Impianto di cogenerazione alimentato da biogas derivante da digestione anaerobica di biomasse di origine agricola

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1. PANORAMA SOCIALE ED ENERGETICO 
 
 
 
 
 
Sviluppo economico e demografico sono sempre stati legati al 
consumo di energia. In tale contesto, il soddisfacimento del 
fabbisogno energetico ricopre un posto di primo ordine, con 
particolare riferimento alla produzione di energia elettrica, che 
rappresenta la più nobile forma di energia attualmente utilizzata. 
L‟umanità ha sempre sfruttato energia per le sue attività, 
cambiandone nel corso della storia sia le fonti che le forme con le 
quali viene utilizzata. 
Le fonti primarie di energia maggiormente utilizzate sono di origine 
fossile: queste, pur mantenendo un ruolo di leadership, sono oggetto 
di una profonda analisi, oltre che di accese critiche. Le conseguenze 
dovute al massiccio utilizzo di tali fonti ha, infatti, ricadute di 
natura sociale, economica e ambientale. 
Le ricadute sociali ed economiche nascono principalmente dalla 
distribuzione geografica delle riserve di fonti energetiche fossili 
(petrolio, carbone, gas): la concentrazione in poche aree ha reso 
possibile la nascita di un oligopolio energetico (“sette sorelle”, 
Enrico Mattei). Le instabili situazioni politiche degli stati detentori 
dei giacimenti provocano pesanti ripercussioni economiche. Questi 
due fattori influiscono in modo determinate sia 
sull‟approvvigionamento che sul prezzo di tali fonti, risultando 
particolarmente incerti e volatili. Oltre a ciò è da segnalare l‟iniqua 
redistribuzione del reddito derivante dalle operazioni di 
sfruttamento delle fonti energetiche fossili nei paesi produttori. 
I repentini cambiamenti climatici ai quali stiamo assistendo hanno 
reso necessaria una approfondita analisi delle loro cause. Sin dagli 
anni ‟70 l‟ONU ha affrontato i nascenti problemi ambientali. La
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ratifica del “Protocollo di Kyoto” nel 1997 da parte dei paesi 
maggiormente industrializzati sancisce la necessità di porre 
maggiore attenzione alle emissioni di gas effetto serra, ritenute le 
principali responsabili dei cambiamenti climatici dei quali siamo 
testimoni. Il Protocollo rappresenta il punto di arrivo di un percorso 
cominciato dieci anni prima con il rapporto Brundtland (WCED) 
“Our common future”: è qui che per la prima volta compare il 
termine, ed il concetto, „di sviluppo sostenibile‟, con il quale si 
palesa la necessità di sviluppare tecnologie che soddisfino “… i 
bisogni del presente senza compromettere la possibilità delle 
generazioni future di soddisfare i propri bisogni”. 
Risulta quindi indispensabile intraprendere la strada delle cosiddette 
energie alternative, cioè quelle energie che non ricorrono allo 
sfruttamento dei fonti energetiche di origine fossili, ritenute le 
maggiori responsabile della emissione di gas ad effetto serra. 
Le energie rinnovabili rispondono perfettamente a queste esigenze: 
tra queste rivestono particolare importanza quelle programmabili, 
cioè quelle fonti che permettono una produzione di energia senza 
risultare dipendenti dalle condizioni esterne, soprattutto climatiche 
(energia eolica, solare, …). Le biomasse offrono una grande varietà 
di matrici utilizzabili e molteplici sistemi di sfruttamento, 
consentendo la possibilità di realizzare applicazioni versatili ed 
efficienti: il ricorso a questo tipologia di fonti risulta quindi 
particolarmente interessante.  
1.1 Fabbisogno energetico 
Il fabbisogno energetico mondiale è definito come la richiesta di 
energia, di diverse forme (principalmente elettrica e termica), che è 
necessario fornire per il soddisfacimento della richiesta dell‟utente 
finale. Questo dato deve essere analizzato a partire dalla richiesta di 
energia primaria, definita come il potenziale energetico che le fonti 
ed i vettori energetici devono fornire per poter soddisfare il 
fabbisogno. L‟energia primaria dipende quindi da diversi fattori 
quali il fabbisogno energetico, il tipo di combustibile e l‟efficienza 
di trasformazione. La varietà delle fonti e delle tecniche di
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trasformazione utilizzate fa nascere la necessità di utilizzare una 
unità di misura che possa collegare le quantità di energia alla 
quantità di combustibile: il tep (tonnellata equivalente di petrolio) 
viene utilizzato come unità di misura fondamentale.  
1 tep = 11,625 MWh = 41.85 GJ 
Il consumo di energia primaria ha registrato un andamento 
crescente dal 1965 al 2008, tranne che nel periodo delle crisi 
petrolifere degli anni ‟70. Nel 2009, in seguito alla crisi economica 
mondiale, si è registrato un calo della domanda di energia. Il 
fabbisogno energetico mondiale prima della crisi registrava valori 
pari a circa 12069 Mtep: la maggior parte di tale quantità viene 
consumata dai paesi industrializzati ed in via di sviluppo. Le fonti 
energetiche utilizzate per soddisfare la richiesta di energia primaria 
