COMBUSTIONE DI LEGNA E QUALITÀ DELL'ARIA - La difficile convivenza di economia ed ecologia - Arpae Emilia ...
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COMBUSTIONE DI LEGNA
E QUALITÀ DELL’ARIA
La difficile convivenza
di economia ed ecologia
D
a un lato ci sono la Ci si trova così oggi davanti alla
promozione delle energie difficile sfida di coniugare gli
rinnovabili, la lotta obiettivi di riduzione di gas serra
ai cambiamenti climatici e lo con gli aspetti di miglioramento
spostamento delle abitudini delle locale della qualità dell’aria, in
famiglie relative al riscaldamento un contesto di difficoltà socio-
per motivi economici, che hanno economiche. Anche la legislazione
visto notevolmente aumentare si sta adeguando alle evidenze
l’utilizzo della combustione di dell’impatto della combustione
legna in ambito domestico (fonte di biomasse sulla qualità dell’aria
rinnovabile, con emissioni di CO2 (e quindi sulla salute umana,
neutre e con la quale si riesce a con un impatto considerevole
spendere anche sensibilmente anche nei paesi industrializzati),
meno rispetto al metano). ponendo vincoli più stringenti
Dall’altro lato c’è il problema per l’installazione e l’utilizzo e
dell’impatto sulla qualità dell’aria, favorendo soluzioni tecnologiche
che in zone come il bacino padano più performanti anche dal punto
assume una rilevanza tutt’altro di vista ambientale. Diventa
che trascurabile: le stime delle molto importante mettere in atto
emissioni presentano risultati buone pratiche, che comprendono
molto variabili, ma concordano la scelta degli impianti, la
nell’attribuire un peso rilevante corretta installazione, l’adeguata
alla combustione di biomassa, manutenzione, la qualità della
anche se per il controllo materia prima e l’adozione di regole
dell’inquinamento occorre agire su che contribuiscono a bruciare la
aspetti diversi. legna in un modo più efficiente.
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ECOSCIENZA Numero 1 • Anno 2015
BIOMASSE E RISCALDAMENTO,
TRA OPPORTUNITÀ E RISCHIO
IL CRESCENTE UTILIZZO DELLA LEGNA PER
IL RISCALDAMENTO DOMESTICO ESIGE UNA
RIFLESSIONE NON BANALE SUGLI ASPETTI
COMBUSTIONE LEGNA
ECONOMICI, AMBIENTALI E CULTURALI IN
GIOCO. CONIUGARE OBIETTIVI DI RIDUZIONE
DEI GAS SERRA E MIGLIORAMENTO DELLA
QUALITÀ DELL’ARIA È UNA SFIDA IMPEGNATIVA
IN UNA SOCIETÀ CHE CAMBIA ABITUDINI.
L
a riqualificazione delle biomasse, un CE) e dal 1° gennaio 2008 l’avvio della realtà, sono apparsi ben evidenti anche
viaggio iniziato con l’attuazione del fase di adempimento per tutti gli stati le possibili ricadute ambientali negative
protocollo di Kyoto che sta vivendo dell’Ue, ciascuno con un proprio limite di tali scelte: gli impianti fotovoltaici
un viaggio travagliato, contraddistinto in imposto di riduzione delle emissioni di sono stati realizzati con sottrazione di
pianura Padana da più ombre che luci. CO2 rispetto alle emissioni del 1990. suolo agricolo, gli impianti eolici possono
È fin troppo facile ricordare quando la Il percorso di adesione al protocollo di deturpare il paesaggio, arrecare danni
conferenza dell’Onu sull’ambiente e lo Kyoto è passato anche attraverso accordi all’avifauna, generare rumori molesti,
sviluppo, tenutasi a Rio de Janeiro nel volontari trasversali tra i quali ha assunto gli impianti a biomassa possono avere
giugno del 1992, ha posto il problema del un ruolo importante il “patto dei sindaci” . effetti negativi sulla qualità dell’aria,
cambiamento climatico come rischio per Nella produzione di energia da fonti soprattutto nell’area padana dove gli
l’umanità per il prossimo secolo e sotto alternative, le biomasse giocano un standard di qualità non sono rispettati
le luci d’ingrandimento del protocollo ruolo importante. Il piano di azione e sono in atto procedure di infrazione
di Kyoto (1997), sottoscritto da più di nazionale per le le energie rinnovabili da parte dell’Unione europea; l’utilizzo
180 paesi in occasione della Conferenza (giugno 2010) prevede al 2020 una quota delle biomasse può determinare un
Cop3 (Convenzione quadro delle Nazioni del 10% circa di energia rinnovabile peggioramento della qualità dell’aria sia
Unite sui cambiamenti climatici, Unfcc), realizzata mediante l’uso della biomassa per l’emissione di inquinanti derivati dalla
le fonti di energia rinnovabile hanno (escluso l’idroelettrico). A loro volta i combustione, sia per le emissioni legate
assunto il fascino del predestinato per piani energetici regionali, che ne hanno al trasporto della biomassa se i tragitti di
limitare i possibili effetti catastrofici del declinato i contenuti, hanno previsto quote approvvigionamento della materia prima
cambiamento climatico. più o meno importanti in relazione alle sono relativamente lunghi.
In un quadro mondiale dove i paesi più diverse fonti energetiche naturali locali. Il quadro generale si è complicato
importanti sono rimasti forse per troppi Il secondo piano triennale di attuazione nel corso degli ultimi anni, quando
anni alla finestra, l’Europa è stata una del piano energetico regionale 2011- il consumo di biomasse ai fini del
delle protagoniste del cambiamento; 2013 approvato dalla Regione Emilia- riscaldamento domestico ha assunto
il pacchetto clima-energia (piano Romagna prevede una quota compresa un ruolo tutt’altro che marginale. La
20-20-20) è diventato uno slogan e tra 4.500 e 5.060 MW realizzati da fonti crisi economica che ha contraddistinto
un imperativo, perseguito dalla ratifica rinnovabili entro il 2020 e di queste, il l’ultimo quinquennio ha spostato le
del protocollo di Kyoto anche senza 30% circa realizzate mediante impianti abitudini degli italiani in merito al
un accordo generale. Alcuni punti a combustione di biomassa. Ma non riscaldamento domestico, il basso costo
cruciali del percorso sono stati la appena il sogno di produrre energia della legna rispetto agli incrementi
direttiva sull’emission trading (2003/87/ senza ricorrere ai combustibili fossili ha economici registrati per il metano ha
CE), la direttiva Linking (2004/101/ cominciato ad assumere gli aspetti della determinato una rapida diffusione
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della legna, anche in aree di pianura Il quadro complesso di interventi volti conservare un significativo messaggio
e aree urbane, come fonte primaria di al contenimento delle emissioni dei sociale e culturale e nel contempo attivare
riscaldamento. principali settori (trasporti, produzione di un percorso di riduzione dell’80-90 % delle
Le indagini effettuate dalle Arpa dell’area energia e attività industriali) associati alla emissioni determinate dall’utilizzo della
padana mediante questionari, hanno crisi economica che ne ha ulteriormente legna, e quindi risultare più significative
evidenziato una diffusione inattesa ridotto le emissioni, non ha risolto cogliendo da una parte gli obiettivi
dell’utilizzo della legna: circa il 21% delle l’emissione complessiva di inquinanti ai del protocollo di Kyoto e dall’altra il
famiglie in Emilia-Romagna ricorre in fini del rispetto degli standard di qualità miglioramento della qualità dell’aria.
