Analisi ambientale della produzione ed uso del biodiesel da colza e da girasole

trasporti, e sul biodiesel in particolare, dato che il diesel rappresenta il carburante più 
usato in Italia ed in tutta Europa. Nel terzo capitolo l’attenzione è stata focalizzata sugli 
oli vegetali, ossia la materia prima per la produzione del biodiesel. Sono state analizzate 
le colture più promettenti per essere trasformate in biodiesel, sono state illustrate le 
tecniche di estrazione dell’olio dai semi ed è stato analizzato l’utilizzo dell’olio tal quale 
come combustibile. Nel quarto capitolo è stato introdotto il biodiesel, i suoi metodi di 
produzione, le sue caratteristiche principali, gli aspetti riguardanti il suo utilizzo come 
combustibile, gli aspetti normativi e legislativi legati al suo utilizzo e alla sua 
produzione. Nel quinto capitolo è stata discussa l’analisi del ciclo di vita del biodiesel da 
colza e da girasole ed è stata confrontata con quella del gasolio in modo da evidenziare 
l’eventuale convenienza energetica ed ambientale del prodotto; inoltre è stato fatto un 
confronto anche fra i due tipi di biodiesel. Nell’ultimo capitolo sono stati valutati i costi 
di produzione del biodiesel, gli impatti ambienatali derivanti dalla sua produzione da 
colture energetiche e sono state prese in considerazione alcune materie prime alternative 
per la sua produzione. Infine sono state tratte le conclusioni delle analisi effettuate. 
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Capitolo 1 : Le risorse rinnovabili 
1.1 Introduzione 
“Gli antropologi affermano che la quantità di energia consumata pro capite sia un buon 
indice dello stato di avanzamento di una società. Ebbene, negli ultimi duecento anni le 
società occidentali hanno utilizzato più energia di tutte le altre civiltà che si sono 
avvicendate sul nostro pianeta. Abbiamo raggiunto un tenore di vita senza precedenti e 
dobbiamo questa fortuna a giacimenti di combustibili fossili formatisi milioni di anni fa. 
Una manna, certo. Che però non è venuta dal cielo, ma dalle viscere della terra” (Rifkin, 
2002). 
Le parole del celebre economista Jeremy Rifkin, tratte dalla sua opera più conosciuta 
“Economia all'idrogeno”, esprimono con efficacia un concetto ben noto: ai consumi 
energetici sono strettamente connessi la qualità della vita e gli impatti ambientali. Fin 
dal secolo scorso, epoca caratterizzata da un notevole sviluppo tecnologico ed 
economico, si riscontra una forte correlazione tra tale crescita e i consumi energetici: 
l'energia è il fattore di produzione più importante dell'economia mondiale. La nostra 
civiltà tecnologica richiede un'elevata disponibilità e qualità di energia: dalle 8,4 - 12,5 
MJ giornaliere consumate dall'uomo di Neanderthal sotto forma di cibo ingerito si passa 
alle 1.046 MJ giornaliere pro capite (equivalenti a circa 8 tonnellate di petrolio pro 
capite annue) delle odierne società tecno-industrializzate (vale a dire più di 4 volte il 
fabbisogno energetico della società pre-industriale), utilizzate per la maggior parte nel 
settore industriale e nei trasporti. 
1.1.1 Le fonti rinnovabili 
Un importante contributo al futuro energetico viene offerto dalle fonti rinnovabili. La 
radiazione solare costituisce il motore primo di tutte le fonti rinnovabili. L’energia 
solare, in alcuni casi in modo diretto (termico e fotovoltaico) ed altri in modo indiretto 
attraverso processi metereologici di trasformazione nella troposfera, si trasferisce in 
nuove fonti di energia (cinetica nel vento, idraulica nella pioggia, chimica nella 
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vegetazione e fotosintesi, termica nei fluidi riscaldati, elettrica nei semiconduttori). Da 
notare che persino l’energia chimica contenuta negli idrocarburi deriva dalla radiazione 
solare attraverso processi di trasformazione delle biomasse avvenuti in tempi geologici. 
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Ogni anno il sole invia sulla Terra una quantità di energia radiante pari a circa 10 Joule 
(www.mybestlife.com), in proporzione circa 10.000 volte superiore a tutta l’energia che 
l’umanità consuma ogni anno. 
