Nell'ambito del Green Deal europeo, l’utilizzo della biomassa sostenibile derivante da materiale organico come alberi, piante e rifiuti agricoli ed urbani è considerato un elemento chiave per raggiungere la neutralità climatica al 2050.

Tuttavia, il ruolo che avranno le materie prime biologiche nel settore energetico dipende dalla effettiva disponibilità di biomassa sostenibile e dall’esistenza di condizioni per massimizzarne il potenziale senza impatti negativi sull’ambiente (preservare la biodiversità, difendere le aree naturali di alto valore, ridurre l’uso di fertilizzanti e altri prodotti chimici).

Sul tema, CONCAWE - l'Organizzazione europea delle industrie petrolifere per l'ambiente, la salute e la sicurezza - ha commissionato a Imperial College un rapporto di scenario che mira a: (i) stimare la potenziale disponibilità di biomassa sostenibile nell’UE e Regno Unito al 2030 e al 2050; (ii) valutare la produzione di biocarburanti avanzati sostenibili sulla base di questo potenziale.

Quali materie prime sono biomassa? L'analisi riguarda le materie prime di origine agricola, forestale e rifiuti incluse nell'allegato IX della Direttiva RED II (parti A e B) che definisce il quadro normativo per i biocarburanti avanzati, i bioliquidi e i combustibili da biomassa. In particolare, oltre al target del 14% di energie rinnovabili nel settore dei trasporti, la Direttiva RED II stabilisce un obiettivo specifico per i biocarburanti avanzati e il biogas prodotti dalle materie prime elencate nella Parte A dell'allegato IX. Il contributo dei biocarburanti avanzati come quota sul consumo finale di energia nel settore dei trasporti deve essere almeno dello 0,2% nel 2022, almeno dell'1% nel 2025 e almeno del 3,5% nel 2030. La parte B dell'allegato IX comprende anche le materie prime per la produzione di biocarburanti e biogas per autotrazione, per le quali il contributo alla quota minima del 14% è soggetto a un massimale. Qui di seguito, lo schema con le materie prime che rientrano nel concetto di biomassa.

Tab. 1: Le materie prime di biomassa secondo l’allegato IX della Direttiva RED II considerate nel rapporto di CONCAWE

Fonte: Imperial College

Gli scenari sulla disponibilità futura di biomassa

Nello studio sono stati analizzati tre scenari in base alla differente disponibilità stimata di biomassa:

(1) low scenario: bassa disponibilità di biomassa. Gli assunti chiave:

  • Pratiche agricole e forestali ai livelli del 2020;
  • Solo il 25% dei terreni inutilizzati, abbandonati e degradati è utilizzata per colture da biomassa;
  • Accento posto sull’uso di residui e rifiuti per usi energetici e non.

(2) medium scenario: maggiore disponibilità in una serie di paesi grazie al miglioramento delle pratiche di coltivazione e di gestione forestale. Nello specifico, i paesi interessati sono quelli con elevata disponibilità di biomassa in combinazione con un buon quadro istituzionale (Germania, Francia, Svezia, Finlandia, Italia, Regno Unito, Austria, Spagna) oppure quelli con bassi costi di approvvigionamento della biomassa (Polonia, Romania, Repubblica Ceca, Ungheria, Bulgaria). Gli assunti chiave:

  • Migliori pratiche di gestione in agricoltura (come la rotazione delle colture, le colture di copertura, l’agro-forestazione) che aumentano la produttività della biomassa; in silvicoltura (come tecniche di raccolta più avanzate, fertilizzazione ove possibile, ottimizzazione dello stoccaggio e del trasporto);
  • Circa il 50% dei terreni inutilizzati, abbandonati e degradati è utilizzata per colture da biomassa;
  • Resta l’accento sull’uso di residui e rifiuti per usi energetici e non.

(3) high scenario: disponibilità più elevata rispetto agli altri scenari grazie anche al ruolo svolto dalla ricerca e dall’innovazione. Gli assunti chiave:

  • Migliori pratiche di gestione in agricoltura e silvicoltura;
  • Il 75% dei terreni inutilizzati, abbandonati e degradati è utilizzata per colture da biomassa;
  • Avanzamenti nella Ricerca e nell’Innovazione;
  • Confermato l’accento sull'uso di residui e rifiuti per usi energetici e non.

Per tutti gli scenari vengono prese in considerazione ipotesi in linea con il Green Deal europeo sull'aumento sostenibile della biomassa europea disponibile, tenendo in conto le limitazioni biofisiche delle risorse del suolo e degli effetti negativi del cambiamento climatico. Particolare attenzione viene data alla tutela della biodiversità sia in termini di conservazione di terreni ad elevato valore che di gestione ottimale del territorio.