modo sistematico o saltuario a questa dell’aria previsti dalla normativa europea, I Piani di azione per il risanamento della
fonte di energia, che sembrava ormai ma ne ha modificato la composizione: qualità dell’aria in via di approvazione per
marginale. Se da un lato questo inatteso una riduzione delle fonti tradizionali, le regioni del bacino padano e l’accordo
consumo della legna può apparire come accompagnata da un incremento Regioni-ministeri per il risanamento
un ulteriore contributo alla riduzione di delle emissioni di quello che non ti dell’area padana devono individuare
CO2 prodotta da combustibili fossili, e aspetti, la legna. Nulla di più innocuo azioni significative e attuabili per limitare
quindi un contributo al raggiungimento nell’immaginario collettivo che vede la l’impatto della legna in un contesto
del protocollo di Kyoto, la combustione legna come tutto quanto proviene dalla ambientale, sociale ed economico
della legna in caminetti o stufe, che a tradizione popolare come elemento di complesso, dove possibili azioni di
differenza di impianti industriali non salubrità e di qualità ambientale. limitazione dell’uso domestico non fanno
presentano sistemi di abbattimento Considerando l’entità delle emissioni che accentuare le possibili difficoltà di
degli inquinanti, rappresenta una fonte connesse alla combustione domestica condivisione e accettazione da parte
rilevante di emissioni di polveri sottili e della legna, che nel periodo invernale della popolazione di impianti a biomassa
composti indesiderati. possono costituire oltre il 60% delle per la produzione di energia, anche
La stessa indagine ha permesso di emissioni primarie complessive di polveri se gli impianti industriali presentano
quantificare le emissioni di polveri sottili (inventari delle emissioni Inemar caratteristiche tecniche e sistemi di
sottili primarie legate alla combustione delle regioni dell’area padana), non vi è abbattimento tali da ridurre l’emissione di
domestica della legna, che in questi dubbio che appare necessario definire inquinanti.
ultimi anni hanno assunto un ruolo azioni specifiche per limitarne l’impatto Probabilmente, molto deve essere ancora
predominante rispetto alle altre fonti sulla qualità dell’aria. Limitare l’uso della realizzato in questo settore in termini
emissive, considerate storicamente come legna rappresenta una delle possibili di comunicazione e formazione, per
i settori prevalenti su cui intervenire per soluzioni, ma in una società che ha visto evitare che le scelte siano condizionate
il rispetto dei valori limite previsti dalla progressivamente incrementare il ceto prevalentemente dalla sensazione e
direttiva europea sulla qualità dell’aria povero e ha attuato la riduzione dei dalla percezione del rischio più o meno
(direttiva 2008/50/CE). consumi come elemento di sopravvivenza, connessi con la realtà. Coniugare gli
La presenza e l’importanza della legna a cui si aggiunge la difficoltà di effettuare obiettivi di riduzione delle emissioni di
quale fonte significativa di emissioni di controlli sul consumo domestico della CO2 con gli aspetti di miglioramento
particolato è stata rilevata dalle misure legna, non sembra tale obiettivo sia locale della qualità dell’aria, in un
della qualità dell’aria realizzate all’interno perseguibile nel breve periodo. contesto di difficoltà socio-economiche e
di progetti di ricerca applicata effettuati Non vi è dubbio che soluzioni che di ritorno alle tradizioni, rappresenta una
nell’area padana (vedi progetto Supersito), accompagnino le abitudini dei cittadini sfida difficile, ma non impossibile.
dove composti come il levoglucosano e gli verso forme più efficienti di combustione
acidi carbossilici costituiscono un marker (camini chiusi, stufe a pellets o ad alta
Franco Zinoni
importante di conferma dei dati rilevati efficienza ecc.) possono mantenere
con l’indagine sui consumi. gli attuali equilibri socio-economici, Direttore tecnico, Arpa Emilia-Romagna
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ECOSCIENZA Numero 1 • Anno 2015
POLITICHE AMBIENTALI E USO DI
BIOMASSA IN PIANURA PADANA
L’UTILIZZO DELLE BIOMASSE PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA È STATO FAVORITO DALLE
STRATEGIE PER LE RINNOVABILI E DAL COSTO PER IL RISCALDAMENTO DOMESTICO. NON È
STATA TUTTAVIA POSTA SUFFICIENTE ATTENZIONE ALL’IMPATTO NEGATIVO SULLA QUALITÀ
DELL’ARIA. LA STIMA DELLE EMISSIONI NEL BACINO PADANO E LE POLITICHE PER LIMITARLE.
COMBUSTIONE LEGNA
L’
utilizzo di fonti energetiche soprattutto in inverno, quando influenza Le emissione in inquinanti dovute
rinnovabili figura tra le priorità la qualità dell’aria anche in grandi centri all’utilizzo di biomassa variano
dell’Unione europea. La urbani (Fuller et al., 2013). Le biomasse notevolmente con le modalità di utilizzo
strategia europea fissa tra gli obiettivi che vengono usate come combustibile di questa fonte energetica, come si
per il 2020 la riduzione di almeno il provocano l’immissione nell’ambiente può notare dalla tabella 1 dove, a titolo
20% delle emissioni di gas serra rispetto di quantità non trascurabili di polveri e puramente indicativo, sono poste a
al 1990, attraverso il raggiungimento idrocarburi policiclici aromatici (Ipa), con confronto le emissioni medie annue di
di una efficienza energetica pari al effetti potenzialmente pericolosi per la diverse tipologie di fonti inquinanti.
20% (riduzione dei consumi energetici salute della popolazione esposta. Gli Ipa
primari) e un utilizzo di fonti energetiche sono infatti una classe di composti con La stima delle emissioni derivanti
rinnovabili pari ad almeno il 20% (v. documentata attività tossica, cancerogena dall’utilizzo di biomasse legnose è stata
box sulla normativa). Per raggiungere e mutagena. Le polveri sono costituite valutata tramite diversi studi sia a livello
questi obiettivi sono state attuate da diversi composti chimici e tra questi è nazionale (Apat-Arpa Lombardia,
politiche nazionali e regionali che hanno presente anche una frazione carboniosa 2008; Ispra, 2014) che regionale.
