Si definisce biomassa qualsiasi prodotto delle coltivazioni agricole e della forestazione, qualsiasi residuo dell'industria della lavorazione del legno e della carta, tutti i prodotti organici derivanti dall'attività biologica degli animali e dell'uomo, come quelli contenuti nei rifiuti urbani. Questa varietà della biomassa e dei combustibili da essa derivati è all’origine di emissioni di natura e concentrazioni differenti a seguito della combustione. Nelle emissioni dei fumi prodotti dalla combustione sono presenti il vapore acqueo, l’anidride carbonica (CO2), il monossido di carbonio (CO), il particolato sottile o fine, gli ossidi di azoto (NOx), i composti organici volatili (COV) tra cui il benzene e gli idrocarburi aromatici policiclici (IPA) come il benzo(a)pirene, e gli ossidi di zolfo (SOx).

La biomassa legnosa fa parte della vita dell’umanità fin dalla preistoria e l’impiego della bioenergia da biomassa è stato visto come un elemento di progresso. A livello domestico, piccoli agricoltori, indigeni e comunità rurali utilizzano la biomassa in tutto il mondo per generare energia per le loro necessità domestiche: lo fanno in modo tradizionale e localmente, procurandosela in prossimità delle loro abitazioni.

In realtà, l’uso di biomasse legnose per la produzione di calore per usi domestici genera sia importanti impatti ambientali all’interno e all’esterno delle abitazioni che effetti sanitari a causa del deterioramento della qualità dell’aria e delle emissioni di sostanze tossiche e cancerogene come le diossine, le polveri fini (2.5 micron di diametro) e ultrafini (<1 micron) e tra i COV il benzene, la formaldeide, gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA). 

Gli studi che hanno valutato i possibili effetti sulla salute attribuibili all’esposizione, in ambienti domestici, alla combustione di biomasse e che sono arrivati a concludere che il fumo da legna può avere effetti negativi sono di tipo sperimentale o epidemiologico (cioè condotti nella popolazione di tipo generale) ed intervenzionale. Secondo i dati della letteratura epidemiologica, nei paesi in via di sviluppo l’uso della biomassa è all’origine di problemi cardiorespiratori negli adulti, soprattutto nelle donne che sono le più esposte ai fumi domestici, e di infezioni respiratorie nei bambini (fino a 3 milioni di decessi nel mondo ogni anno nei bambini appartenenti alla fascia 0-5 anni, di cui una metà potrebbe essere evitata se l’interno delle abitazioni fosse ventilato). Gli stessi effetti interessano anche i paesi industrializzati dove l’impiego della biomassa per il riscaldamento è in constante aumento, anche per via degli incentivi a favore della produzione di energia da fonti rinnovabili.

Secondo l’Organizzazione mondiale della Sanità (OMS), all’utilizzo della biomassa come combustibile sono imputabili ogni anno in Europa circa 40.000 decessi. Quali le cause? Sul piano respiratorio, i soggetti adulti esposti al fumo della biomassa soffrono di sintomi respiratori cronici (tosse e sputo), di una perdita della funzione respiratoria, di insufficienza respiratoria, di asma, di bronchite cronica e bronco-pneumopatia ostruttiva cronica (BPCO) ed hanno bisogno di cure e visite mediche frequenti. Sul piano cardiovascolare, i soggetti soffrono di aritmia e sono a rischio elevato di infarto. Nei bambini esposti al fumo si osserva un eccesso di rischio di prematurità e di basso peso alla nascita. Un particolare problema associato alla combustione delle biomasse è l’alta concentrazione di polveri ultrasottili nei fumi, i cui effetti sanitari sono attualmente poco conosciuti. Nel 2010, la IARC (International Agency of Research on Cancer) ha classificato il fumo di legna come potenzialmente cancerogeno per l’uomo. Le polveri fini ed ultrafini ed i COV tra cui gli IPA sono responsabili della mutagenesi all’origine dello sviluppo del tumore. BPCO, infarto e tumore al polmone sono malattie a cui è associato un rischio di decesso elevato e che possono spiegare l’eccesso di mortalità dovuto alle emissioni da biomassa. Con le altre patologie, questi problemi sanitari sono responsabili di costi socio-economici importanti e di una diminuzione della qualità della vita. Gli studi sperimentali di tipo tossicologico confermano alcuni degli effetti sanitari osservati al livello della popolazione generale, ma si scontrano con la complessità della biomassa (grande varietà) ed i risultati ottenuti non possono essere considerati esaustivi. Infine, gli studi di intervento hanno mostrato che la riduzione delle emissioni dovute alla biomassa giova alla salute della popolazione.

 Respiratory system: PM penetration

 

I problemi sanitari indicati sono di entità maggiore se collegati all’uso della biomassa negli impianti domestici ma riguardano anche i grandi impianti termoelettrici alimentati con biomasse legnose. In entrambi i casi, i dati attualmente disponibili segnalano che, a parità di energia prodotta, le emissioni generate da caldaie a biomasse sono nettamente superiori a quelle provenienti da centrali alimentate a metano.