Il consumo di biocarburanti in Europa e in Italia: Situazione attuale e prospettive

1. Il consumo di biocarburanti in Europa e in Italia: Situazione attuale e prospettive Fabrizio Bezzo Workshop Aspetti Tecnico-Economici della Produzione di Biocarburanti Milano � 4 dicembre 2006

2. F.Bezzo - 2006 Sommario Lo scenario Le tecnologie di produzione biodiesel bioetanolo Sfide e opportunit�

3. F.Bezzo - 2006 La situazione attuale il 30% del consumo totale di energia nell�Unione Europea deriva dal settore trasporti il 98% dell�energia utilizzata nella UE nel trasporto deriva da fonti fossili (a livello mondiale il 96% dei carburanti per trasporto deriva dal petrolio) il 90% dell�incremento delle emissioni di CO2 previste nel ventennio 1990-2010 � imputabile al trasporto � il principale motivo per cui la UE non sar� in grado di rispettare gli obiettivi di Kyoto le risorse petrolifere sono finite e sono concentrate in poche aree del pianeta

4. F.Bezzo - 2006 Il contesto politicoEuropa La UE chiede di incrementare la quota delle energie rinnovabili da 5.4% nel 1997 al 12% nel 2010 direttiva 2001/77/EC: energia elettrica basata su fonti rinnovabili deve passare dal 14% del 1997 al 21% nel 2010 per UE 25 (22.1% per UE 15) direttiva 2003/30/CE: sostituzione di diesel e benzina sino al 5.75% entro il 2010 Si stima che una quota tra il 4 e il 13% del territorio agricolo dovr� essere dedicato alla produzione di biocombustibili inoltre, nuove tecnologie dovranno essere sviluppate per sfruttare (ed ottenere) nuova materia prima e nuovi processi che siano competitivi e sostenibili

5. F.Bezzo - 2006 Il contesto politicoItalia Art. 2 - quater. del D.L. n. 2 del 10 Gennaio 2006 convertito lo 11 marzo 2006 nella Legge n. 81/2006: Dal 1� luglio 2006 i produttori di carburanti (diesel/benzina) devono immettere al consumo biocarburanti di origine agricola oggetto di un�intesa di filiera, o di un contratto quadro, o di un contratto di programma agroenergetico in misura pari all�1 per cento dei carburanti diesel e della benzina immessi al consumo nell�anno precedente. Tale percentuale, espressa in potere calorifico inferiore, � incrementata di un punto per ogni anno, fino al 2010. Per il conseguimento degli obiettivi di cui all�art. 3 del D.L. 30/05/05 n.�128, e per favorire lo sviluppo della filiera agroenergetica, � incentivata la produzione e la commercializzazione di bioetanolo, per un periodo di sei anni a partire dal 1� gennaio 2008.

6. F.Bezzo - 2006 Produzione di biocombustibili (I) Nel mondo nel 2004 sono stati prodotti 33 milioni di ton di biocombustibili (e 1.2 miliardi di ton di benzina!) Brasile per 25 anni il leader mondiale: E95 (etanolo azeotropico) e E25 (25% etanolo, 75% benzina) USA dal 2005 primo produttore mondiale: da 4 milioni di ton nel 1996 a 16 milioni di ton nel 2005 produzione mondiale di biodiesel � di 2 milioni di ton (90% nella UE) mercato di biocombustibili nella EU 25 nel 2004 ammontano allo 0.7% del mercato

7. F.Bezzo - 2006 La situazione americana107 impianti + 49 in costruzione (17 Nov �06)

8. F.Bezzo - 2006 La situazione europea I quasi 2 Mt di biodiesel UE sono soprattutto prodotti da olio di colza (Germania, ma anche Francia e Italia) L�etanolo UE � prodotto principalmente da frumento e in piccola parte da barbabietola da zucchero (Francia, Spagna, Svezia) l�etanolo � generalmente trasformato in ETBE (additivo per benzina)

9. F.Bezzo - 2006 La situazione europea2005 Circa 2 Mt/anno di bioetanolo Francia: 700mila t Germania: 340mila t Spagna: 280mila t Polonia: 170mila t Italia: 120mila t, ma essenzialmente collegato a industria vinicola nessun impianto da mais o frumento

10. F.Bezzo - 2006 Domanda di energiaprevisioni 2000-2030 (FONTE: DG-TREN, 2003) Per EU 25 crescita annua media dello 0.6% per energia primaria (2.4% incremento annuo del PIL) Dipendenza da importazioni: 47.1% ? 67.5% Trasporto merci: +2.1% anno per EU 15 trasporto su gomma: 69% ? 77.4% Trasporto personale: +1.5% anno per EU 25 raddoppio trasporto aereo sino a quota del 10.8% sul totale (consumo energia 16%) auto e moto circa stabili: 77.7% ? 75.8% Maggiore aumento nel consumo di combustibile deriva da mezzi pesanti dopo 2010 consumo dei mezzi pesanti superer� quello di auto e motocicli I carburanti liquidi continueranno a dominare il mercato richiesta di diesel aumenter� pi� di quella della benzina

