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Filiere locali per la
produzione di biocarburanti:
problematiche e prospettive
di sviluppoVito PignatelliENEA - Dipartimento Biotecnologie,
Agroindustria e Protezione della Salute
Convegno Progetto Enerwood:
Programmazione energetica e ruolo delle biomasse
Campobasso, 4 dicembre 2007
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Emissioni previste di CO2 per settore (variazione
2005-2020 - UE 25)
Fonte: Commissione Europea - Biofuels Progress Report, gennaio 2007
126
77
27 24 19
-8 -12-25
0
25
50
75
100
125
150
175 Totale
Trasporti
Civile
Terziario
Industria
Produzione elettricità
Settore energetico
Mt/anno
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Perché i biocarburanti ?
Fonte: Commissione Europea - Biofuels Progress Report, gennaio 2007
“I biocarburanti costituiscono oggi l’unico sostituto
diretto dei combustibili fossili nel settore dei
trasporti disponibile su scala significativa”
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Decisioni del Consiglio Europeo (8-9 marzo 2007):
obiettivi per il 2020
Ridurre i consumi energetici del 20% rispetto alle
proiezioni attuali
Promuovere le energie rinnovabili con un obiettivo
vincolante del 20% sul totale dei consumi di energia
Incrementare l’uso dei biocarburanti nei trasporti con
una quota minima obbligatoria del 10% dei consumi
totali (Obiettivo Direttiva 30/2003: 5,75% nel 2010)
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Produzione di biodiesel nei Paesi dell’Unione
Europea. Anni 2002-2006
Fonte: European Biodiesel Board, 2007
migliaia di t
4.890
3.184
1.933
1.4341.065
0
800
1.600
2.400
3.200
4.000
4.800
5.600
2002 2003 2004 2005 2006
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Produzione di biodiesel nell’Unione Europea
(UE 27) nel 2006
Fonte: European Biodiesel Board, 2007
Migliaia di t
99 192
2.662
447123 116
4.890
743
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
Spagna
UK
Francia
Germania
Italia
Austria
Polonia
UE 25
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Il biodiesel in Italia / 1
Produzione industriale avviata dal 1993, con una
capacità produttiva stimata pari a circa 1.200.000 t/anno
nel 2006 (produzione 2006: 447.000 t)
Materie prime (oli di colza, soia, girasole e palma)
provenienti quasi esclusivamente da importazioni e solo
in piccola parte dall’agricoltura italiana
Mercato garantito in passato
dall’esistenza di un “contingente”
defiscalizzato, in futuro dall’obbligo
di incorporazione di percentuali
crescenti di biodiesel nel gasolio
per autotrazione
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Il biodiesel in Italia / 2
Localizzazione e capacità produttiva degli impianti di biodiesel assegnatari
di quote del contingente di produzione esente da accisa per l’anno 2006
Produttore Località
(sito impianto)
Capacità
produttiva dichiarata
(t/anno)
Biodiesel Karnten Gmbh
Bionor Transformacion S.A.
Campa Biodiesel
Comlube S.r.l
Diester Industrie S.a.s.
DP Lubrificanti S.r.l.
Fox Petroli S.p.A
Ital Bi Oil
Mythen S.p.A
New
Novaol Austria Gmbh
Novaol S.r.l.
Oil. B. S.r.l.
