Coltivare per bruciare e fare biocarburanti, per poi bruciare ancora e dare spazio alle nuove coltivazioni: speriamo che a qualcuno rimanga qualcosa da mangiare. Dobbiamo fare un’attenta valutazione su vantaggi e svantaggi dei biocarburanti. Ci sono 4 evidenze che riguardano biocombustibile e biofuel. I biocarburanti non sono sempre “verdi”, ma esistono modi per renderli sempre più sostenibili.
Problemi etici e sociali non da poco, che a distanza di anni ed ancora per il futuro saranno cruciali nell’ambito della questione ambientale, energetica ma anche climatica, senza contare le ripercussioni sociali.
Dopo una prima “stagione” di entusiasmi, anche le istituzioni internazionali, UE in testa, sono passate ad un certo “ridimensionamento” delle stime di energia da produrre attraverso l’uso di biomasse per generare biocarburante.
In pratica, c’è stata una virata verso una maggiore sostenibilità intesa come riduzione dell’energia da biomasse per una serie motivi.
Il primo è la considerazione etica che generare biocombustibili a partire da piante destinate al consumo umano non è, per l’appunto, cosa etica.
Si tratta di un ragionamento che sarà sempre più valido da qui in avanti.
Lo sfruttamento intensivo sta già determinando grossi problemi all’agricoltura, evitiamo che si aggiunga un aggravamento della situazione per sfruttare risorse che dovrebbero essere utilizzate in altro modo.
Biocarburanti
Quando parliamo dei combustibili biologici, facendo riferimento in questo caso al biofuel derivato da vegetali destinati al consumo umano, ci troviamo di fronte ad una questione in realtà molto più complessa di quello che può sembrare.
Anzi, si tratta di un vero paradigma di confronto.
Esiste infatti un rapporto tra la componente “buona” delle energie rinnovabili e quella “meno buona”.
Essa è costituita da tutti gli aspetti che ci portano a riflettere come anche le fonti rinnovabili in realtà possano determinare svantaggi di vario tipo.
Ecco perché, come in ogni processo decisionale del resto, dobbiamo valutare con attenzione il rapporto tra costo e beneficio.
Partiamo dalla distinzione (con diversa destinazione d’uso) tra piante destsinate al consumo umano ed altre che non lo sono.
Questo sarebbe già uno straordinario punto di partenza.
Che Cosa Sono I Biocarburanti
Il concetto di “bio” è stato di recente molto “allargato”, così come spesso si fa passare per rinnovabile qualcosa che, di fatto, non lo è.
Per dare una definizione generale si assume che un biocarburante sia un combustibile derivato direttamente da materiale vegetale oppure animale.
Esso prende il nome di “biomassa”.
Questa biomassa, una volta processata, diventa energia.
Anche solo questa breve definizione ci fa capire che la controversia è dietro l’angolo.
Ecco perché è essenziale capire cosa “non va bene” quando si tratta di produrre energia da biomasse animali o vegetali (soprattutto vegetali, ma anche animali, come vedremo più avanti).
Biocombustibile: Non Va Tutto Bene
In Brasile, questo settore è stato da subito molto importante ed anzi cruciale per l’economia locale.
Tuttavia, sono emerse anche alcune controversie e questioni di grande rilevanza che non vanno dimenticate, tra cui il consumo di acqua.
Infatti, la coltivazione dei campi per il biocombustibile può comportare un eccessivo uso di acqua
Inoltre, possono verificarsi anche processi di erosione del suolo, oltre che problemi per l’uso di pesticidi e fertilizzanti.
In questo particolare momento storico, il cambiamento climatico (con tutte le sue cause e concause) sta mettendo a dura prova il pianeta con periodi di siccità.
Pertanto c’è il problema etico legato al maggiore consumo di acqua (stesso discorso potremmo fare per il nucleare, altro settore molto critico quando si pensa al consumo di acqua).
Biofuel: Un Boost All’Energia
Nel panorama energetico, sempre più in crisi vista la non sostenibilità delle fonti fossili (comunque la si veda, si esauriranno, che piaccia oppure no), i biocombustibili hanno avuto ed hanno ancora molta “attrattiva” soprattutto per le opportunità di “delocalizzazione” della produzione energetica.
