la modificherei in “Nel periodo ottobre 2019 – marzo 2020, l’isola ecologica del comune di Laurino, nel cuore del Parco Nazionale del Cilento, grazie agli sviluppi del progetto INNOVARE, finanziato dal MISE (Fondo per la Crescita Sostenibile – Bando “HORIZON 2020” PON I&C 2014-2020) ha beneficiato di una fornitura energetica totalmente rinnovabile a bassissimo impatto ambientale, grazie all’installazione di un microcogeneratore a biomassa residuale, capace di generare contemporaneamente energia elettrica e termica in maniera affidabile, sostenibile e altamente competitiva nei confronti di soluzioni tradizionali alimentate con combustibili fossili.
Ricercatori e tecnici del partenariato composto da EPM, Istituto Motori del Consiglio Nazionale delle Ricerche, CRAVEB e Costruzioni Motori Diesel S.p.A., quest’ultima azienda ideatrice e costruttrice dell’Impianto CMD ECO20x, hanno lavorato in sinergia per ottimizzare, automatizzare, installare e monitorare l’impianto di microcogenerazione, in sostituzione del tradizionale gruppo elettrogeno alimentato a gasolio utilizzato in precedenza per alimentare le utenze dell’isola ecologica. La figura 1 mostra i due sistemi testati in una campagna sperimentale di monitoraggio dedicata, effettuata a Laurino, ossia il gruppo elettrogeno Diesel (Figura 1a) e l’impianto CMD ECO20x (Figura 1b).
La prima analisi ha riguardato i valori emissivi rilevati allo scarico dell’Impianto CMD ECO20x, i cui valori medi massimi sono riportati in Tabella 1. Tali valori, in accordo allo standard previsto dal Dlgs 152/2006 (Parte V — Norme in materia di tutela dell’aria e di riduzione delle emissioni in atmosfera), sono stati corretti in funzione della concentrazione di ossigeno misurata nell’effluente gassoso, secondo la seguente formula:
E = (21-O2ref ) / (21-O2 )*Em
dove:
- O2ref è il tenore di ossigeno di riferimento pari al 5%;
- O2 è il tenore di ossigeno misurato in %;
- Em è il valore misurato delle emissioni;
- E è il valore corretto delle emissioni.
I limiti previsti sono:
- CO= 650 mg/m3;
- NOx= 500 mg/m3;
- Polveri= 130 mg/m3.
È evidente, dai valori riportati nelle celle verdi della Tabella 1, come le emissioni di CO e Nox dell’impianto siano abbondantemente al di sotto dei limiti previsti per legge. Il particolato è rilevato in concentrazioni molto basse, quasi al limite di rilevabilità strumentale.
Tabella 1: Valori emissivi medi ECO20 rappresentativi dell’alimentazione con cippato e con carico ~12 kW
| Valori medi rilevato | Valori medi max rilevati | Valori max trasformati | Valori limite | |
| CO [ppmvol] | 174 ± 137 | 315 | 287 mg/m3 | 650 mg/m3 |
| THC [ppmvol] | 107 ± 44 | 186 | ||
| NOX [ppmvol] | 179 ± 80 | 270 | 264 mg/m3 | 500 mg/m3 |
| PM [mg/Nm3] | 0.15± 0.05 | 0.25 | 0.25 mg/m3 | 130 mg/m3 |
| CO2 [% vol] | 18.7 ± 0.47 | |||
| O2 [% vol] | 0.6 ± 0.2 | |||
| Portata esausti [Nm3/min] | 1.26 ± 0.03 | 1.30 | ||
| Temperatura esausti [°C] | 193 ± 46 |
Grazie all’utilizzo di una centralina per la misura della qualità dell’aria, tipo AQM65 QEROQUAL fornita dalla ditta Pollution, è stato possibile valutare la qualità dell’aria in prossimità dell’impianto misurando la frazione di CO, CO2, NO2, Nox, composti organici volatili (VOC) e particolato (PM10, PM2.5, PM1). Per specie come idrogeno solforato (H2S) e ozono (O3) i valori non sono risultati significativi. La Tabella 2 mostra le acquisizioni effettuate prima e durante il funzionamento dei due gruppi elettrogeni.
Tabella 2: Concentrazioni degli inquinanti misurati nei pressi del sito dimostrativo del progetto INNOVARE.
| CO [µg/m3] | SO2 [µg/m3] | NO2 [µg/m3] | NOX [µg/m3] | VOC [µg/m3] | PM1 [µg/m3] | PM2.5 [µg/m3] | PM10 [µg/m3] | |
| Caso “Base” senza Genset | 50÷100 | 5÷10 | 10÷20 | 25÷40 | 5÷10 | 1.5÷2.0 | 2.0÷2.4 | 2.4÷2.7 |
| Diesel Genset | 1200 | – | 120 | 390 | 220 | 25 | 30 | 34 |
| CMD ECO20x | 80÷200 | 10÷15 | 15÷30 | 35÷50 | 10÷20 | 1.5÷2.0 | 2.0÷2.4 | 2.5÷2.8 |
Come prevedibile i dati di Tabella 2 mostrano un impatto notevolmente inferiore sull’ambiente circostante del gruppo di generazione alimentato a biomassa, in particolare per la produzione di CO e di particolato, la cui concentrazione è pressoché invariata durante il funzionamento di quest’ultimo rispetto al caso “Base”. Queste misurazioni permettono il calcolo dell’Indice di Qualità dell’Aria IQA, un parametro rappresentativo dello stato dell’aria e della sua nocività sull’uomo e sull’ambiente circostante. Per il calcolo di tale indice si è fatto riferimento a quanto riportato sul sito dell’Agenzia Regionale per la Protezione dell’ambiente della Regione Campania (ARPAC). Il metodo utilizzato definisce per ognuno degli inquinanti di interesse dei sottoindici adimensionali al fine di costruire sia la formula dell’IQA (Agenzia Regionale per la Protezione dell’Ambiente della Regione Campania. Calcolo dell’Indice di Qualità dell’Aria – “IQA”. Disponibile su: http://www.arpacampania.it/…) che la rispettiva legenda. Tali sottoindici vengono resi comparabili tra di loro a seguito di normalizzazione delle rispettive concentrazioni misurate rispetto al valore limite maggiormente cautelativo che il D.Lgs. 155/2010 individua (Tabella 3) (in attuazione della direttiva 2008/50/CE relativa alla qualità dell’aria ambiente). Il valore così ottenuto viene moltiplicato per cento al fine di costruire una scala il cui ordine di grandezza risulti comparabile a quello dei valori limite, così da renderne più intuitiva la lettura.