incoraggiato negli ultimi anni l’utilizzo che si distingue in carbonio organico Tra gli studi regionali condotti per
di biomasse nei settori della produzione (C.O.) e in carbonio elementare (C.E.), individuare la tipologia dei principali
di energia e combustione non industriale. altamente tossico il primo, ad alto potere sistemi di combustione utilizzati
Ad esempio, il piano energetico regionale climalterante il secondo. nonché le caratteristiche e quantità
dell’Emilia-Romagna individua nelle
biomasse la seconda fonte di energia COV NOx PM10
Consumi Unità di
rinnovabile utilizzabile in regione (dopo Fonte inquinante
misura
l’idroelettrico) e fissa l’obiettivo di un kg/anno kg/anno kg/anno
mantenimento della quota di produzione automobile media 15000 km/anno 5,4 7,9 0,7
di energia da biomassa al 2020 agli
mezzo pesante medio 35000 km/anno 48,7 235,5 11,9
stessi livelli del 2010, ovvero attorno
al 50% della potenza prodotta da fonti camino aperto 4,0 t/anno 117,0 4,2 20,9
rinnovabili. L’impiego di biomassa
stufa tradizionale 4,0 t/anno 46,0 4,2 10,5
legnosa per il riscaldamento risulta oggi
essere economicamente competitivo camino chiuso 4,0 t/anno 46,0 4,2 10,5
rispetto alle alternative fossili; può infatti
indurre nel periodo invernale notevoli TAB. 1 stufa innovativa 3,5 t/anno 20,1 0,8 1,9
risparmi sui costi di riscaldamento, EMISSIONI stufa a pellets 3,5 t/anno 4,0 3,7 2,6
rispetto all’utilizzo di combustibili DI INQUINANTI
tradizionali. In alcune aree geografiche emissioni medie per famiglia 2488 m /anno
3
0,2 1,4 0,0
italiane è una risorsa disponibile Emissioni tipiche di alcuni Le stime si basano sui dati dell’inventario regionale delle emissioni e sono state eseguite considerando le caratteristi-
localmente e presenta il vantaggio, inquinanti atmosferici che delle automobili e mezzi pesanti che compongono il parco circolante in regione nel 2010. I consumi di biomassa
per diverse tipologie bruciata in camini aperti, stufe tradizionali, stufe innovative e stufe a pellets derivano dall’indagine sui consumi di
rispetto ad altre energie rinnovabili, di di sorgenti biomassa in Emilia-Romagna (Emilia-Romagna, 2011) Le emissioni medie per famiglia fanno riferimento a caldaie di
essere disponibile in maniera continua. potenza inferiore a 50 MW alimentate a metano. I consumi di metano per famiglia sono forniti dall’autorità nazionale
Fonte: Arpa Emilia-Romagna,
Il motivo delle politiche di promozione Ctr-QA. per l’energia (Aaeg).
dell’uso di biomasse è legato alla necessità
di ridurre a livello globale le emissioni
di gas serra (Ghg), principale causa del LA NORMATIVA
cambiamento climatico. Nel formulare
queste politiche non si è tuttavia Con la direttiva 2009/28/CE l’Unione europea assegna all’Italia l’obbligo di
considerato con sufficiente attenzione utilizzare entro il 2020 il 17% di energia da fonti rinnovabili sul consumo energetico
complessivo. La direttiva è stata recepita dal Dlgs n. 28 del 3 marzo 2011 e attuata
il potenziale impatto negativo sulla attraverso decreti ministeriali. Il decreto del Ministero dello sviluppo economico
qualità dell’aria. Numerosi studi hanno del 15 marzo 2012 prevede che l’impiego di biomassa quale fonte rinnovabile per il
messo in evidenza negli ultimi anni il riscaldamento domestico, tramite piccoli impianti, fornisca un contributo atteso al
contributo dell’utilizzo della biomassa 2020 dal Piano di azione nazionale di 0.3 Mtep.
alle concentrazioni di diversi inquinanti,
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di biomassa legnosa impiegata, la sua biomasse legnose da parte delle famiglie è principali tipologie di apparecchi di
frequenza di utilizzo e modalità di di non semplice attuazione. combustione a uso domestico, in “cicli
approvvigionamento, ricordiamo lo studio I fattori di emissione dipendono dal reali”, e utilizzando le essenze legnose di
condotto nel 2011 da Arpa su incarico tipo di combustore utilizzato e dalle maggior utilizzo, con diverse modalità di
della Regione Emilia-Romagna (Regione caratteristiche del combustibile che, stagionatura e alimentazione in camera
Emilia-Romagna, 2011). Analogamente, nel caso della legna, sono variabili in di combustione (Caserini et al., 2014).
altre Regioni del bacino padano funzione delle dimensioni del cippato e In tabella 3 sono posti a confronto
(Lombardia, Friuli Venezia Giulia, dal contenuto di umidità. Meno rilevante i fattori di emissione per vari tipi
Veneto, Provincia di Trento) hanno la variabilità legata alle diverse essenze di combustore utilizzati nell’attuale
svolto indagini campionarie sul consumo legnose (Caserini et al., 2014). Vi sono compilazione dell’inventario regionale
domestico di legna da ardere e pellet. incertezze legate alle caratteristiche degli delle emissioni Inemar ER 2010,
I dati dei consumi di biomassa a uso apparecchi utilizzati per determinare suggeriti dal successivo aggiornamento
domestico vengono utilizzati per i fattori di emissione utilizzati negli delle linee guida europee (Emep 2013)
compilare gli inventari delle emissioni, inventari delle emissioni, che potrebbero e derivanti da studi specifici condotti in
che hanno evidenziato un incremento risultare non rappresentativi rispetto Italia (fonte Caserini et al, 2014).
del peso delle emissioni di PM10 al parco impiantistico effettivamente
primario da parte del settore emissivo in uso e alle reali condizioni di utilizzo
legato al riscaldamento degli ambienti, (cicli di combustione e umidità della Politiche per la qualità dell’aria
che oggi si configura come una delle legna utilizzata distanti dall’utilizzo
più importanti fonti di emissioni in reale; Enea, 2013). Per diminuire In seguito all’evidenza degli effetti
atmosfera, in particolare nelle regioni queste incertezze e ottenere un quadro negativi sulla qualità dell’aria
con una quota rilevante del territorio più completo dei fattori di emissione documentati dalla comunità scientifica,
situato in montagna. Nella regione conformi alla realtà italiana, sono state pur con i fattori di incertezza evidenziati,
Lombardia, ad esempio, la combustione recentemente condotte campagne varie amministrazioni hanno introdotto
da legna in stufe e caminetti risulta la sperimentali estensive per valutare misure per contrastare l’inquinamento
sorgente principale di PM10 e PM2.5 le emissioni dovute all’utilizzo delle dovuto all’impiego di biomasse.
primari (Arpa Lombardia, 2014). Il
contributo relativo risulta inferiore
in Emilia-Romagna, dove tuttavia, Emilia-Romagna Lombardia
TAB. 2
nonostante la combustione a biomassa EMISSIONI CO COV PM10 CO COV PM10
per riscaldamento domestico copra solo BIOMASSA
l’8% del fabbisogno energetico (Regione Contributo combustione legna
E TRASPORTI al settore combustione non 95% 97% 99% 91% 87% 98%
Emilia-Romagna, 2014), la combustione industriale
di biomasse è responsabile della quasi Contributo alle emissioni Contributo combustione legna
totalità delle emissioni di PM10 nel antropogeniche in alle emissioni totali 45% 28% 39% 37% 6% 51%
settore della combustione non industriale. atmosfera derivanti dalla
Contributo settore combustione
Le emissioni di PM10 derivanti da attività combustione di biomassa non industriale alle emissioni 47% 29% 40% 40% 6% 51%
a uso domestico e totali
di combustione di legna e similari per confronto con le emissioni
riscaldamento domestico contribuiscono dovute ai trasporti in Contributo trasporti alle 39% 13% 34% 37% 10% 29%
inoltre per il 39% alle emissioni totali Emilia-Romagna emissioni totali
(Regione Emilia-Romagna, 2012; tabella
2) fornendo un contributo relativo Guidebook Caserini et al,
Inventario 2013 2014
alle emissioni di PM10 maggiore del RER
contributo fornito dai trasporti (34%) e valore range valore range
assai rilevante anche per gli inquinanti Camino aperto tradizionale 500 840 420-1680 512 434-611
Cov (28%) e CO (45%). Stufa tradizionale a legna Camino
chiuso o inserto 250 760 380-1520 183, 178 140-225
Va sottolineato tuttavia come vi siano TAB. 3
FATTORI Stufa avanzata 150 380 290-760 143 120-176
numerose fonti di incertezza collegate
alla stima delle emissioni dovute DI EMISSIONE Sistema a legna o stufa a pellets 70 95 19-238 109 75-139
(migliore tecnologia disponibile)
all’utilizzo di biomassa. Gli elementi
di maggiore criticità riguardano gli Fattori di emissione Caldaia automatica a pellets o cip-
di PM10 per tipologia pato o legna (migliore tecnologia 30 29 10-48 61 30-103
indicatori di stima e i fattori di emissione. di combustore disponibile)
L’indicatore di stima è dato dal consumo
di combustibile ed è un fattore critico
Area geografica (zonizzazione Dlgs 155)
per quello che riguarda l’uso di legna da Frazione di PM10
ardere. Infatti le diverse indagini eseguite Appennino
Pianura
Est
Agglomerato
Pianura
Ovest
a livello nazionale e regionale presentano TAB. 4 naturale 23 % 18% 16 % 14%
risultati spesso scarsamente coerenti RIPARTIZIONE PM10
tra loro (Enea, 2013). Questo è dovuto PER FONTI antropogenico totale 77 % 82 % 84 % 86 %
in parte al fatto che i dati di consumo
di cui
reale non corrispondono alle vendite Componenti naturale
registrate dai canali ufficiali (i dati e antropica del PM10. antropogenico primario 14% 21% 25% 22%
ufficiali sottostimano alcune fonti; Apat, Fonte Arpa Emilia-Romagna, antropogenico secondario 63% 61% 59% 64%
2003) e la quantificazione del consumo di quadro conoscitivo Pair2020.