Risorse come il legno, tuttavia, sono poco “sostenibili”, per il rischio di deforestazione da un lato e per le emissioni dall’altro.
Purtroppo ancora questa fonte energetica è ritenuta un biocombustibile tra quelli di maggior interesse.
Dell’etanolo parleremo un pò più dettaglio in seguito, perché davvero merita una speciale attenzione.
Per quanto riguarda ad esempio il metanolo, invece, pur condividendo molte qualità dell’etanolo, esso è molto simile al metano.
L’unica differenza è di presentarsi allo stato liquido, al contrario del metano che è un gas.
Il processo per generarlo richiede alte temperature (leggi tanta energia) in quanto si tratta di una “gassificazione”.
Infine citiamo il butanolo, biocombustibile con una resa maggiore degli altri, ma che è decisamente più arduo da produrre.
Esso infatti sfrutta piante ad elevato potenziale energetico come sorgo o grano.
Vediamo adesso di mettere un pò d’ordine nelle varie categorie di biocarburanti.
Biocarburanti Di Prima Generazione
Questa categoria è certamente la più controversa.
Nel contesto attuale, pensando all’impatto che determina su svariate popolazioni, andrebbe ben limitata, se non addirittura rimpiazzata totalmente.
Infatti, si tratta dell’energia ricavata da biomasse di piante destinate primariamente al consumo umano.
Questo crea una “concorrenza” tra cibo e biocombustibile, il che va caldamente evitato.
Sono etanolo e biodiesel, che (anche se non nella totalità dei casi) vengono prodotti a partire da biomasse commestibili.
Canna da zucchero, barbabietola da zucchero e sorgo sono alcune delle più famose che possiamo citare, pur se l’elenco è decisamente più lungo.
Biocarburanti Di Seconda Generazione
Questa categoria è quella su cui concentrare maggiormente l’attenzione.
Si tratta di energia ricavata dalla processazione di piante primariamente non destinate al consumo umano.
Sono derivate, per dirla meglio, da coltivazioni lignocellulosiche, che durante la processazione subiscono la separazione della cellulosa dalla lignina.
Così, la cellulosa può subire un processo di fermentazione e diventare alcool.
Sono molte le colture che possono essere impiegate per la produzione di questa tipologia di biocombustibile. Praticamente tutte quelle che non sono destinate al consumo umano, per dirla con una espressione riassuntiva.
Esse possono ovviare agli anche notevoli problemi determinati dall’uso di piante commestibili, senza contare che la ricerca è sempre in movimento per trovare nuove soluzioni.
Biocarburanti Avanzati
Così, i biocarburanti possono originare anche da materie molto “particolari” come alghe od altre biomasse “grezze” che non hanno altre specifiche utilità.
Questo particolare capitolo dell’energia sarà molto importante anche per gli anni a venire, quando sarà sempre più necessario trovare fonti alternative.
Un aspetto decisamente interessante è quello che emerge se consideriamo l’intero ciclo di vita di queste fonti energetiche “alternative”.
Rispetto all’uso delle fonti fossili, infatti, vi è una riduzione di circa il 50% delle emissioni di gas serra.
Come ogni cosa, comunque, questo “guadagno” in termini climatici va attentamente valutato alla luce delle questioni controverse ed in alcuni casi critiche sollevate sul piano ambientale.
Ciò non vale per le alghe, che come vedremo sono una straordinaria frontiera.
Poi c’è anche chi, date le caratteristiche di non particolare complessità del processo di produzione, cerca di sopperire con il fai da te al fabbisogno di energia.
Biodiesel Fai Da Te
E’ piuttosto popolare la ricerca di indicazioni e procedura da seguire per produrre biocombustibile direttamente a casa propria.
Questo non riguarda direttamente l’oggetto del presente articolo ma, vista la popolarità del tema, sembra giusto postare un video che presenta come fare.
Naturalmente, è necessario prendere precauzioni, per evitare rischi per la propria salute, in quanto si tratta pur sempre di avere a che fare con sostanze con esalazioni da non respirare.