11. F.Bezzo - 2006 Auto per abitante

12. F.Bezzo - 2006 Tecnologie per biocarburantiLo stato dell�arte industriale

13. F.Bezzo - 2006 Tecnologie per biocarburantiIl biodiesel

14. F.Bezzo - 2006 Tecnologie per biocarburantiIl biodiesel: qualche dettaglio tecnico

15. F.Bezzo - 2006 Tecnologie per biocarburantiIl biodiesel: problematiche Produttivit� limitata Costi elevati (0.4-0.7 �/L) Problemi di stabilit� (presenza di gruppi ossigenati) difficolt� di stoccaggio

16. F.Bezzo - 2006 Tecnologie per biocarburantiIl bioetanolo

17. F.Bezzo - 2006 Tecnologie per biocarburantiIl bioetanolo: qualche dettaglio tecnico

18. F.Bezzo - 2006 Tecnologie per biocarburantiIl bioetanolo: problematiche Produttivit� limitata ma meno del biodiesel Elevato consumo d�acqua e fertilizzanti Non adatto per trasporto su attuali pipelines per carburanti da petrolio problemi di corrosione

19. F.Bezzo - 2006 Produzione limite La produzione di etanolo da fonti convenzionali (zuccheri e amidi) pu� sostituire un quota del 7-10% del consumo di benzina Il biodiesel di prima generazione pu� arrivare a coprire il 3-4% Tuttavia, vi sono molti fattori ancora di difficile interpretazione: crescita popolazione mondiale produttivit� per ettaro (oggi si ottengono 2000-4000 L/ha) crescita della domanda di proteine di origine animale cambiamenti climatici

20. F.Bezzo - 2006 Tecnologie per biocarburantiSeconda generazione

21. F.Bezzo - 2006 Disponibilit� di risorse Risorse principali sono di tipo agricolo o forestale (pi� alcune risorse secondarie: scarti di industrie agroalimentari o di trasformazione del legno, rifiuti organici) La biomassa disponibile per EU 28 nel 2010 supera potenzialmente le 180 Mt (escluse importazioni)

22. F.Bezzo - 2006 Capacit� di produzione

23. F.Bezzo - 2006 Il futuroTecnologie per il futuro Ottimizzazione delle tecnologie esistenti nuovi processi (unit� di separazione, reattori, �) meno energia e meno acqua maggiore integrazione nel territorio Etanolo da cellulosa materiali lignocellulosici sono estremamente abbondanti e riconducibili a zuccheri via biologica o via termochimica? Biodiesel per idrogenazione variabilit� di materie prime integrazione con processi esistenti Carburanti di sintesi da biomassa

24. F.Bezzo - 2006 Il futuroTecnologie per la produzione di etanolo Etanolo da lignocellulosa: processo biologico pretrattamento per il rilascio della cellulosa (formata di glucosio) e dell�emicellulosa (xilosio) fermentazione a etanolo di glucosio e xilosio distillazione dell�etanolo trattamento/combustione dei solidi residui e del black liquor (produzione di energia) Etanolo da lignocellulosa: processo termochimico gassificazione della biomassa per l�ottenimento di singas (H2 e CO) fermentazione a etanolo del singas produzione energia elettrica NOTA: la gassificazione della biomassa � un processo molto interessante sia per la produzione di energia elettrica (ciclo combinato o cogenerazione), sia per la produzione di metanolo da singas per via chimica, sia per la produzione di carburanti liquidi via Fischer-Tropsch.

25. F.Bezzo - 2006 Il futuroLa bioraffineria La fase successiva � quella di integrare i processi per lo sfruttamento di biomasse generiche lignocellulosa (residui agricoli, residui industria mobile, colture dedicate�) rifiuti organici residui dell�industria zootecnica (compresi macelli) e alimentare (compresa ristorazione) L�obiettivo � produrre carburanti (etanolo, diesel, idrogeno) energia prodotti chimici e farmaceutici Bioraffineria schemi di raffinazione integrati grande variet� di produzione di carburanti e prodotti chimici da biomassa integrazione di biochimica e termochimica

26. F.Bezzo - 2006 La bioraffineria

27. F.Bezzo - 2006 La bioraffineriaUno schema generale

28. F.Bezzo - 2006 ConclusioniDati di fatto e opportunit� Esiste oggi in Italia un mercato di grandi dimensioni per i biocarburanti (biodiesel ed etanolo) Esiste un tecnologia matura per la produzione di biocarburanti Opportunit� per l�agricoltura e il territorio di recuperare un ruolo centrale nello sviluppo sostenibile Opportunit� per consentire la riconversione e profittabilit� di industrie e produzioni in crisi Opportunit� per recuperare e sviluppare competenze tecnologiche distintive

29. F.Bezzo - 2006 ConclusioniSfide per il presente e il futuro Sia le tecnologie attuali che, soprattutto, quelle future richiedono: know-how tecnologico integrazione di competenze e ruoli servono ponti tecnologici tra produzione primaria e industria di trasformazione analisi su costi e integrazione di territorio, produzione, logistica definizione di rete logistica grande scala e cooperazione Opportunit� non soluzione unica n� per l�energia n� per l�agricoltura

30. F.Bezzo - 2006