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La Comunicazione della Commissione NO2 e O3 siano legati in larga misura in atmosfera a partire dai precursori
al Parlamento europeo, al Consiglio, a processi di produzione secondaria. (NH3, NOx, SO2, COV) emessi dalle
al Comitato economico e sociale L’analisi della ripartizione per fonti attività umane.
europeo e al Comitato delle Regioni, dell’inquinamento da PM10, ad esempio, Ne consegue che le azioni dirette sulle
relativa al programma Aria pulita per ha mostrato come la parte preponderante emissioni di PM10 possono agire solo su
l’Europa, raccomandava l’introduzione di dell’inquinamento da PM10 sia di origine una porzione limitata dell’inquinamento,
limitazioni delle emissioni prodotte dagli antropogenica, con una quota variabile cioè su quello dovuto alla frazione
impianti di combustione con una capacità tra il 77 % in Appennino e l’84-86% nella primaria (variabile tra il 15 e il 25% del
termica compresa tra 1 e 50 MW, pianura occidentale e nell’agglomerato totale).
emissioni di cui si deve tenere conto per di Bologna. Di questa quota, tuttavia Per ottenere una riduzione significativa
evitare che politica in materia di qualità solo una parte (variabile tra il 14% in della concentrazione in aria di PM10
dell’aria e quella relativa alle energie Appennino e il 25 % nell’agglomerato) occorre agire anche, e in misura
rinnovabili si neutralizzino. è di origine primaria, ossia dovuta ai sostanziale, sugli inquinanti precursori
Nello stesso periodo (dicembre 2013) a soli processi di trasporto e diffusione del particolato di origine secondaria che
COMBUSTIONE LEGNA
livello nazionale l’Accordo di programma delle polveri emesse dalle varie sorgenti rappresentano una frazione dell’ordine
per l’adozione coordinata e congiunta di inquinanti, mentre si stima che la quota del 60% del particolato totale. Ecco
misure di risanamento della qualità dell’aria restante della frazione antropogenica dunque che il Pair2020 stabilisce
siglato tra i presidenti delle 8 Regioni e (60% circa) sia dovuta alla produzione di obiettivi di riduzione non solo delle
Province autonome del bacino padano particolato di origine secondaria, dovuta emissioni primarie di PM, ma anche e
e 4 ministri, prevedeva, tra i 6 settori ai processi chimico-fisici che avvengono principalmente degli inquinanti precursori
di intervento prioritario, una specifica
azione sul settore della combustione di Base Tendenziale Obiettivo
Tipologia Inemar-ER 2010 CLE 2020 Pair 2020
biomasse, oltre che sul trasporto merci e di combustore
passeggeri, riscaldamento civile, industria AR % AR % AR %
e produzione di energia e agricoltura. Camino aperto 85 20 5
La Regione Emilia-Romagna, con TAB. 5
deliberazione dell’Assemblea legislativa SCENARI EMISSIVI Camino chiuso 15 80 95
regionale n. 51 del 26 luglio 2011, aveva Stufa tradizionale a legna 74 30 5
in precedenza introdotto misure per Tassi di applicazione delle
principali tipologie di Stufa automatica a pellets o
limitare l’impatto sulla qualità dell’aria sistemi di combustione cippato o BAT legna 19 40 50
derivante dall’utilizzo delle fonti domestica di biomasse in
energetiche da biogas e da biomasse, Stufa o caldaia innovativa 7 30 45
tre scenari emissivi.
introducendo il – controverso –
strumento del saldo 0.
100%
Il saldo 0 prevede che “nelle aree di
superamento e nelle aree a rischio di 90%
superamento degli standard di qualità
dell’aria si possono realizzare impianti a 80%
biomasse a condizione che sia assicurato un 70%
saldo emissivo che non incrementi i livelli di
emissione di PM10 e NO2”. La normativa 60%
regionale fornisce anche i criteri per
FIG. 1
SCENARI EMISSIVI 50%
l’elaborazione del computo emissivo e
i relativi strumenti tecnici, sviluppati 40%
Variazioni in emissione
da Arpa, che aiutano l’utente per la rispetto allo scenario CLE
compilazione del Modulo per il calcolo supponendo il massimo
30%
delle emissioni dell’impianto e delle misure tasso di applicazione (Mfr).
20%
d’integrazione che il proponente deve
allegare alla domanda di autorizzazione Impianti a biomassa 10%
(supponendo tutti camini)
(http://bit.ly/ER_biomasse). Impianti a GPL
0%
In Emilia-Romagna questi interventi Impianti a gasolio PM10 PM2.5 NOX voc SO2
settoriali sono stati inseriti in un Impianti a gas
contesto organico di interventi dal
Piano aria integrato regionale Pair 2020 FIG. 2 Emissioni di PM10 (ton anno)
(Regione Emilia-Romagna, 2014) nel RIDUZIONE
quale sono messe a punto l’insieme 16.000
DI EMISSIONI
di azioni multi settoriali necessarie a 14.000
riportare la qualità dell’aria all’interno 12.000
Riduzione delle emissioni
degli obiettivi di tutela della salute e di PM10 primario 10.000
dell’ambiente fissati dalla normativa modificando il tasso 8.000
di applicazione dei 6.000
comunitaria e nazionale. Il quadro sistemi di combustione 4.000
conoscitivo ha infatti messo in evidenza domestica di biomassa.
