L'interesse per il biogas come risorsa energetica è in continua crescita, grazie sia alla varietà di biomassa da cui è possibile ottenerlo, sia alle varie possibilità di impiego. I fattori in grado di influire sulle scelte relative alla materia prima o all'utilizzo stesso di questo combustibile rinnovabile sono individuabili negli ambiti economico, culturale e tecnologico di un determinato territorio. Contemporaneamente, negli studi sulle bioenergie cresce l'attenzione verso metodi di valutazione orientati al ciclo di vita, quali la Life Cycle Assessment (LCA). In letteratura si riscontrano rassegne di studi limitate a specifici contesti geografici o all'analisi di una sola tipologia di input per ottenere biogas. Questo studio, invece, vuole offrire una preliminare panoramica globale dello stato dell’arte, senza porre limiti territoriali o relativi alla biomassa di partenza, attraverso una rassegna sistematica della letteratura scientifica che pone un focus sulle modalità metodologiche adottate. Questa si basa sui criteri proposti dal metodo STARR-LCA. La ricerca bibliografica è limitata ai documenti pubblicati negli ultimi 17 anni. Nella maggior parte degli articoli analizzati si dichiara espressamente di aver condotto analisi LCA. Altri metodi citati sono: life cycle matrix, life cycle GHG accounting, life cycle energy and environmental accounting, exergy flow analysis, LCA ibrida. Alcuni studi adottano l'LCA consequenziale, che in altri casi, invece, non è stata ritenuta l’opzione ottimale, a seguito di una preventiva valutazione. Diversi studi affiancano all'LCA altre indagini, per lo più di tipo energetico, exergetico ed economico. Non in tutti gli articoli in cui si dichiara espressamente di adottare l'LCA lo studio si estende alle molteplici categorie di impatto normalmente considerate nella metodologia stessa. Nella generalità degli articoli si riscontra la presenza di indicatori sull'aumento della concentrazione di gas climalteranti in atmosfera, fino ad arrivare a focalizzare l'analisi esclusivamente sulle emissioni di CO2. Per quanto concerne le altre categorie di impatto, tra le più presenti vi sono acidificazione e eutrofizzazione. L'unità funzionale non è sempre dichiarata; quando riportate, si riscontrano unità funzionali riferite sia all'input, sia all’output. Il metodo di valutazione degli impatti più frequentemente adottato risulta essere il CML nelle sue diverse versioni. Per quanto riguarda, invece, la gestione della multifunzionalità, spesso si è utilizzata l’estensione dei confini del sistema rispetto all'allocazione; rare le analisi in cui vengono applicate entrambe. Nella quasi totalità dei lavori si introduce la funzione sostitutiva dei due prodotti della digestione anaerobica (DA): il biogas e il digestato. Il primo generalmente sostituisce combustibili fossili (soprattutto gas naturale), ottenendo impatti evitati considerati come benefit del sistema analizzato. Quando il biogas sostituisce altri tipi di energie rinnovabili, invece, non genera significativi crediti ambientali. Questi vengono spesso registrati per la sostituzione di fertilizzanti di sintesi o polvere di roccia con il digestato. Le categorie di impatto a beneficiarne maggiormente sono GHG emission, abiotic depletion e human health. Nella maggioranza dei casi si richiamano espressamente standard di riferimento, principalmente ISO 14040:2006 e ISO 14044:2006; altre volte il riferimento sembra implicito. In generale la fase di interpretazione dei risultati risulta trascurata: raro è il ricorso all'analisi di sensibilità e ancor più rara la propagazione dell'incertezza. Dall'analisi svolta, la maggior criticità riscontrata è il mancato utilizzo di una terminologia omogenea o l’assenza di informazioni utili, che potrebbero tradursi in erronee e soggettive interpretazioni del lettore. Inoltre, si è riscontrata una quasi totale assenza di studi completi di sostenibilità, intesa nella sua triplice valenza. Infatti, mentre diversi casi insieme al profilo ambientale presentano anche un'analisi economica degli scenari, risulta molto limitata la presenza degli aspetti sociali valutati, ad esempio, da una matrice del ciclo di vita. In generale, la DA viene proposta soprattutto come efficace strumento di gestione integrata dei rifiuti grazie alla quale valorizzare scarti organici da un punto di vista materico ed energetico, secondo i principi dell’economia circolare.