Tiezzi, nella sua brillante interpretazione estetico scientifico della natura (Tiezzi, 1996), 
definisce la fotosintesi il “Talismano verde della vita”, in grado di garantire un flusso di 
energia proveniente da una fonte esterna per gli esseri viventi. Si hanno così i seguenti 
giacimenti di energia rinnovabile che nella accezione corrente vengono anche 
identificati con la fonte: 
- Idraulico 
- Eolico 
- Biomassa 
- Termico 
- Fotovoltaico 
Si può considerare energia rinnovabile quando il ricambio dell’energia erogata avviene 
in tempi brevi, confrontabili almeno con quelli delle altre attività umane, cioè con la 
durata di vita di una generazione. Un corollario di questa definizione mette in luce un 
altro aspetto essenziale delle fonti rinnovabili: se l’uomo preleva energia dai rispettivi 
giacimenti con un ritmo compatibile con la costante di tempo di rinnovabilità, l’energia 
del giacimento non si esaurirà mai. Ciò equivale a dire che le fonti rinnovabili sono 
inesauribili. Questa considerazione spiega immediatamente perché gli idrocarburi non 
possano essere considerati come fonte rinnovabile. Infatti, il prelievo umano sta 
avvenendo con un ritmo di gran lunga più veloce del tempo di rinnovabilità, che si 
misura in milioni di anni, e pertanto, i giacimenti si esauriranno presto. 
E’ bene ricordare anche che l’uso degli idrocarburi produce una gran quantità di 
effluenti inquinanti, mentre le fonti rinnovabili o non producono alcun affluente durante 
l’uso o producono anidride carbonica che viene recuperata nel ciclo naturale della fonte, 
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come è nel caso delle biomasse. In definitiva le fonti rinnovabili sono caratterizzate da 
due attributi: 
- Sono pulite; 
- Sono inesauribili. 
1.1.2 I consumi energetici globali e la limitatezza delle riserve fossili 
La domanda di energia è in costante aumento dal 1900 ad oggi: i consumi mondiali di 
energia sono passati dagli 1,8 miliardi di tep (tonnellate equivalenti di petrolio) del 1900 
ai 10 miliardi di tep del 2000: l'attuale ritmo di incremento della richiesta energetica è 
ormai abbastanza costante da alcuni decenni. Oggi il consumo mondiale di energia si 
aggira attorno ai 10,2 miliardi di tep, pari a un consumo pro-capite di 1,7 tep/anno. La 
fig. 1.1 illustra la suddivisione del patrimonio energetico consumato nelle diverse forme, 
secondo i dati forniti dall'International Energy Agency (IEA): è evidente il predominio 
dei combustibili fossili, che costituiscono circa l'80% dell'energia primaria utilizzata nel 
mondo (35% dal petrolio, 21% dal gas e 24% dal carbone) e in particolar modo del 
petrolio, che detiene la quota maggiore. 
Figura 1.1: Consumi mondiali di energia distinti per fonte (IEA, 2004) 
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L'attuale consumo di combustibili fossili non è sostenibile: mantenendo l'odierno trend 
di sviluppo (anche alla luce del costante incremento demografico, che, secondo le 
previsioni dell’ONU (ONU, 2006), farà raggiungere alla popolazione mondiale i 9 
miliardi nel 2050, e della vertiginosa crescita economica di giganti come la Cina e 
l'India) le riserve fossili, in primis il petrolio, sono destinate all'esaurimento in un 
centinaio di anni circa. La loro domanda, e in particolare quella del petrolio, al 
contrario,è destinata a crescere, come mostra la tabella di seguito riportata. 
Tabella 1.1: Domanda mondiale di petrolio (Pumomo Yusgiantoro, 2004) 
Secondo le più recenti stime dell'ASPO (Associazione per lo studio del picco del 
1 
petrolio) il picco Hubbertsi verificherà nel 2007, come mostra la figura 1.2, per il 
petrolio convenzionale. Altri tipi di petrolio (Heavy, Deepwater, Polar e NGL), la cui 
estrazione è però molto più difficile e costosa, sposteranno il picco di poco in avanti. 
Tale picco è il momento in cui l'estrazione di petrolio raggiunge il suo valore massimo. 