PoliOli S.p.a
Rheinsche Bioester
Arnoldstain (Austria)
Berantevilla (Spagna)
Ochsenfurt (Germania)
Castenedolo (BS)
Gran Couronne (Rouen, Francia)
Aprilia (LT)
Vasto (CH)
Monopoli (BA)
Ferrandina (MT)
Marl/Neuss (Germania)
Bruck/Leitha (Austria)
Livorno
Solbiate Olona (VA)
Vercelli
Neuss (Germania)
25.000
23.000
150.000
120.000
250.000
155.520
131.370
120.000
200.000
280.000
30.000
250.000
200.000
20.000
150.000
Totale
Totale Italia
2.104.890
1.196.890
Fonte: Agenzia delle Dogane, 2006
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Impianti di biodiesel e raffinerie in Italia
Fonte: C. Rocchietta, 2006
COMLUBE
Location:
Brescia
DP LUBRIFICANTI
Location: Aprilia
FOX PETROLI
Location: Vasto
ITALBIOIL
Location: Monopoli
MYTHEN
Location: Ferrandina
NOVAOL
Location: Livorno
CERAL DOCKS
Location: Vicenza
ITALGREEN OIL
Location: Verona
OLIMPO
Location: Bari
OXEM
Location: Pavia
CAFFARO
Location: Torviscosa
SABE (SFIR)
Location: MonfalconeOIL-B
Location: Varese
Impianti operativi
Impianti in progettazione
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Produzione e consumi di biodiesel in Italia. Anni
2002-2005
Fonte: European Biodiesel Board, 2007 / Assobiodiesel, 2006 / Assocostieri -
Unione Produttori Biodiesel, 2007
t
210.000
273.000
320.000
396.000
447.000
220.000
220.886298.526 188.225
325.927
0
80.000
160.000
240.000
320.000
400.000
480.000
2002 2003 2004 2005 2006
Produzione
Consumo
(stima)
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Obiettivi nazionali per lo sviluppo dei biocarburanti
(Legge Finanziaria 2007)
Obiettivo indicativo al 2010: sostituzione del 5,75% dei
carburanti di origine fossile consumati nel settore dei
trasporti con biocarburanti
Incorporazione obbligatoria dei biocarburanti, in una
misura minima pari all’1% a partire dal 1 gennaio 2007
e del 2% per il 2008. Sono previste, a partire dal 2008,
sanzioni amministrative, proporzionali e dissuasive, per
chi non rispetta l’obbligo
Biocarburanti da immettere al consumo per
raggiungere gli obiettivi prefissati: biodiesel, bioetanolo
e derivati, ETBE e bioidrogeno
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Il regime fiscale dei biocarburanti in Italia (Legge
Finanziaria 2007)
250.000 t/anno di biodiesel (programma 2007-2010)
sottoposto ad accisa ridotta al 20% di quella del
gasolio. 70.000 t/anno del contingente riservate ai
produttori che abbiano dato vita ad accordi di filiera
Entità della defiscalizzazione soggetta a revisione per
evitare sovracompensazioni in caso di aumenti ulteriori
del prezzo del petrolio
Accise ridotte per bioetanolo, ETBE ed altri additivi e
riformulanti da biomasse con un limite di spesa di 73
M€/anno
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Il coinvolgimento del mondo agricolo italiano
2006 - Siglato accordo interprofessionale di filiera fra
organizzazioni agricole, industria olearia e produttori di
biodiesel
Obiettivi quantitativi 2007: 70.000 ha
2008: 180.000 ha
2009: 240.000 ha
Obiettivi qualitativi Sviluppo / informazione
Inserimento della soia fra le possibili colture energetiche
(autorizzazione CE da gennaio 2007)
Campagna 2006-2007: 47.000 ha di colture oleaginose
no-food nei primi 6 mesi (+200% rispetto alla
precedente)
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Due questioni fondamentali per l’agricoltura italiana
ed europea
Quanta materia prima occorre per
soddisfare la prevedibile richiesta di
biocombustibili e biocarburanti nei
prossimi anni?
Quanta superficie agricola può essere
ragionevolmente destinata a tali
produzioni?