sono di diversa natura, classificabili in base alla loro origine. Fino a 
fine „800 il fabbisogno energetico era quasi completamente coperto 
dal carbone. Con l‟inizio del XX secolo l‟aumento di fabbisogno 
energetico è stato colmato ricorrendo allo sfruttamento del petrolio. 
Nonostante la diversificazione di fonti energetiche del dopoguerra, 
la dipendenza dalle fonti primarie di origine fossile rimane 
preponderante. 
Le stesse valutazioni possono essere fatte per lo scenario italiano, 
dove il fabbisogno di energia primaria nel 2008 è stato pari a 178,6 
Mtep; nel 2009 si è registrata una contrazione dei consumi pari a 
5,93% (168 Mtep). Nel corso del 2010 tale dato è tornato a salire, 
registrando un aumento del 3,5% (173,8 Mtep). 
L‟analisi di questi dati mostra lo stretto legame che esiste tra 
fabbisogno energetico e andamento dell‟economia: la diminuzione 
del fabbisogno energetico in Italia è stata registrata in concomitanza 
della contrazione del PIL, che ha registrato una diminuzione di 
circa il 9.5% tra il 2008  e il 2009.
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Graf 1: mix fonti energetiche primarie in Italia 2008 (fonte TERNA). 
Il termine energia secondaria descrive tutte le forme di energia che 
derivano dallo sfruttamento di una fonte primaria:  quella di 
maggiore interesse nel panorama energetico mondiale è quella 
elettrica che per la ridotta degradabilità, la semplicità di 
trasmissione e la versatilità di utilizzo, risulta essere la forma di 
energia più pregiata: questa è inoltre prodotta ricorrendo a 
molteplici tecnologie e vettori energetici. Anche l‟energia elettrica 
risulta fortemente dipendente dalle fonti fossili: il consumo di 
energia elettrica mondiale nel 2008 è stato pari a 17390 TWh, con 
una potenza installata di 4720 GW. L‟Italia ha partecipato a tale 
valore  con una quota pari al 1,9% del consumo e al 2,2% della 
potenza installata. Nel 2008 si è infatti registrato un consumo 
interno lordo di energia elettrica pari a circa 360 TWh. Nel 2009 la 
contrazione dei consumi si è ripercossa anche sul settore elettrico, 
che ha registrato una diminuzione del 6%, pari ad consumo interno 
lordo di circa 337 TWh. Nel 2010 il dato è tornato a salire, 
registrando un aumento del 2,6%.  
L‟importanza dell‟energia elettrica è evidenziata anche dalla quota 
di fonti energetiche primarie destinate alla sua produzione: negli 
ultimi anni circa il 36% del consumo finale di energia è destinato 
all‟alimentazione delle centrali di produzione elettrica.  In Italia La 
quantità di energia elettrica necessaria è prodotta ricorrendo ad un 
eterogeneo mix di fonti  primarie.
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  2008 2009 2010 
Consumo finale di energia (Mtep) 
178,6 168,0 173,8 
-0,70% -5,93% 3,50% 
Consumo interno lordo di energia elettrica (GWh) 359.163 337.600 346.223 
Consumo netto di energia elettrica (GWh - %) 
319.037 299.915 309.884 
0,03% -5,99% 3,30% 
Consumo energetico centrali elettriche (Mtep - %) 
68,5 65,3 67,2 
36% 36% 37% 
Tab 1: consumo di energia elettrica in Italia (fonte TERNA) 
La potenza efficiente netta di generazione elettrica installata in 
Italia è pari a 106489 MW, corrispondente a 69300MW di potenza 
media disponibile. Il valore medio del rendimento nella produzione 
di energia elettrica risulta pari a circa il 44%,  le perdite di rete sono 
pari a circa il 6%.  Il fabbisogno elettrico italiano è soddisfatto 
ricorrendo anche alle importazioni dall‟estero, che coprono una 
quota pari a circa il 13,5% della richiesta.  
1.2 Fonti energetiche 
Come già detto, la richiesta di energia viene coperta da un mix di 
fonti, con una prevalenza di fonti fossili: anche le fonti energetiche 
utilizzate per la produzione di energia elettrica, necessaria a 
soddisfare il fabbisogno elettrico italiano, compone un mix che è 
fortemente influenzato dalle fonti fossili.  
 
Graf 2: mix di fonti per produzione di energia elettrica in Italia (fonte TERNA)
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Il 2010 ha visto ancora una prevalenza della produzione 
termoelettrica (75% della produzione interna), con il primato del 
gas naturale (67% della produzione termoelettrica), ma anche un 
notevole aumento della produzione imputabile alle fonti energetiche 
rinnovabili (+11% rispetto al 2009).  
1.2.1 Energia da fonti tradizionali 
Le fonti energetiche tradizionali, cioè quelle di origine fossile, 
risultano le maggiormente utilizzate sia nel mix energetico per 
soddisfare il fabbisogno energetico totale, si in quello utilizzato per 
la produzione di energia elettrica. Il successo di queste fonti risiede 
nella semplicità e versatilità di utilizzo e nella struttura del sistema 
energetico nazionale e mondiale. 
Il settore termoelettrico è quello in cui vengono maggiormente 
utilizzate le fonti fossili: nel panorama italiano, il combustibile 
maggiormente utilizzato è il gas naturale, seguito dal carbone.  
 
Graf 3: mix energetico produzione termoelettrica in Italia 2010 in GWh (fonte TERNA)