Successivamente al picco, il ritmo a cui il petrolio viene estratto inizia a decrescere 
progressivamente, fino ad arrivare a zero. Complessivamente, la curva di estrazione ha 
una forma "a campana", i cui dettagli dipendono però da numerosi fattori. E’ di 
fondamentale importanza il fatto che, quando il picco di estrazione sarà raggiunto, la 
domanda di combustibile liquido (che nel frattempo sarà aumentata) sarà 
permanentemente superiore all'offerta facendo precipitare l'intero nostro sistema 
economico in una crisi energetica strutturale, difficilmente superabile a breve termine. 
1
 dal nome del geologo M. King Hubbert, che pubblicò l’omonimo modello nel 1956. 
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Figura 1.2: Andamento della produzione mondiale di petrolio (Bardi, 2005) 
In questo contesto il ruolo delle risorse rinnovabili si dimostra di importanza strategica 
per il conseguimento di un approvvigionamento energetico sostenibile. 
1.1.3 Distribuzione mondiale delle risorse energetiche fossili 
I paesi "Sviluppati" (Organization of Economic Cooperation and Development - OECD) 
pur avendo solo il 19% della popolazione mondiale consumano più del 50% dell'energia 
mondiale. Infatti il consumo pro-capite dei paesi OECD è circa tre volte maggiore del 
consumo pro-capite medio mondiale. 
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Figura 1.3: Consumi energetici mondiali divisi per regione (IEA, 2004) 
Ironia della sorte vuole che i paesi più energivori sono da annoverare tra quelli che 
dispongono di riserve più limitate. Quasi il 70% delle attuali riserve di petrolio si trova 
in Medio Oriente, mentre più del 75% delle riserve di gas naturale si trova diviso tra i 
paesi medio orientali e i paesi dell'Ex Unione Sovietica. 
Figura 1.4: Distribuzione mondiale delle riserve di gas e di Petrolio (Oil and Gas 
journal, 1998) 
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Questa circostanza è vissuta dai paesi ricchi, e specialmente dagli Stati Uniti, come una 
minaccia per la continuità dell'approvvigionamento energetico. In questo quadro le 
nazioni sono già in gara per l'accaparramento delle ultime riserve, e purtroppo sempre 
più spesso la guerra costituisce lo strumento privilegiato di questa strategia. 
Nell'imminente futuro, la potenza economica e politica di una nazione dipenderà non 
solo dall'accesso sicuro alle risorse (controllo dei giacimenti petroliferi e degli 
oleodotti), ma anche dalla supremazia nella competizione per le scorte disponibili. Le 
ultime due guerre in Medio Oriente si spiegano non soltanto a causa dell'impellente 
necessità interna degli Stati Uniti di assicurarsi la gestione delle vie afgane del petrolio e 
del gas e le consistenti riserve petrolifere irachene (ragioni che da sole non sarebbero 
sufficienti a giustificare gli alti costi della guerra unilaterale), ma sulla base di più 
profonde motivazioni strategiche legate al controllo esclusivo delle ultime risorse fossili 
a basso costo. 
1.1.4 Lo scenario energetico italiano 
La tabella 1.2 mostra i consumi energetici italiani nell’anno 2003. In essa sono stati 
riportati i risultati dell’inventario fatto dall’ENEA con i dati accorpati secondo una 
classificazione logica diversa, in modo da rendere evidente il contributo delle Nuove 
Fonti Rinnovabili(NFR) rispetto a quello delle fonti rinnovabili tradizionali. 
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Tabella 1.2: Energia primaria in Italia nel 2003 (ENEA, 2005) 
Riassumendo la situazione, si ha che le fonti rinnovabili endogene contribuiscono al 
bilancio energetico nazionale per 13.4 Mtep corrispondenti al 6.92% del consumo totale. 
Il contributo maggiore a questa quota viene dalle fonti rinnovabili tradizionali 
(Idroelettrico, Geotermia e legna da ardere) con 11.5 Mtep, corrispondenti al 5.94% del 
consumo energetico totale. Le Nuove Fonti Rinnovabili contribuiscono per circa 1.6 
Mtep corrispondenti allo 0.82%. Il grafico della seguente Figura 1.5 illustra in maggiore 
dettaglio la situazione mostrando visivamente i diversi contributi dell’eolico, del solare e 
delle nuove biomasse all’interno della quota dello 0.82% attribuito alle NFER. 