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Impatto della produzione di biodiesel sul consumo
di olio di colza in Europa
Fonte: Novaol, 2007
kt
3.215
2.821 2.784
1.856 2.726
4.080
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
2004-2005 2005-2006 2006-2007
Usi alimentari
Biodiesel
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Il mercato potenziale dei biocarburanti in Italia
(kt/anno) (*)
(*) nell’ipotesi di incorporazione della stessa percentuale di biocarburanti
in gasolio e benzina
(**) incluse 2.200.00 t di gasolio agricolo
Gasolio
Autotrazione (**)Benzina Biodiesel Etanolo ETBE
Consumi stimati
(dati 2006 -
Fonte: MSE)
22.900 12.600
Sostituzione
1% (obiettivo
2007 Legge
Finanziaria)
255 210 450
Sostituzione
5,75% (obiettivo
2010 Direttiva
2003/30/CE)
1.455 1.215 2.595
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Le priorità di intervento nel contesto attuale
Promuovere e favorire lo sviluppo di filiere agro-
energetiche integrate per la produzione di
biocarburanti e biocombustibili e la costituzione di
distretti agro-energetici per la generazione distribuita di
energia rinnovabile da parte del sistema agricolo
nazionale
Sviluppare e trasferire al comparto produttivo
“innovazione incrementale” per il miglioramento delle
tecnologie (raccolta, trasformazione e conversione
energetica delle biomasse) utilizzate per le attuali
filiere produttive
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Approccio metodologico per la caratterizzazione di
un distretto agro-energetico
Analisi e valutazione del potenziale lordo e netto di
biomasse residuali provenienti dai settori agricolo e
forestale (integrazione delle basi statistiche con quelle
cartografiche ed elaborazioni tramite G.I.S.)
Analisi degli aspetti ambientali del ciclo delle biomasse,
con particolare riferimento alla VIA di impianti per la
produzione di elettricità
Individuazione delle filiere agro-energetiche più adatte
per determinati contesti territoriali e dei siti ottimali per la
realizzazione degli impianti
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Il distretto agro-energetico della “Valle dei Latini”
Necessità di riqualificare un territorio a prevalente
vocazione agro-zootecnica oggetto di un grave e
persistente episodio di inquinamento ambientale (fascia
interdetta di 762 ha lungo le sponde del fiume Sacco)
Ipotesi di distretto agro-energetico promossa e sostenuta
finanziariamente dalla Regione Lazio
Studio di Fattibilità affidato
all’ENEA per l’individuazione
delle filiere agro-energetiche
realisticamente proponibili nel
comprensorio interessato (20
Comuni)
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Le possibili filiere agro-energetiche individuate
Biocombustibili solidi da biomasseresiduali e colture arboree dedicate(pioppo) per produzione di calore
Oli vegetali da colture di girasole per laproduzione di elettricità a livelloaziendale o consortile
Biodiesel da colture di girasole(impianto decentralizzato dipiccola scala)
Biogas da reflui zootecnici ecolture dedicate (mais ecc.) perproduzione di calore e/oelettricità
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Come si costruisce un distretto agro-energetico?
Potenziale netto
residui di potatura
Potenziale netto residui
foirestali
Potenziale netto reflui
zootecnici
Potenziale netto residui
colturali
Vocazionalità colture
energetiche
Domanda di energia
Scelta delle tecnologie
Individuazione e organizzazione delle filiere
Possibili sinergie/conflitti fra diverse filiere
Analisi socio-economiche
Coinvolgimento degli agricoltori
Bilanci ambientali
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Vocazionalità pedoclimatica per la coltura del
girasole nell’area della Valle dei Latini
: Alta
: Media
: Bassa
: Non applicabile
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Produzione su scala locale di oli vegetali per usi
energetici (filiera biolio)
Coltura
oleaginosa
Raccolta
semi oleosi
Spremitura
semi
Panello
grasso
Olio
Produzione
energia
elettrica
Transesterificazione
Glicerina
Biodiesel
Alimentazione
macchine
agricole
Allevamenti
zootecnici
Residuo
raffinazione
Residui
colturali
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Le presse per l’estrazione degli oli vegetali
Classi di
potenza
(kW)
Capacità
operativa
media
(kg/h)
Prezzo
medio
(€)
Caratteristiche
< 5 < 50Da 3.000 a
12.000
Facilità di utilizzo e di manutenzione; adatta
a piccole realtà aziendali.
5 - 20 ~ 150Da 17.000
a 30.000
La capacità operativa di queste macchine ne
agevola un uso “cooperativo” in centri di
conferimento e lavorazione dei semi
contenendo così i costi di gestione ed
ammortamento dell’impianto.
> 20 > 250
Da 40.000
ad oltre
100.000
Macchine caratteristiche di impianti completi
e di tipo industriale. Richiedono personale
specializzato per la manutenzione.