Risultati

Secondo lo studio, le cifre sul potenziale stimato di biomassa sostenibile per la bioenergia (trasporti, riscaldamento ed elettricità) – escludendo quindi la domanda per usi non energetici come plastica e prodotti farmaceutici che pure è stata oggetto dello studio – ammontano ad un range di 208-344 milioni di tonnellate equivalente petrolio (Mtep) per il 2030. Numeri simili per il 2050 in un range di 215-366 Mtep. Le ragioni dietro a questo piccolo scostamento di valori tra i due orizzonti temporali sono dovute a: forti pressioni per l'uso sostenibile delle risorse idriche e del suolo, inclusa una riduzione del 30% dei terreni coltivabili entro il 2050; il fatto che i miglioramenti nella gestione forestale sono lenti a causa dei lunghi cicli di crescita delle foreste che impediscono rapidi cambiamenti; una maggiore consapevolezza della necessità di ridurre i rifiuti e un forte impegno per il riciclo.

Fig. 1: Stima del potenziale di biomassa sostenibile per la bioenergia al 2030 e al 2050 nei diversi scenari

Fonte: Imperial College

La figura 2 presenta stime comparative dei potenziali della biomassa per la bioenergia negli studi dell'Imperial College (commissionato da CONCAWE), della DG per la Ricerca e Innovazione (DG RTD) e del Joint Research Centre (JRC) basati sulle materie prime dell'allegato IX, parti A e B (come dettagliato nella tabella 1).  

Fig. 2: Confronto tra stime di diversi Istituti sul potenziale di biomassa per la bioenergia disponibile al 2050

Fonte: Imperial College, DG RTD and JRC TIMES (ENSPRESO database)

La stima di Imperial College sulla disponibilità di biomassa nello scenario high è superiore del 22% rispetto allo scenario high della DG RTD e inferiore del 26% rispetto allo scenario high di JRC. Quest’ultimo fornisce il dato massimo che può essere raggiunto in assenza di criteri di sostenibilità, consentendo colture dedicate in terreni ad alta biodiversità e includendo colture di biocarburanti di prima generazione.

Uno sguardo alla domanda nei trasporti

Per quanto riguarda l’utilizzo della biomassa per la produzione di biocarburanti nei trasporti,  includendo anche le importazioni per un ammontare pari a 48 Mtep nel 2030 e 56 Mtep nel 2050, è stimata in un range tra 126-262 Mtep per il 2030 e 101-252 Mtep per il 2050. Questi numeri tengono conto delle stime della Commissione europeasull’uso della biomassa per altri usi non legati ai trasporti come energia, industria, servizi, agricoltura e residenziale per un apporto pari a 130 Mtep nel 2030 e 170 Mtep nel 2050. Parte della biomassa sostenibile per usi energetici, infatti, può essere potenzialmente utilizzata per la domanda di energia elettrica e per il riscaldamento, andando a ridurre la quantità di materia prima disponibile per la produzione di biocarburanti avanzati.

Conclusioni

Sulla base dello studio di CONCAWE, commissionato a Imperial College, la quota di biomassa sostenibile per la bioenergia varia tra i 208 e 344 Mtep al 2030 e di poco superiore al 2050. Tale quota risulta essere oltre la metà del totale disponibile per tutti i mercati; segnale che l’energia attrarrà il quantitativo maggiore delle materie prime considerate sostenibili nella UE nei prossimi anni. Queste stime, però, richiedono una mobilitazione di risorse per essere sviluppate. Sono necessari, infatti, importanti investimenti in ricerca e innovazione nonché l'attuazione di migliori pratiche in tutta la catena del valore della biomassa per promuoverne per intero il potenziale.

D’altra parte, occorre sottolineare anche che la stima del potenziale europeo al 2030 e al 2050 si concentra solo sulle materie prime di origine agricola, forestale e da rifiuti incluse nell'allegato IX della RED II (Parti A e B). Questa è considerata un'ipotesi prudente, in quanto non tiene conto del riesame che periodicamente la Commissione europea effettua per aggiornare l’elenco delle materie prime sostenibili. Il potenziale di biomasse disponibili potrebbe quindi variare in base a questa evoluzione.

La traduzione in italiano è stata curata dalla redazione di RiEnergia. La versione inglese di questo articolo, tratto da un rapporto più esteso, è disponibile qui.