2.000
come gli inquinanti maggiormente
0
critici in Emilia-Romagna, come nel PM10 biomasse
Base INEMAR-ER 2010 Tendenziale CLE2020 Obiettivo PAIR2020
resto della pianura padana, come PM, PM10
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1
dell’inquinamento secondario, come gli a gas, che rappresentano la grande siano rappresentati da camini aperti).
ossidi di azoto (NOx), i composti organici maggioranza dei sistemi di riscaldamento Interventi in questo settore sono possibili
volatili (Cov) l’ammoniaca (NH3) e i presenti in regione. Come si è visto, aumentando il tasso di applicazione
composti dello zolfo (SOx). Le azioni che la riduzione delle emissioni di NOx (AR) delle tecnologie pulite ai sistemi di
possono permettere il raggiungimento rappresenta una priorità assoluta in combustione delle biomasse. Per stimare
di questi obiettivi coprono vari ambiti quanto questi gas, oltre a determinare da i benefici ambientali dell’applicazione
di intervento, dall’agricoltura, alle città, soli importanti situazioni di inquinamento di tecnologie pulite sono stati ipotizzati
ai trasporti, all’energia e alle attività in prossimità delle sorgenti emissive (tabella 5) tre diversi tassi di applicazione
produttive. Nell’ambito energia possono come le strade, sono uno dei principali delle 5 principali tecnologie di
assumere particolare rilievo le misure precursori degli inquinanti in buona parte combustione (camino aperto, camino
legate agli edifici. Queste misure secondari come le PM, o totalmente chiuso, stufa tradizionale a legna, stufa
comprendono l’aumento dell’efficienza secondari come l’ozono. D’altro canto automatica a pellets o cippato o Bat legna,
energetica (isolamento), il cambio del una quota assai rilevante (oltre l’80%) stufa o caldaia innovativa). I benefici
sistema di combustione, la sostituzione dei dell’obiettivo di riduzione delle emissioni ottenuti in termini di riduzione delle
combustibili e la riduzione dei consumi di PM10 e composti organici volatili emissioni sono riportati nella figura 2.
di combustibile. Le valutazioni condotte (Cov) sarebbe ottenibile attraverso
da Arpa nell’ambito dell’istruttoria del misure rivolte alla sostituzione/controllo
Marco Deserti, Simona Maccaferri,
Pair hanno portato a considerare diversi degli impianti a biomassa (camini, stufe)
Michele Stortini
scenari di azione, corrispondenti a diversi utilizzati per il riscaldamento degli
gradi di applicazione delle tecnologie edifici (per gli impianti a biomassa si è Centro tematico regionale Qualità dell’aria,
disponibili. ipotizzato che i sistemi di combustione Arpa Emilia-Romagna
Nella figura 1 viene mostrata la stima
della riduzione relativa (%) delle
emissioni rispetto allo scenario attuale RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
(Inemar-ER 2010) ottenibile applicando
le migliori tecnologie disponibili al Arpa Lombardia, 2014, “La combustione domestica delle biomasse legnose e
massimo tasso di applicazione (Mfr) a qualità dell’aria”, Atti della XII Conferenza del sistema nazionale per la protezione
sistemi di combustione attuali per tipo di dell’ambiente “Aria: quale qualità? Sistema conoscitivo, problemi, sfide”, Bologna,
20-21 marzo 2014.
combustibile (biomassa, Gpl, gasolio, gas
metano). Apat, 2003, Le biomasse legnose. Un’indagine sulle potenzialità del settore
forestale italiano nell’offerta di fonti di energia, 108 pp.
L’aumento della efficienza energetica
negli edifici produrrebbe effetti Apat-Arpa Lombardia, 2008, Stima dei consumi di legna da ardere per
riscaldamento ed uso domestico in Italia, 60 pp.
significativi sulle emissioni di NOX
legate al riscaldamento/rinfrescamento Caserini S., Ozgen S., Galante S., Giugliano M., Hugony F., Migliavacca G., Morreale
C., 2014, “Fattori di emissione della combustione di legna e pellet in piccoli
e alla produzione di energia con apparecchi domestici”, Ingegneria dell’ambiente, Vol 1: 27-46.
fonti fossili. In particolare sono stati
Enea – Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo
esaminati i potenziali di riduzione economico sostenibile, 2013, Sistema modellistico per le politiche di qualità
delle emissioni di NOx dell’aumento dell’aria a supporto di Governo e Regioni, 136 pp.
dell’utilizzo di pompe di calore (-22%), Fuller G., Sciare J., Lutz M., Moukhtar S., Wagener S., 2013, “New Directions: Time
delle caldaie ad alta efficienza (-14%), to tackle urban wood burning?”, Atmospheric Environment, 68: 295-296.
delle valvole termostatiche, solare Ispra, 2014, http://www.sinanet.isprambiente.it/it/sia-ispra/inventaria/
termico e isolamento degli edifici disaggregazione-dellinventario-nazionale-2010
(complessivamente -17%). Regione Emilia-Romagna, 2011, Risultati dell’indagine sul consumo domestico di
biomassa legnosa in Emilia–Romagna e valutazione delle emissioni in atmosfera.
Dalla figura si nota come per ottenere Regione Emilia-Romagna, 2012, Inventario regionale delle emissioni in atmosfera
riduzioni significative delle emissioni di anno 2010, 70 pp.
NOx sia necessario agire sugli impianti Regione Emilia-Romagna, 2014, Piano Aria Integrato regionale (PAIR2020) –
Relazione generale, 212 pp.
Regione Emilia-Romagna, Secondo piano triennale di attuazione del Piano
Energetico Regionale, 2011-2013.
1 Alcuni esempi di stufe innovative (a
sinistra) e un camino chiuso (a destra)
49
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ECOSCIENZA Numero 1 • Anno 2015
BIOMASSE E PARTICOLATO,
LO STUDIO DEL SUPERSITO
EVIDENZE SPERIMENTALI DI COMPOSTI ORGANICI NELL’AEROSOL ATMOSFERICO: ZUCCHERI,
ACIDI CARBOSSILICI E IDROCARBURI POLICICLICI AROMATICI COME MARKER DELLA
COMBUSTIONE DELLE BIOMASSE E DI ALTRE FONTI.
C
COMBUSTIONE LEGNA
he la Pianura padana sia una delle eventi di nucleazione delle nubi, le Tali specie sono specifici traccianti
aree più preoccupanti d’Europa precipitazioni acide, le proprietà ottiche molecolari che forniscono importanti
per via dell’alto inquinamento e contribuire al cambiamento climatico. informazioni sia su sorgenti di emissione,
dell’aria e del suo potenziale impatto per Inoltre, l’aumento della polarità dei quali traffico veicolare, industrie, centrali
la salute umana è da tempo ormai noto. composti presenti nell’aerosol lo elettriche, combustione delle biomasse e
Durante le stagioni più fredde inoltre, rende maggiormente disponibile attività di cottura dei cibi, che su reazioni
l’aumento delle emissioni antropiche nella assunzione a livello del sistema di fotossidazione nell’atmosfera.
dovute al riscaldamento domestico respiratorio.