Esistono poi delle “solutions in a box”, nel senso che si tratta di kit completi per ridurre i problemi nella manualità ed anche i tempi da dedicare a questo lavoro.
Ad esempio nel caso del Bio Bot, un vero “kit” per la produzione autonoma di biocombustibile.
Uno “svantaggio” del Bio Bot è però quello di necessitare di una elevata quantità di materia prima.
Questo lo rende probabilmente più adatto ad usi commerciali o, comunque, di più ampio respiro rispetto all’uso domestico.
Biocarburanti: Vantaggi E Svantaggi
Cominciamo da uno dei più significativi svantaggi che possiamo riscontrare.
Si tratta della pratica di incendiare i campi da destinare alla coltivazione, per l’azione della cenere sul terreno e per eliminare i pericoli (come serpenti velenosi ed altri animali) potenzialmente presenti.
Cosa che va controllata, ma che finisce con il rischio di compromettere interi ecosistemi essenziali a loro volta per la produzione di energia, magari in altra forma.
Tra i vantaggi vi è la “rinnovabilità” della risorsa perché di fatto essa sarà sempre disponibile, a patto che il consumo non ecceda al punto di eliminare tutte le biomasse, il che sarebbe la peggiore tragedia della storia, probabilmente.
Il punto è capire se, nonostante questa “rinnovabilità di base”, il grande capitolo dei biocombustibili sia anche sostenibile.
Un altro vantaggio ha mostrato la sua importanza ssoprattutto dopo lo scoppio della guerra russo-ucraina.
Il biocombustibile è uno dei più importanti strumenti per costruire quella “autosufficienza energetica” di cui tanto si sente il bisogno (ma bisognava sentirne il bisogno già da parecchio tempo).
Per ottenere davvero il massimo beneficio con il minimo rischio (ambientale, climatico e di eccessivo sfruttamento delle risorse), anche i biocarburanti vanno inseriti nel contesto delle comunità energetiche per contibuire all’autosufficienza su scala locale.
Ecco perché è importante conoscere il modo per farli diventare “davvero” sostenibili.
I Biocarburanti Sono Davvero Sostenibili?
A questa domanda non si può rispondere senza aggiungere elementi.
Un biocombustibile può diventarlo, con un’azione decisa sia per il contrasto alle emissioni che per la corretta gestione e sfruttamento delle risorse (da evitare assolutamente lo sfruttamento intensivo).
La sostenibilità nella produzione dei biocarburanti è assolutamente la chiave per fare di esso un percorso duraturo, quindi è necessario intervenire in due direzioni.
In primo luogo, assicurando la “vita” dei suoli e combattendone l’impoverimento.
Poi, valutando la compatibilità dei regolamenti tecnici ed ambientali con particolare riguardo alle massime quantità di biofuel che è possibile produrre.
Un’altra modalità per rendere più sostenibili i biocarburanti è senza dubbio quella di usare le ceneri per la produzione di biofuel in forma granulare.
Questo a supporto per l’alimentazione degli animali di allevamento.
C’è tutta una procedura da seguire, tuttavia il concetto di circolarità in questo caso è davvero ideale e dà un’altra dimostrazione di cosa significhi “sviluppo sostenibile”.
Biocarburanti e Clima
Questo è un rapporto molto importante, perché riguarda il possibile effetto del cambiamento di destinazione d’uso del terreno.
Secondo vari autori, come ad esempio Timothy Searchinger et al. (2008) nella pubblicazione “Use of U.S. Croplands for Biofuels Increases Greenhouse Gases Through Emissions from Land-Use Change”, potrebbe causare un effetto indiretto nella produzione di gas serra.
Un contributo importante al cambiamento climatico, così come ad una modfica sostanziale dell’ambiente è la deforestazione.
Essa rappresenta uno dei modi più semplici per fare spazio alle coltivazioni.
Come a dire che il biocombustibile prodotto con deforestazione non è sostenibile.
Biocarburanti E Salute
Questo è un capitolo molto specifico, ma non certo meno importante di altri.
Purtroppo, la presenza di inquinanti, soprattutto quelli che ad oggi non hanno una regolamentazione normativa, come quelli emergenti, rappresentano un rischio per ambiente e salute nel momento della produzione di biocombustibile.
