La tesi ha come obiettivo la valutazione del bilancio energetico ed ambientale di una filiera di produzione di cippato di legna da short rotation forestry (SRF).
Il bilancio energetico è stato calcolato con il coefficiente EROEI, (Energy Returned On Energy Invested o Energy Return On Investment), dato dal rapporto tra l’energia ricavata e quella spesa. Tale parametro misura la convenienza di una data fonte di energia in termini di energia disponibile in funzione dell’energia richiesta per l’utilizzazione della fonte stessa. Il bilancio ambientale è stato calcolato con il modello proposto da [Coiante 2004], valutando la riduzione netta di gas serra rispetto alle fonti tradizionali (metano, GPL e gasolio).
Il lavoro di tesi è stato svolto presso l’Azienda Agraria Sperimentale Stuard, in provincia di Parma, presso la quale è presente una piantagione sperimentale di SRF di pioppi a ciclo biennale impiantata nel 2007 a partire da talee legnose di 20 cm di lunghezza condotte senza fertilizzazione (test), con fertilizzazione chimica e organico (liquame) e una caldaia a cippato da 100 kWt per il riscaldamento dei locali, uffici e serre aziendali.
In particolare sono stati analizzati i “costi” energetici necessari alla gestione del pioppeto (interventi e operazioni colturali) dal trapianto a fine ciclo vegetativo, la quantità di biomassa (e il relativo contenuto energetico) e le emissioni di gas serra prodotte in un turno biennale.
Per ogni operazione colturale sono stati registrati i tempi di lavoro e i consumi di gasolio dei mezzi e delle attrezzature utilizzati al fine di valutare l’energia immessa per ottenere una produzione di biomassa secca rispettivamente di: 18.87 t/ha per il test, 24.51 t/ha per la fertilizzazione chimica e 24.35 t/ha per la fertilizzazione organica (questi valori sono riferiti alla raccolta effettuata a bordo campo al termine del ciclo biennale).
Le reazioni di fermentazione avvenute nei cumuli di cippato stoccato hanno causato una perdita di sostanza secca pari al 36%, conseguendo un contenuto energetico stimato in:
I “costi” energetici per i tre trattamenti sono risultati pari a:
I valori di EROEI ottenuti a bordo campo sono calcolati facendo il rapporto tra l’energia ottenuta e l’energia spesa (input energetico):
Considerando che l’efficienza di trasformazione energetica della caldaia è pari al 91% e che le dispersioni che avvengono lungo le tubature della rete di riscaldamento causano un’ulteriore perdita del 37% , i valori di EROEI ottenuti a valle di caldaia risultano:
Il bilancio ambientale presenta emissioni di gas serra non nulle a causa dell’impiego di carburante di origine fossile, di concime chimico e diserbante, le cui produzioni provocano emissioni, e dei fenomeni di fermentazione che avvengono quando il combustibile legnoso viene stoccato in cumuli.
Tuttavia rispetto alle fonti tradizionali si denota una diminuzione delle emissioni complessive: la riduzione netta di emissioni va da 6871 a 2613 kg di CO2eq per il test, da 8462 a 2953 CO2eq per la fertilizzazione chimica e da 8986 a 3472 CO2eq per la fertilizzazione organica.
Considerando i valori di EROEI ottenuti a bordo campo si denota una somiglianza con i valori di letteratura riferita alle SRF (circa 20) ed il bilancio ambientale mostra una maggiore sostenibilità nei confronti delle fonti tradizionali.