associato a frequenti circostanze di Di seguito vengono discussi i primi In particolare, gli zuccheri sono
inversione termica che rendono le risultati a oggi ottenuti relativamente prodotti da 2 fonti principali: le attività
condizioni meteorologiche stagnanti, ad alcuni dei composti analizzati, biogeniche di piante e microrganismi
restituiscono una situazione ancor in particolare gli zuccheri, gli acidi e la combustione delle biomasse (erba,
più complessa. Al fine di contribuire carbossilici e gli Ipa, consapevoli legna e loro derivati). In quest’ultimo
alla comprensione di tali fenomeni, che tali esiti potrebbero essere rivisti caso, la decomposizione pirolitica della
la Regione Emilia-Romagna e Arpa a conclusione dell’intero progetto cellulosa e della emicellulosa produce
stanno realizzando il progetto Supersito Supersito, previsto per la fine del 2016. principalmente il levoglucosano, mentre
(Ricciardelli et al., 2013). Attraverso
questo studio, da novembre 2011, si
stanno effettuando misure approfondite
di diverse specie organiche e inorganiche
sull’aerosol atmosferico PM2.5 in diversi
punti della regione: nelle aree urbane
di Bologna, Parma e Rimini e nell’area
rurale di San Pietro Capofiume. Oltre
alle misure continue di specie chimiche
quali ioni inorganici, carbonio organico
ed elementare e metalli, nel corso del
progetto si sono realizzate numerose
campagne intensive di misura dove
sono stati osservati composti organici
sia di tipo apolare quali idrocarburi
policiclici aromatici (Ipa) e alcani, sia
di tipo polare quali acidi organici e
zuccheri. Tali campagne intensive sono
state condotte nelle diverse stagioni al
fine di arrivare ad avere una panoramica
su tutti i periodi climatici dell’anno
FIG. 1
e per testare le possibili ipotesi di CONCENTRAZIONE DI
provenienza degli inquinanti osservati ZUCCHERI NELL’ARIA 600
dalle molteplici sorgenti di emissione e/o
di trasformazione. 500
Andamento stagionale
Diversi sono i riferimenti della letteratura delle concentrazioni degli
Sugar concentration ngm-3
scientifica internazionale su tali temi, zuccheri derivanti da 400
in particolare verso la frazione organica combustione (barre grigie)
del materiale particolato, la quale è e zuccheri biogenici (barre 300
nere) nelle campagne
certamente una porzione consistente intensive.
di quest’ultimo. Alcuni studi (Ruiz- 200
Jimenez et al., 2012; Gierlus et al., MS: Urban site
SP: Rural site
2012) hanno messo in evidenza come 100
Su: estate 2012
i composti organici altamente solubili Fall: autunno 2012
possono aumentare l’igroscopicità Win: inverno 2013 0
Su MS Su SP Fall MS Fall SP Win MS Win SP Sp MS Sp SP
dell’aerosol e quindi influenzare gli Sp: primavera 2013.
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ECOSCIENZA Numero 1 • Anno 2015
i suoi due isomeri – mannosano e
Inverno 2013 - Periodo diurno (a) galattosano – vengono prodotti in minor
quantità (Simonet et al., 2004).
I risultati ottenuti dall’analisi dei livelli e
delle variazioni temporali degli zuccheri,
relativi a quattro campagne intensive del
progetto Supersito, eseguite nel periodo
fra il 2012 e il 2014 in due siti di misura
(sito urbano di Bologna e sito rurale
di San Pietro Capofiume), vengono di
seguito analizzati. Le concentrazioni
totali degli zuccheri sono risultate di
un ordine di grandezza più alte nei
periodi invernali/autunnali rispetto
ai periodi estivi/primaverili (figura 1),
probabilmente a causa della sinergia
tra gli aumenti delle concentrazioni
antropiche da riscaldamento
domestico da biomassa e le condizioni
meteorologiche avverse alla diffusione
(Pietrogrande et al., 2014). Tale ipotesi
è supportata dall’alta percentuale
degli anidrozuccheri (levoglucosano,
mannosano e galattosano) rispetto
Inverno 2013 - Periodo notturno (b)
agli zuccheri totali di indagine nel
periodo invernale (circa il 94% in
entrambi i siti di studio), valore in forte
diminuzione nel periodo estivo (25%
e 32% rispettivamente in estate e in
primavera). Questi dati sono in linea
con studi svolti nell’area lombarda, dove
è stato dimostrato che la combustione
della legna per riscaldamento domestico
– fonte ampiamente diffusa nei periodi
con basse temperature – incide per il
25-30% della massa del PM2.5 (Perrone et
al., 2012) e contribuisce per oltre il 75%
del benzo(a)pirene – B(a)P – osservato
su tale frazione dell’aerosol atmosferico
(Belis et al., 2011).
Gli Ipa, composti ubiquitari derivanti
dalla combustione incompleta o della
pirolisi di combustibili contenente
carbonio, non hanno messo in evidenza
Primavera 2013 (c) una netta prevalenza spaziale, a eccezione
dell’inverno 2011 e autunno 2012 dove
è possibile osservare valori superiori a
favore del sito urbano. Inoltre, al fine di
caratterizzare quali-quantitativamente
le possibili fonti, sono stati analizzati
FIG. 2 i profili di distribuzione dei diversi
COMBUSTIONE Ipa, calcolati come percentuali di ogni
A LEGNA, IPA specie molecolare sul totale degli Ipa
nel periodo, che possono rappresentare
Concentrazione un’“impronta digitale” dei diversi tipi di
percentuale dei 24 Ipa sorgente. Nelle varie campagne realizzate
rispetto alla loro somma si evidenziano principalmente differenze
nella campagna invernale
2013 nel periodo inter-sito (urbano e rurale); tali differenze
diurno (a), nel periodo sono probabilmente da ricercarsi nelle
notturno (b) e durante la diverse emissioni prossime ai due siti di
campagna primaverile misura: prevalentemente miste, da traffico
2013 (c).
e da riscaldamento nel sito urbano,
MS: sito urbano prevalentemente da riscaldamento nel sito
SPC: sito rurale rurale.
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ECOSCIENZA Numero 1 • Anno 2015
Vengono riportati, a titolo di esempio, correlazione (rispettivamente r≈0.92 associata alla presenza di alcuni zuccheri
i pattern osservati nelle campagne di e r≥0.97) con gli zuccheri provenienti primari biogenici, quali il ribitolo e
gennaio-febbraio 2013 (figura 2a e 2b) e dalla combustione di queste ultime mannitolo, più abbondanti nel periodo
di maggio 2013 (figura 2c). (Pietrogrande et al., 2014). estivo e il micosio che è uno zucchero
Nel periodo invernale 2013, È stata inoltre effettuata un’analisi predominate in primavera. Da tale analisi
caratterizzato da temperature delle componenti principali, allo scopo è utile notare come nelle diverse stagioni
relativamente miti e frequenti di individuare le prevalenti fonti di i campioni di PM2.5 siano ben separati
precipitazioni, i campionamenti sono emissione responsabili della presenza in termini di caratteristiche chimiche,
stati eseguiti dalle 9 alle 18 (day) e dalle in atmosfera di questi analiti nelle mentre non si evince una sostanziale
18 alle 9 (night) del giorno successivo diverse stagionalità. Sono stati presi in differenza fra i due siti di indagine,
per indagare l’effetto della variazione considerazione le concentrazioni dei suggerendo un simile impatto sia nell’area
dell’altezza dello strato rimescolato singoli zuccheri, le concentrazioni totali urbana che rurale, dovuto alla natura
sulla composizione dell’aerosol, mentre i degli acidi carbossilici e degli alcani, i regionale delle fonti di emissioni e dei
campionamenti nel periodo primaverile valori di CPI (indice che spiega l’origine processi di fotochimica.