Ciò è particolarmente importante alla luce del fatto che, da diversi anni ormai, si è dimostrato come l’inquinamento del suolo da biodiesel può avere conseguenze anche importanti.
Questo sulla base degli inquinanti che esso porta con sé.
La tipologia di rischio è variabile, potendo arrivare anche alla citotossicità e/o alla mutagenicità, in dipendenza del “mix” di inquinanti eventualmente presenti. Tuttavia, una buona analisi preventiva permette di rendere il rischio accettabile.
E’ stato infatti proposto un metodo molto preciso, non complicato da applicare e soprattutto molto utile, per testare le biomasse candidate alla produzione di biocarburante prima dell’inizio del processo.
Questo allo scopo di capire se e quali biomasse vanno rimosse e sostituite per dare maggiori garanzie di qualità e meno rischi per emissioni inquinanti.
Ovviamente è da perfezionare, ma va conosciuto per dare un’idea della giusta direzione in cui muoversi.
Senza contare che è una metodologia completamente “green”, a dimostrare ancora una volta quanto la tecnologia possa essere di supporto ad ambiente e salute.
Biogas, Biodiesel, O Altro Ancora?
Per quanto riguarda il biogas, va detto che c’è molta attenzione da un lato e preoccupazione dall’altro.
Questo è dovuto ai seguenti motivi:
- prima di tutto, si tratta di metano, potentissimo gas serra, che durante la produzione viene “fisiologicamente” rilasciato dagli impianti
- in seconda battuta, le biomasse che entrano nell’impianto (quelle di origine animale) possono essere variamente contaminate da farmaci, xenobiotici, oltre ad altri micro-inquinanti non regolati dalla normativa
Le emissioni da un lato e la questione ambientale dall’altro rendono questo filone energetico particolarmente “critico” in termini di osservazione e monitoraggio.
Nonostante ciò, la resa può essere buona in termini economici.
Bioetanolo
Questo biocombustibile merita una particolare menzione.
L’etanolo, infatti, è pulito, si ottiene con la fermentazione di biomasse ad alto contenuto di carbonio, in particolare zuccheri e cellulosa.
La canna da zucchero è il “prodotto d’elezione” per la sua generazione.
Senza mezzi termini, sarebbe perfetto se non fosse che viene utilizzata la canna da zucchero, la quale riveste una particolare importanza nell’economia di molti paesi.
E’ il solito problema di “convivenza” tra le ragioni del profitto economico e del profitto sociale.
Tuttavia, la “quadra” può ben essere trovata.
Olio Di Palma: Una Risorsa Da Sfruttare?
L’uso dell’olio di palma per finalità energetiche è oggetto di grandi dibattiti.
Il grande problema di questa fonte di biocombustibile è dovuto alla deforestazione ed alla piantumazione delle palme da olio.
Tali pratiche cambiano completamente il profilo ambientale delle aree ove sono coltivate, con perdite di biodiversità e sfruttamento intensivo che alla lunga porta ad un impoverimento del suolo.
I sostenitori della palma da olio adducono come beneficio le ridotte emissioni di gas serra per la catena produttiva, ma ciò che conta è l’intero ciclo di vita.
Partiamo dal capitolo climatico: il passaggio da un’area adibita a foresta ad una dedicata alla coltivazione di palma da olio determina un importante contributo alle emissioni di gas serra.
Le cose sono migliori per quanto riguarda aree che in precedenza erano adibite ad altri usi, come nel caso dell’albero della gomma.
In questi casi, la differenza al contributo di gas serra è di circa il 20% in meno.
Biocombustibile Di Palma: E’ Tutta Una Questione Di Bilanci
Pertanto, passare da una foresta ad una coltivazione di palma da olio è un danno per il clima.
Passare invece da una piantagione di alberi della gomma ad una di palme da olio ha benefici in termini di emissioni di gas serra.
