettaro). Convertita in etanolo, la produzione di miscanthus è correntemente di 14.000 litri/ettaro e potrà arrivare, grazie ai menzionati miglioramenti, fino a 35.000 litri/ettaro e cioè più di ventitre volte quelli della colza e quasi sei volte quelli delle betterave. Oggetto delle ultime messe a punto, questo Miscanthus dovrebbe essere interamente commercializzabile in alcuni anni.
Un`altra alternativa è il popolare pioppo, una pianta a rapida crescita che può raggiungere in sei anni ben 27 metri di altezza. Una trentina di specie diverse crescono su di un vasto intervallo climatico, dalle regioni subtropicali della Florida alle zone subalpine del- l`Alaska, nel nord del Canada e dell` Europa. La produttività annuale è di 25 tonnellate per ettaro, corrispondenti a 6.500 litri di etanolo. Con modifiche genetiche, la resa salirebbe a circa 10.000 litri/ettaro.
Se piantate ad esempio nei 45 milioni di ettari di terreni coltivabili ma non utilizzati negli Usa, esse potrebbero rimpiazzare l`80 % dei fossili per il trasporto (la cosiddetta miscela EA85). L`Europa (EU25) ha 300 milioni di ettari coltivati e 200 milioni di veicoli. Con 15.000 litri/ettaro ( Miscanthus), la superficie coltivata per una idealizzata e totale sostituzione rinnovabile rappresenterebbe il 7% del totale !
A questo riguardo, queste piante non sono dunque niente altro che dei «captori solari», che convertono la luce del sole in etanolo con emissioni di CO2 teoricamente nulle e in pratica fino a 10-15 volte inferiori a quelle dei fossili: il rendimento di conversione energetico a partire dalla luce solare ricevuta nel campo supera il 2%, un risultato straordinario se si pensa che ad esempio il fotovoltaico ha un rendimento pratico dell`ordine del 8-10%.
La biomassa, sia grazie a nuovi arbusti come ad esempio il Miscanthus, e ad alberi a rapida crescita come i pioppi, offre quindi una straordinaria possibilità di una concreta sostituzione ecologica e rinnovabile della benzina in tempi relativamente brevi e senza grandi cambiamenti nella tecnica (il contenuto energetico dell` etanolo è il 70% di quello della benzina), specialmente in quelle attività come ad esempio nei trasporti, in cui oggi quest`ultima ha un assoluto monopolio. In contrasto con le piante agricole oggi dominanti, questi nuovi metodi assicurano non solo una produttività considerevolmente maggiore ma anche la completa separazione tra la produzione agricola per l`uomo e gli animali — oggetto questo di crescente preoccupazione soprattutto per i Paesi in via di sviluppo — e la sostituzione nei trasporti con un liquido molto vicino all`ordinaria benzina.
Carlo Rubbia
*Premio Nobel per la fisica
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