COMBUSTIONE LEGNA
sono stati eseguiti dalle ore 9 alle ore antropogenica o biogenica degli alcani)
9 del giorno successivo, in quanto le e i parametri meteorologici, quali
Silvia Ferrari1, Maria Chiara
concentrazioni di Ipa sono molto più temperatura e radiazione solare. Sono
Pietrogrande2, Arianna Trentini1, Dimitri
basse delle corrispondenti del semestre state determinate tre fonti: una fonte Bacco1, Claudio Maccone1, Isabella
freddo. In generale, in tutte le campagne molto esplicita che indica una sorgente di Ricciardelli1, Pamela Ugolini1, Fabiana
intensive – come riportato nella combustione da biomasse, in particolare Scotto1, Giulia Bertacci3, Vanes Poluzzi1
letteratura – gli Ipa prevalenti sono a 4 sono ben correlati gli anidrozuccheri, gli
1. Arpa Emilia-Romagna
e 5 anelli e le concentrazioni delle loro acidi totali e gli alcani in qualità di marker 2. Università di Ferrara
somme variano di uno o due ordini organici dei processi di combustione. Una 3. Università di Bologna
di grandezza fra inverno/autunno e seconda fonte è associata alla presenza del
primavera. mannosio che è presente esclusivamente
in primavera e risulta verosimilmente di
È stato studiato anche il rapporto tra origine biogenica. Infine una terza fonte è
levoglucosano e benzo(a)pirene nei due
siti di Bologna e San Pietro Capofiume,
i valori di r (coefficiente di correlazione) BIBLIOGRAFIA
tra i due composti risultano compresi
nel range 0.2-0.8 nei periodi freddi, a Belis C.A., Cancelinha J., Duane M., Forcina V., Pedroni V., Passarella R., Tanet G.,
dimostrazione che anche il B(a)P – come Dous K., Piazzalunga A., Bolzacchini E., Sangiorgi G., Perrone M.G., Ferrero L.,
riportato dalla letteratura – può derivare Fermo P., Larsen B.R., 2011, “Sources for PM air pollution the Po Plain, Italy: Critical
dalla combustione delle biomasse. comparison of methods for estimating biomass burning contributions to benzo(a)
pyrene”, Atmospheric Environment, 45, 7266 e 7275.
Tuttavia, l’ampio range osservato – di
cui non si evidenziano valori maggiori in Gierlus K.L., Laskina O., Abernathy T.L., Grassian V.H., 2012, “Laboratory study of
the effect of oxalic acid on the cloud condensation nuclei activity of mineral dust
un sito rispetto all’altro – mostra come aerosol”, Atmospheric Environment, 46, 125-130.
il B(a)P, a differenza del levoglucosano,
Mazzoleni L.R., Zielinska B., Moosmüller H., 2007, “Emissions of levoglucosan,
abbia un’origine mista. methoxy phenols, and organic acids from prescribed burns, laboratory
L’evidenza delle emissioni della combustion of wildland fuels, and residential wood combustion”, Environ. Sci.
combustione delle biomasse è supportata Technol., 41, 2115 e 2122.
anche dalla presenza di acidi carbossilici Perrone M.G., Ferrero L., Larsen B.R., Sangiorgi G., De Gennaro G., Udisti
che possono essere prodotti direttamente G., Zangrando R., Gambaro A., Bolzacchini E., 2012, “Sources of high PM2.5
da processi di combustione oppure da concentrations in Milan, Northern Italy: molecular marker data and CMB
modeling”, Sci. Tot. Environ., 414, 343 e 355.
fotossidazione di precursori organici
(Mazzoleni et al., 2011). Un trend Ricciardelli I., Bacco D., Ferrari S., Trentini A., Scotto F., Ugolini P., Maccone C.,
Poluzzi V., 2013, “Il progetto Supersito per conoscere meglio l’aria”, Ecoscienza,
analogo a quello riscontrato per gli 3/2013.
zuccheri è evidenziato anche per alcuni
Ruiz-Jimenez J., Parshintsev J., Laitinen T., Hartonen K., Petäjä T., Kulmala M.,
acidi carbossilici, per cui nelle stagioni Riekkola M.L., 2012, “Influence of the sampling site, the season of the year, the
estive/primaverili le concentrazioni particle size and the number of nucleation events on the chemical composition of
di questi ultimi risultano molto basse atmospheric ultrafine and total suspended particles”, Atmospheric Environment,
a causa prevalentemente di una loro 49, 60-68.
minor emissione e, di conseguenza, Simoneit B.R.T., Elias V.O., Kobayashi M., Kawamura K., Rushdi A.I., Medeiros
della minor importanza dei processi di P.M., Rogge W.F., Didyk B.M., 2004, “Sugars dominant water-soluble organic
compounds in soils and characterization as tracers in atmospheric particulate
trasformazione. Coerentemente, nella
matter”, Environ. Sci. Technol., 38, 5939 e 5949.
stagione invernale/autunnale la maggior
Pietrogrande M. C., Bacco D., Visentin M., Ferrari S., Casali P., 2014, “Polar organic
presenza di tali precursori antropogenici
marker compounds in atmospheric aerosol in the Po Valley during the Supersito
(con un ordine di grandezza maggiore) campaigns - Part 1: Low molecular weight carboxylic acids in cold seasons”,
promuove la loro trasformazione. Atmospheric Environment, 86, 164-175.
Sia la concentrazione totale degli Pietrogrande M.C., Bacco D., Visentin M., Ferrari S., V. Poluzzi, 2014, “Polar organic
acidi carbossilici che dei singoli acidi: marker compounds in atmospheric aerosol in the Po Valley during the Supersito
glicolico, malonico, maleico, succinico – campaigns - Part 2: Seasonal variations of sugars”, Atmospheric Environment, 97,
ritenuti i maggiori costituenti nel fumo 215- 225.
delle biomasse – mostrano una ottima
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Ecos01_2015.indd 52 01/04/15 17:45ECOSCIENZA Numero 1 • Anno 2015
QUALITÀ E TIPO DI ESSENZA
IMPORTANTI AI FINI DELL’IMPATTO
TRA LE BUONE PRATICHE PER LA COMBUSTIONE DELLE BIOMASSE RIVESTE PARTICOLARE
IMPORTANZA LA QUALITÀ DELLA MATERIA PRIMA. GLI ASPETTI PRINCIPALI PER UN ELEVATO
RENDIMENTO ENERGETICO SONO IL CONTENUTO IN ACQUA (É NECESSARIA UNA BUONA
STAGIONATURA) E LA SCELTA DELL’ESSENZA.
N
ell’insieme delle “buone pratiche”
per la combustione delle
biomasse riveste particolare
importanza la qualità della materia
prima, intendendo per qualità non
solo o non solamente le caratteristiche
della biomassa in senso stretto, ma a
valle di tutta la filiera fino al momento
dell’introduzione nell’impianto (stufa
domestica, caldaia, grosso impianto
ecc.) e quindi dall’origine, al trasporto,
alla fase di produzione/lavorazione, alla
conservazione e utilizzo.