Solitamente lavorano su due turni operativi.
Fonte: Fiaschini, De Carolis, Toscano - “Aspetti tecnici ed economici della estrazione
meccanica dell’olio di girasole a scopi energetici”, 2005
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Esempi di presse per l’estrazione degli oli vegetali
Pressa per estrazione olio modello
Bracco 2001/50 da 50 kg/ora
Pressa per estrazione olio modello Karl
Strähle SK 190/1 da 300 kg/ora
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Produzione di biodiesel in impianti decentralizzati
Produzione di biodiesel a livellolocale in impianti di piccolataglia (< 5.000 t/anno)
Impianti flessibili, automatizzati,adatti per la realizzazione di“filiere corte”
Qualità costante ed elevatadella materia prima perrispettare gli standardeuropei
Produzione in serie vseconomia di scala
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Impianti di piccola taglia per produzione di biodiesel
Casa
produttriceModello
Capacità
produttiva
litri/giorno t/anno m3/ora
BioFuels
Solutions
(UK)
FuelPod 20 - 80
FuelMeister 150 - 600
FuelMatic VBP (Vacuum Batch
Processor) 400
FuelMatic ABP (Automatic Batch
Processor)
4.000
IBG Monforts
Oekotec
(Germania)
RMEnergy 500 450
RMEnergy 1000 900
RMEnergy 2000 1.800
RMEnergy 4000 3.600
HydroDynamic
Technology
(USA)
BIOforce 9000~ 6.200
- 86.800 1 - 14
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Esempi di impianti di piccola taglia per produzione di
biodiesel / 1
Impianto FuelMeister 150 LE della ditta inglese
BioFuels Solutions con una capacità produttiva
da 150 a 600 litri / giorno
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Esempi di impianti di piccola taglia per produzione di
biodiesel / 2
Impianto Oekotec RMEnergy 1000 della
Società Biodiesel Allgaü GmbH
Nesselwang - Germania
Impianto Oekotec RMEnergy 1000
della Società 3B Diesel GmbH
Barnstedt - Germania
Container impianto e
serbatoi di stoccaggio
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Costi di produzione del biodiesel
Costi attuali
stimati
(€/t)
Costi previsti
al 2010
(€/t)
Variazione
prevista
(%)
Biodiesel da olio di palma 600 - 650 420 -30
Biodiesel da olio di colza
o girasole
(impianti industriali)
750 - 780 455 -30
Biodiesel da olio di colza
o girasole
(impianti di piccola taglia)
1.000 700 -30
Fonte: CE - “Strategie dell’UE per i biocarburanti” , 2006
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La filiera locale della produzione di biogas
Reflui
zootecnici
Raccolta e
trasporto
Digestione
anaerobica
Biogas
Cogenerazione
Coltura
foraggera
Raccolta,
trinciatura e
trasporto
Elettricità Calore
Allevamenti
zootecnici
Fanghi
stabilizzati
Recupero,
trasporto e
spandimento
Terreno
agricolo
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Integrazione multifunzionale fra le filiere biolio e
biogasReflui
zootecnici
Raccolta e
trasporto
Digestione
anaerobica
Biogas
Cogenerazione
Coltura
foraggera
Raccolta,
trinciatura e
trasporto
Elettricità Calore
Coltura
oleaginosa
Raccolta
semi oleosi
Spremitura
semi
Panello
grasso
Olio
Produzione
energia
elettrica
Transesterificazione
Glicerina
Biodiesel
Alimentazione
macchine
agricole
Allevamenti
zootecnici
Fanghi
stabilizzati
Recupero,
trasporto e
spandimento
Terreno
agricolo
Residuo
raffinazione
Residui
colturali
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Dr. Vito Pignatelli
ENEA - Dipartimento Biotecnologie,
Agroindustria e Protezione della Salute
C.R. Casaccia
Via Anguillarese, 301
00123 S.M. di Galeria, Roma
Tel. 0630484506
e-mail: [email protected]
Grazie per l’attenzione