Inoltre, altre osservazioni pluriennali hanno dimostrato come ci siano solo due situazioni in cui il “bilancio” per le emissioni di gas serra possa essere considerato accettabile, in presenza di una piantagione di palme da olio:
- solo il biodiesel ricavato dal secondo ciclo di piantumazioni può cominciare a ridurre la quota di gas serra emessi dopo la riconversione di una foresta o area adibita ad altri scopi
- solo la piantumazione di un’area in precedenza degradata e completamente improduttiva ha il potenziale per ridurre il bilancio delle emissioni di gas serra fin dall’inizio
E’ necessario fare una attentissima valutazione preliminare dei vantaggi e svantaggi dei biocarburanti prodotti in questo modo.
Biofuel Dalla Palma Da Olio: Il Lato Oscuro
Dopo aver analizzato questo “vantaggio” arriviamo alle controversie ed ai rischi che la palma da olio porta in dote.
In vari casi il biocombustibile derivato dalla palma viene addizionato al diesel in varie percentuali.
In questi casi, la tendenza osservata è che il contributo del biocarburante di palma riduce la quota di idrocarburi policiclici aromatici (IPA) che possono essere emessi nell’ambiente.
Questo sarebbe buoa cosa, se non fosse che si è dimostrato l’aumento del potenziale ossidativo e della ecotossicità di questi stessi idrocarburi.
Quindi, per farla breve, l’aggiunta di biocombustibile derivato da palma da olio ha il potenziale di ridurre gli inquinanti IPA che escono dagli scarichi in forma di polveri.
Tuttavia, li rende più “cattivi” e questo non è bene per la salute pubblica. Il mix tra biocarburante da olio di palma e diesel va pertanto controllato attentamente.
Atro capitolo da considerare è dato dalle emissioni di ossidi di azoto e composti organici volatili delle piantagioni di palma da olio.
C’è un importante contributo alla generazione di ozono (O3) a livello del suolo, che è fattore di rischio per la salute, l’ambiente, il clima, unitamente alla sua capacità di ridurre la produttività agricola.
Un “lato oscuro” da non sottovalutare assolutamente nella valutazione su vantaggi e svantaggi dei biocarburanti.
Jatropha Curcas Biodiesel: Una Faccia Della Medaglia
La Jatropha curcas sta ottenendo sempre maggiore attenzione nell’ambito della generazione di energia.
Questo perché può rappresentare una valida alternativa all’uso delle piante destinate al consumo umano.
Inoltre, per le sue caratteristiche, consente un minore impatto ambientale ed una decisa riduzione degli stress per ecosistemi e biodiversità.
C’è molto di più: questa pianta ha valide implicazioni persino in ambito di decontaminazione ambientale (ad esempio è una ottima “barriera” per proteggere le coltivazioni dai rischi dovuti all’irrigrazione con acque reflue).
In aggiunta, è anche ottima in chiave climatica, di protezione dall’erosione del suolo e combatte desertificazione e deforestazione.
Non dimentichiamoci il suo valore anche in alcuni ambito della medicina tradizionale.
A conti fatti, si tratta di una risorsa “a tutto tondo” la cui valorizzazione in ciascuno dei settori sopra citati può rappresentare un grande impulso per la tutela dell’ambiente, della salute e della produttività locale.
In tema di valutazione su vantaggi e svantaggi dei biocarburanti, non si deve turbare l’equilibrio tra tutte questi importanti usi della Jatropha curcas.
Jatropha Curcas: Biocombustibile A Richiesta
C’è una caratteristica della Jatropha curcas che merita una menzione speciale, considerando la questione energetica.
Grazie alle biotecnologie, è possibile introdurre nella Jatropha curcas dei geni tipici della Arabidopsis thaliana e fare in modo che la pianta produca semi più grandi e ricchi di lipidi.
Questo incrocio genetico determina una maggiore resa energetica a parità di biomassa, proprio per il contenuto aumentato di lipidi nei semi, che fa la differenza.
Una procedura che molti non apprezzano, perché di fatto siamo di fronte ad una “modificazione genetica” della pianta di Jatropha curcas.
Tale cosa tuttavia può essere accettabile in determinate condizioni di tempo e spazio, oltre che di contesto economico e produttivo locale (limitando l’uso ai biocarburanti).