La qualità e caratteristiche dei
biocombustibili legnosi trovano
attualmente codifica e descrizione in due stagionatura, lasso di tempo che deve norme indicate sui contenitori dai
specifiche norme, la UNI/TS 11264:2007 quindi essere preso a riferimento quale codici quali il DIN 51731 o O-NORM
relativa alla caratterizzazione della “buona pratica” da rispettare. A tal M7135 o DIN PLUS.
legna da ardere, bricchette e cippato proposito è anche importante che la legna Dal punto di vista qualitativo, altro
e la UNI/TS 11263:2007 relativa venga accatastata all’esterno, in un luogo aspetto che può incidere in maniera
alla caratterizzazione del pellet a fini coperto, ben areato e rialzato rispetto al anche significativa sulla scelta, utilizzo
energetici. terreno. e resa della biomassa legnosa è quello
In questo breve articolo il tema viene Se, per quanto riguarda la legna da che riguarda l’essenza. In questo ambito
però affrontato in termini semplificati, ardere, è relativamente semplice poterne risultano infatti farsi normalmente
laddove le due norme ne codificano avere garanzia circa l’assenza di sostanze preferire le essenze di legno classificate
invece in dettaglio i molteplici aspetti e inquinanti o comunque estranee al come “dure” e generalmente riconducibili
rispetto alle quali si rimanda per eventuali legno, fatte salve possibili provenienze alle latifoglie (faggio, rovere, carpino,
approfondimenti. da territori o terreni in qualche misura acero), piuttosto che quelle definite
Per quanto riguarda la legna da ardere contaminati, in presenza di biomasse “dolci” e perlopiù riconducibili alle
“comune”, ma anche per le altre tipologie lavorate o semi-lavorate come le conifere (abete e pino in particolare).
di biocombustibili, l’aspetto qualitativo di bricchette, il pellet e parzialmente il Le differenze, in qualche caso
maggior rilievo in grado di consentire o cippato, è essenziale poterne verificare la rappresentate anche da un apprezzabile
meno un elevato rendimento energetico e loro produzione da legna pulita e in alcun diverso potere calorifico, sono però
una buona combustione è rappresentato modo trattata se non in modo “fisico”. per lo più riconducibili a una diversa
dal contenuto in acqua. La presenza di composti chimici estranei modalità di combustione che può essere
Passare infatti dal 50% del contenuto (es. riconducibili a legno trattato con anche sfruttata in positivo a seconda
in acqua, valore di una biomassa non colle o vernici) o di additivi e leganti dell’utilizzo (combustioni più o meno
stagionata, al 20% raggiungibile dopo chimici in pellet di scarsa qualità, oltre vivaci, più o meno durature, diversa
adeguata stagionatura o adeguato a produrre emissioni inquinanti di varia lunghezza della fiamma, diversa velocità
trattamento di essicazione (in questo natura, possono infatti provocare anche e facilità di accensione), ma anche avere
caso, se forzata, i valori possono risultare danni e malfunzionamenti all’impianto e risvolti negativi ad esempio riguardo agli
anche sensibilmente inferiori), ne al camino. effetti di sporcamento (e conseguente
comporta più del raddoppio del potere La presenza di questi additivi inquinanti manutenzione) normalmente maggiori
calorifico. può talvolta essere facilmente individuata per le specie dolci (per lo più resinose)
Limitatamente alla legna da ardere da odori ben diversi da quelli del legno che rispetto alle specie dure.
e conseguentemente all’utilizzo più si sviluppano nella fase di combustione,
impattante dal punto di vista delle ma per escludere in maniera certa questo
emissioni in atmosfera, per raggiungere tipo di problema è altresì necessario Gabriele Tonidandel
questo livello di umidità sono necessari accertarsi preliminarmente che quanto Agenzia provinciale per la protezione
non meno di due, meglio tre, anni di acquistato sia certificato dalle apposite dell’ambiente (Appa), Trento
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Ecos01_2015.indd 53 01/04/15 17:45ECOSCIENZA Numero 1 • Anno 2015
LE REGOLE PER IL BUON
FUNZIONAMENTO DELL’IMPIANTO
LA SCELTA, LA CORRETTA INSTALLAZIONE E L’ADEGUATA MANUTENZIONE DELL’IMPIANTO DI
RISCALDAMENTO DOMESTICO A BIOMASSE CONSENTONO DI OTTIMIZZARE IL RENDIMENTO E DI
RIDURRE LE EMISSIONI DI INQUINANTI IN ATMOSFERA. LA NORMATIVA TECNICA HA STABILITO I
CRITERI A SEGUIRE. GLI INCENTIVI PER LA SOSTITUZIONE CON IMPIANTI PIÙ PERFORMANTI.
COMBUSTIONE LEGNA
L
a prima regola essenziale
per il buon funzionamento
dell’apparecchio di riscaldamento
domestico a biomasse è l’installazione
a regola d’arte. Il dimensionamento
dell’impianto, il suo posizionamento
nello spazio domestico, la geometria
e l’altezza della canna fumaria,
sono elementi fondamentali per il
funzionamento ottimale. In secondo
luogo, la manutenzione periodica regolare
sia ordinaria (pulizia della camera di
combustione, rimozione delle ceneri,
controllo speditivo del tiraggio), sia
straordinaria (pulizia della canna fumaria
a opera di tecnici qualificati), giocano
un ruolo fondamentale per il buon
funzionamento dell’impianto e quindi la
riduzione delle emissioni di inquinanti in
atmosfera.
È fondamentale ottimizzare e avere il
controllo delle condizioni di combustione
degli impianti a biomasse, per ridurre
al minimo le quantità di idrocarburi
policiclici aromatici e particolato e conduzione dell’impianto che possono tiraggio naturale lato fumi che a tiraggio
emessi in atmosfera. In particolare fare la differenza in tutti gli apparecchi forzato, di potenza termica nominale
si deve focalizzare l’attenzione sul presenti nelle case. < 35 kW, alimentati con biocombustibili
miglioramento delle caratteristiche solidi di cui alle norme della serie UNI
tecniche dell’impianto e sull’attuazione EN 14961.
delle pratiche di conduzione e di Scelta e corretta installazione L’installazione di un impianto e la
manutenzione degli impianti domestici. dell’impianto verifica del corretto esercizio prevedono
Nel ciclo di funzionamento una sequenza precisa di operazioni che
dell’apparecchio le fasi di accensione e La normativa tecnica europea e, a iniziano con la verifica dell’idoneità del
spegnimento (i cosiddetti transitori) sono seguire, quella italiana hanno stabilito i locale di installazione, del sistema di
quelle in cui si formano elevate quantità requisiti e i metodi di prova per la verifica evacuazione fumi e delle prese d’aria
di inquinanti nei fumi, non essendo dei livelli emissivi degli apparecchi di esterna. Successivamente ha luogo la
state ancora raggiunte le condizioni riscaldamento domestico, quali stufe, fase di installazione vera e propria con
ottimali di combustione. Nell’ottica di un caminetti, termo cucine e caldaie. Nel la realizzazione della ventilazione, il
utilizzo sistematico delle biomasse per il box sono riportate le norme UNI EN collegamento alle prese d’aria esterne
riscaldamento e la produzione dell’acqua per le diverse tipologie di impianti e al sistema di evacuazione fumi, il
sanitaria, andrebbero limitati il più comunemente utilizzati. montaggio e la posa in opera e, infine,
possibile i transitori. La norma UNI EN 10683:2012 l’esecuzione della prova di accensione e di
Se da un lato la tecnologia e il “Generatori di calore alimentati a legna o funzionalità.
funzionamento degli impianti a biomasse altri biocombustibili solidi – Requisiti di Prima dell’installazione dell’impianto
di nuova generazione ha migliorato di installazione” definisce invece i criteri per è necessario verificare anche l’assenza
molto le condizioni di combustione la verifica, l’installazione, il controllo e la di ostruzioni lungo tutto il camino,
e di conseguenza anche la resa in manutenzione degli impianti destinati lo sviluppo prevalentemente verticale
termini di calore prodotto, dall’altro è al riscaldamento dell’ambiente e/o alla del camino, l’esistenza e l’idoneità
importantissimo ricordare che esistono produzione di acqua calda sanitaria e/o del comignolo e l’assenza di altri
una serie di norme di buona installazione alla cottura dei cibi, con apparecchi sia a allacciamenti al camino (uso esclusivo).
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