Per ogni specie di inquinante i, si calcola un sottoindice con la seguente formula:
Si = (Vi / (VLI ))*100
Con Vi la concentrazione misurata dell’inquinante i e Vli il valore limite preso come riferimento. L’IQA complessivo è definito, in maniera cautelativa, come il valore massimo dei sottoindici calcolati.
Tabella 3: Valori limite previsti dal D.Lgs 155.
| Inquinante | Tempo di mediazione | Limite | N. sup |
| PM10 | 24 h | 50 µg/m3 | 35 |
| Anno civile | 40 µg/m3 | ||
| PM2.5 | Anno civile | 25 µg/m3 | |
| NO2 | 1 h | 200 µg/m3 | 18 |
| Anno civile | 40 µg/m3 | ||
| CO | 8 ore mobile | 10 µg/m3
max giornaliero |
|
| SO2 | 24 h | 125 µg/m3 | 3 |
| Media 1 ora | 350 µg/m3 | 24 | |
| Benzene | Anno civile | 5 µg/m3 |
Ad ogni valore dell’IQA è assegnato un giudizio sullo stato della qualità dell’aria, come illustrato nella Tabella 4.
Tabella 4: Legenda per l’Indice di Qualità dell’Aria IQA.
| Dati non suffivienti | 0-20 | 20-40 | 40-80 | 80-100 | 100-150 | 150-200 | >200 |
| Ottima | Buona | Discreta | Mediocre | Scadente | Molto scadente | Pessima |
Per effettuare una stima della qualità dell’aria sulla base delle misure effettuate durante la campagna di monitoraggio di Laurino si è quindi deciso di utilizzare l’indice IQA sopra riportato. Va specificato che i risultati sono comunque solamente indicativi in quanto l’indice andrebbe calcolato su una base temporale molto più vasta.
Applicando la stima degli indici considerando i valori massimi misurati per ogni diversa locazione per ogni sorgente accesa, è possibile classificare la qualità dell’aria misurata durante la campagna sperimentale presso l’Isola ecologica di Laurino come:
- OTTIMA, con IQA massimo pari a 15 con impianto CMD ECO20X in funzione;
- SCADENTE, con IQA massimo pari a 120 con gruppo elettrogeno a gasolio in funzione.
Altra comparazione effettuata tra i due differenti gruppi di generazione riguarda la valutazione delle emissioni di CO2equivalente, principale responsabile dei cambiamenti climatici che stanno sconvolgendo il pianeta. Tale aspetto risulta fondamentale per valutare l’impatto sui cambiamenti climatici ed il contributo all’effetto serra di un combustibile non tradizionale, come la biomassa in questione, rispetto ad un combustibile tradizionale. Poiché infatti la quantità di CO2direttamente prodotta a seguito dell’utilizzo della biomassa per la produzione di energia elettrica è considerata neutra nei confronti delle emissioni di gas climalteranti, stessa cosa non può dirsi della quantità di energia necessaria a pretrattare e trasportare il materiale, specialmente se sono utilizzati combustibili fossili per tale scopo. Questa quota di energia, chiamata “Energia Grigia”, tiene conto delle emissioni di CO2 dovute a:
- Taglio;
- Cippatura;
La somma di tali contributi rappresenta la quota di energia non rinnovabile e causa di emissione di gas climalteranti e può essere confrontata con quella di un motore a ciclo Diesel per la generazione elettrica (CCR, 2009. Banca dati Europea di riferimento sul ciclo di vita (ELCD). Insiemi di dati LCA dei principali vettori energetici, materiali, rifiuti e servizi di trasporto in ambito europeo. Disponibile su: https://eplca.jrc.ec.europa.eu/…), come mostrato in Tabella 5. La riduzione delle emissioni di sostanze climalteranti, quale la CO2, è evidente nel caso di produzione di energia con biomassa legnosa, in linea con l’ambizioso obiettivo del progetto di riduzione dell’impatto delle azioni umane sul clima.
Tabella 5: Comparazione della quota di emissione di CO2 per kilowattora (kWh) di energia elettrica generata.
| Taglio | Cippatura | Trasporto con trattore | Trasporto con camion | Totale | |
| Biomassa legnosa | 3.03 g/kWh | 6.37 g/kWh | 3.03 g/kWh | 3.85 g/kWh | 16.28 g/kWh |
| Gasolio | 305 g/kWh | ||||
Articolo a cura di:
Costruzioni Motori Diesel S.p.A.