Qualora non si volesse arrivare a questo, è possibile comunque “giocare” su alcuni altri parametri della pianta, tra cui il grado di maturità dei frutti e dei semi, che hanno un diverso contenuto di acidi grassi in funzione del tempo.
In ogni caso, la Jatropha curcas è e sempre sarà sempre più importante nell’ottica di una autonomia energetica a livello soprattutto locale.
Biodiesel Dalle Alghe
Solo un breve cenno per i biocarburanti che possono essere ricavato dalle alghe, siano esse macroalghe o microalghe.
Questo perché il filone energetico legato alle alghe merita una trattazione a parte, date le grandi potenzialità.
Ci sono anche le numerose domande che pone ed alle quali dobbiamo in qualche modo dare risposta.
Per questo, limitiamoci al momento a considerare alcuni aspetti essenziali e soprattutto generali, in tema di vantaggi e svantaggi dei biocarburanti prodotti con alghe.
Alghe Per Biodiesel
Produrre energia dalle alghe è, in generale, molto interessante sul piano scientifico e decisamente utile sul piano ambientale e climatico.
Quando poi a questa produzione si aggiunge il “riciclo” dell’anidride carbonica a livello industriale, il concetto di “economia circolare” raggiunge i massimi livelli.
Se volessimo conoscere vantaggi e svantaggi dei biocarburanti derivati dalle alghe, rimarremmo sorpresi. In pratica, solo vantaggi:
- stabilimenti che generano energia dalle alghe sono importanti anche nell’ottica della riduzione dei rifiuti organici, oltre che del sequestro (e riciclo) di anidride carbonica
- esistono importanti relazioni tra il settore delle alghe e quello agricolo, con la possibilità di espandere le frontiere di ricerca anche per nuovi mangimi animali
- la presenza di stabilimenti sulle coste porterà indubbi benefici alle comunità locali, in termini di sicurezza energetica, ma anche di riduzione dell’impatto ambientale, senza contare la nuova occupazione nel settore
- la generazione di una forma di energia così alternativa va dritta verso la determinazione di un’autonomia energetica di lungo periodo, con effetti attesi diretti ed indiretti anche sulla società, a partire dalla più equa redistribuzione della ricchezza nelle comunità rurali e più disagiate (al momento)
Esistono vari modi per beneficiare delle alghe, non ultima la decontaminazione ambientale da molti inquinanti, nei quali sia le macro- che le microalghe sono davvero efficaci.
Addirittura, le alghe hanno già adesso il potenziale per abbattere i rischi ed i costi ambientali di industrie quali quella del carbone e del petrolio.
Un’occasione da cogliere per il futuro, ma che già adesso è importante.
Conclusioni
La questione dei biocarburanti è una tra le più esemplificative di come lo sviluppo sostenibile possa essere applicato, tenendo conto della valutazione su vantaggi e svantaggi dei biocarburanti, che anche la migliore politica o pratica ambientale potrebbe determinare.
L’importante è pensarci prima ed agire affinché tali effetti negativi non si verifichino.
Ci sono 4 evidenze da trasformare in azione operativa.
Cominciamo ad utilizzare i vegetali non destinati al consumo umano, affinché non si creino questioni imbarazzanti sul piano sociale oltre che etico soprattutto in riferimento aipaesi in via di sviluppo.
Andiamo a recuperare alla vita molte aree ora “inquinate” e non destinate ad alcun utilizzo, affinché siano il “serbatoio” entro cui coltivare piante non destinate al consumo umano che finiranno negli stabilimenti per produrre il biocombustibile.
Assicuriamoci che le biomasse che entrano nella filiera produttiva siano caratterizzate dai minimi livelli di rischio di emissioni, anche anticipando ed superando la normativa che non sempre è aggiornata sugli inquinanti emergenti.
Infine, non dimentichiamoci mai di associare a questi impianti un piano di difesa naturale all’esterno, che possa alzare l’asticella della protezione per uno sviluppo sostenibile nel lungo termine.
Questo sono solo alcune, comunque essenziali, cose da mettere in pratica.
Ancora una volta, è il “come” che fa la differenza, più del “cosa”.
Del resto, è tutta una questione di volontà.