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Figura 1.5: Dettagli dei consumi energetici italiani nel 2003 (ENEA, 2005) 
Per quanto riguarda gli andamenti futuri del fabbisogno energetico italiano,da uno studio 
effettuato dal Ministero Attività Produttive si evince che l’evoluzione del fabbisogno 
energetico nazionale presenta una crescita media annua del 1,38% tra il 2005 ed il 
2020;tale crescita risulta maggiore se confrontata con la crescita media annua 
dell’1,23% avutasi negli anni 1991-2004, come mostrato dalla tabella 1.3, e ancor più 
marcatamente dall’andamento dell’intero periodo nella fig. 1.6. 
Tabella 1.3: Share del fabbisogno in Mtep (MAP, 2005) 
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Figura 1.6: Evoluzione del fabbisogno energetico per fonte (MAP, 2005) 
Dall’esame di tali dati si osserva quanto segue: 
- un significativo aumento del gas naturale, che passa da 66,21 Mtep nel 2004, a 
77,1 Mtep nel 2010 e 98,2 Mtep nel 2020, con un incremento percentuale a fine 
periodo del 48%; 
- il petrolio mostra una iniziale leggera diminuzione fino al 2010 (da 88,0 Mtep a 
84,1 Mtep) dovuta al sempre minore impiego nel termoelettrico, seguita da una 
crescita fino al 2020 (90,4 Mtep) dovuta al suo impiego pressoché esclusivo nei 
trasporti; 
- l’impiego di combustibili solidi è in leggera diminuzione (da 17,1 Mtep nel 
2004, a 15,9 Mtep nel 2010 per poi diminuire a 14,1 Mtep nel 2020), in quanto 
l’uso crescente del carbone nel termoelettrico è compensato sia dalla 
diminuzione degli “altri combustibili” solidi nello stesso termoelettrico, che dalla 
diminuzione dell’impiego del carbone nel settore industriale; 
- l’impiego delle fonti rinnovabili è in continuo aumento, passando da 14,1 Mtep 
nel 2004 ai 18,1 Mtep nel 2010 fino a giungere a 24,1 Mtep nel 2020, con un 
incremento percentuale a fine periodo di quasi il 74%. Il loro impiego per la 
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produzione di energia elettrica ammonta all’87% del totale per il 2004, all’84% 
nel 2010 ed al 77% nel 2020. 
In figura1.7 è mostrato il contributo percentuale delle varie fonti energetiche alla 
copertura del fabbisogno. Il dato più significativo che emerge è il lento ma continuo 
declino del petrolio a vantaggio del gas, che a partire dal 2015 diventa la principale fonte 
energetica, coprendo nel 2020 oltre il 40% dell’intero fabbisogno, seguito dal petrolio 
(37,1%) e dalle fonti rinnovabili (circa 10%). 
Figura 1.7: Contributo percentuale delle varie fonti energetiche alla copertura del 
fabbisogno: dati storici e previsioni (MAP, 2005) 
In merito all’analisi settoriale della domanda (vedi tabella 1.4 e figura 1.8), in tutti e tre i 
principali settori i consumi sono in crescita, più contenuta nel caso dell’industria (da 
41,4 Mtep nel 2004 a 49,2 Mtep nel 2020, pari ad una crescita del 19%), più 
significativa nel civile (da 43,3 Mtep a 60,5 Mtep nello stesso periodo, + 40%) e nei 
trasporti (da 44,4 Mtep a 58,2 Mtep, +31%). In termini di percentuale relative, al 2020, i 
trasporti sono al 31,6% del totale consumi (nel 2004 era il 31%), mentre il civile sale dal 
30% al 33% a scapito dell’industria che scende dal 29% al 27%. L’agricoltura rimane 
ancorata al 2,4%, dal 1991 al 2020. 
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Tabella 1.4: Consumo energetico per settore in Mtep (MAP, 2005) 
Figura 1.8: Contributo per settori ai consumi finali: dati storici e previsioni (MAP, 2005) 
1.1.4.1 Dipendenza energetica nazionale 
L’Italia importa la stragrande maggioranza dell’energia utilizzata. La sua dipendenza 
energetica è passata da quasi l’81% del 1995, all’83,6% del 2001, fino all’84,7% del 
2004 (ENEA, 2005). La media europea è prossima al 54%; solo Irlanda, Lussemburgo e 
Portogallo fanno registrare, nell’Unione europea, una dipendenza superiore a quella 
dell’Italia. Nel 2004, la domanda interna di petrolio è stata soddisfatta per quasi il 94% 
dalle importazioni. La domanda di combustibili solidi è coperta quasi interamente da 
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