Opzioni di impiago del biogas: aspetti metodologici delle analisi ambientali tramite approcci al ciclo di vita

Eliana Mancini;Andrea Raggi
2019-01-01

Abstract

L'interesse per il biogas come risorsa energetica è in continua crescita, grazie sia alla varietà di biomassa da cui è possibile ottenerlo, sia alle varie possibilità di impiego. I fattori in grado di influire sulle scelte relative alla materia prima o all'utilizzo stesso di questo combustibile rinnovabile sono individuabili negli ambiti economico, culturale e tecnologico di un determinato territorio. Contemporaneamente, negli studi sulle bioenergie cresce l'attenzione verso metodi di valutazione orientati al ciclo di vita, quali la Life Cycle Assessment (LCA). In letteratura si riscontrano rassegne di studi limitate a specifici contesti geografici o all'analisi di una sola tipologia di input per ottenere biogas. Questo studio, invece, vuole offrire una preliminare panoramica globale dello stato dell’arte, senza porre limiti territoriali o relativi alla biomassa di partenza, attraverso una rassegna sistematica della letteratura scientifica che pone un focus sulle modalità metodologiche adottate. Questa si basa sui criteri proposti dal metodo STARR-LCA. La ricerca bibliografica è limitata ai documenti pubblicati negli ultimi 17 anni. Nella maggior parte degli articoli analizzati si dichiara espressamente di aver condotto analisi LCA. Altri metodi citati sono: life cycle matrix, life cycle GHG accounting, life cycle energy and environmental accounting, exergy flow analysis, LCA ibrida. Alcuni studi adottano l'LCA consequenziale, che in altri casi, invece, non è stata ritenuta l’opzione ottimale, a seguito di una preventiva valutazione. Diversi studi affiancano all'LCA altre indagini, per lo più di tipo energetico, exergetico ed economico. Non in tutti gli articoli in cui si dichiara espressamente di adottare l'LCA lo studio si estende alle molteplici categorie di impatto normalmente considerate nella metodologia stessa. Nella generalità degli articoli si riscontra la presenza di indicatori sull'aumento della concentrazione di gas climalteranti in atmosfera, fino ad arrivare a focalizzare l'analisi esclusivamente sulle emissioni di CO2. Per quanto concerne le altre categorie di impatto, tra le più presenti vi sono acidificazione e eutrofizzazione. L'unità funzionale non è sempre dichiarata; quando riportate, si riscontrano unità funzionali riferite sia all'input, sia all’output. Il metodo di valutazione degli impatti più frequentemente adottato risulta essere il CML nelle sue diverse versioni. Per quanto riguarda, invece, la gestione della multifunzionalità, spesso si è utilizzata l’estensione dei confini del sistema rispetto all'allocazione; rare le analisi in cui vengono applicate entrambe. Nella quasi totalità dei lavori si introduce la funzione sostitutiva dei due prodotti della digestione anaerobica (DA): il biogas e il digestato. Il primo generalmente sostituisce combustibili fossili (soprattutto gas naturale), ottenendo impatti evitati considerati come benefit del sistema analizzato. Quando il biogas sostituisce altri tipi di energie rinnovabili, invece, non genera significativi crediti ambientali. Questi vengono spesso registrati per la sostituzione di fertilizzanti di sintesi o polvere di roccia con il digestato. Le categorie di impatto a beneficiarne maggiormente sono GHG emission, abiotic depletion e human health. Nella maggioranza dei casi si richiamano espressamente standard di riferimento, principalmente ISO 14040:2006 e ISO 14044:2006; altre volte il riferimento sembra implicito. In generale la fase di interpretazione dei risultati risulta trascurata: raro è il ricorso all'analisi di sensibilità e ancor più rara la propagazione dell'incertezza. Dall'analisi svolta, la maggior criticità riscontrata è il mancato utilizzo di una terminologia omogenea o l’assenza di informazioni utili, che potrebbero tradursi in erronee e soggettive interpretazioni del lettore. Inoltre, si è riscontrata una quasi totale assenza di studi completi di sostenibilità, intesa nella sua triplice valenza. Infatti, mentre diversi casi insieme al profilo ambientale presentano anche un'analisi economica degli scenari, risulta molto limitata la presenza degli aspetti sociali valutati, ad esempio, da una matrice del ciclo di vita. In generale, la DA viene proposta soprattutto come efficace strumento di gestione integrata dei rifiuti grazie alla quale valorizzare scarti organici da un punto di vista materico ed energetico, secondo i principi dell’economia circolare.
2019
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11564/711859
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