Le opportunità del biometano per
l'autotrazione e gli usi agricoli
Sala “Thiene”, Corte Benedettina,
Via Roma 34, Legnaro (PD)
Marco Tassan
Centro Ricerche Fiat
Scenario attuale e linee di azione verso la riduzione emissioni CO2
Road map dei carburanti alternativi
Opportunità per il Territorio: il caso Trentino
Le opportunità del biometano per usi agricoli
SETTORE DEI TRASPORTI: DATI
SVILUPPO ECONOMICO
•
•
•
Il fatturato è superiore ai 1000 miliardi di EURO
Esso genera più del 10% del PIL dell’ UE
Dà lavoro a più di 10 milioni di persone
UN INCREMENTO DEL TRAFFICO VEICOLARE
DEL 15% ENTRO IL 2020
PROBLEMATICHE
• SICUREZZA
Si assiste ad un incremento degli incidenti
stradali
• CONGESTIONE DEL TRAFFICO
Sulle strade, autostrade, ..
(il costo è pari a 100 milioni di euro/anno, vicino
all’1% del PIL dell’UE)
• AMBIENTE
Inquinamento atmosferico (~ 23% delle
emissioni di CO2), problemi di salute,
inquinamento acustico
• CONSUMO ENERGETICO
1/10 dell’energia totale consumata (1950)
1/3 dell’energia totale consumata (oggi)
SETTORE DEI TRASPORTI: DATI
Nella UE-27 la domanda sia passeggeri che merci aumenterà in modo
significativo: su base 2010 di ca. il 18% e del 30% al 2030
(GpKm: miliardi km per passeggero)
Source: http://www.fondazionesvilupposostenibile.org/f/Documenti/CO2+Trasporti/cap_5.pdf
EMISSIONI CO2 PER SETTORE (EU-27)

Si ha una crescita continua delle emissioni di CO2 nel settore dei trasporti a fronte di una
diminuzione negli altri settori come agricoltura e industria

Nel 2008 si è avuto un aumento del 25% rispetto al 1990

Nel 2008, il settore dei trasporti ha prodotto il 20% delle emissioni totali di CO2
Source: European Environment Agency (EEA)
http://www.eea.europa.eu/data-and-maps/figures/greenhouse-gas-emissions-in-the/ghg-emissions-in-the-eu/image_original
AZIONI VERSO LA RIDUZIONE DI EMISSIONI CO2
Approccio di sistema al fine di identificare il giusto mix di obiettivi tra i diversi
interventi per poter giungere al miglior compromesso in termini di rapporto
prestazioni/costo
Vehicle Fuel Energy usage
Resistenza al
rotolamento
Aerodinamica
MOBILE AIR CONDITIONING
AERODYNAMICS
Massa Veicolo
MASS / INERTIA
TRACTION
STARTER &
RECHARGING SYSTEM
LUBRICATION
EXHAUST HEAT
TRANSMISSION
TIRE ROLLING
RESISTANCE
Motore trasmissione
POWER
STEERING
COOLING
BRAKING
CONTRIBUTO DEI COMBUSTIBILI ALTERNATIVI
Scenario attuale e linee di azione verso la riduzione emissioni CO2
Road map dei carburanti alternativi
Opportunità per il Territorio: il caso Trentino
Le opportunità del biometano per usi agricoli
ROAD MAP COMBUSTIBILI ALTERNATIVI
Today
2020
…
Tecnologia disponibile; - 23 % di emissioni CO2
rispetto alla benzina
Opportunità tecnologiche per ulteriore miglioramento
METANO
Tempo
ROAD MAP COMBUSTIBILI ALTERNATIVI
Today
2020
…
Tempo
Tecnologia disponibile; - 23 % di emissioni CO2
rispetto alla benzina
Opportunità tecnologiche per ulteriore miglioramento
METANO
BIOMETANO
Biomethane highway
EU Obbligatorio: 10% dei combustibili per il trasporto prodotti
da energia rinnovabile entro il 2020
BIOGAS E BIOMETANO
(Digestione Anaerobica e purificazione)
 Benefici ambientali diretti:
Il progressivo utilizzo del
biometano favorisce la riduzione di CO2 in atmosfera grazie alla
conversione di biomasse (in particolare per i reflui zootecnici e
FORSU che altrimenti emetterebbero biogas direttamente in
atmosfera; opportunità per gli allevatori)
 Benefici ambientali indiretti (gestione reflui zootecnici): la
tecnologia presenta una potenzialità per la produzione di
fertilizzanti (reflui zootecnici) che possono essere facilmente
incorporati nel suolo in quantità precise (migliore omogeneità dei
prodotti digeriti; maggiore efficienza agronomica), riduzione delle
emissioni odorose (impatto sociale)
GLOBAL WARMING INDEX (GWI) =
CO2 + 21*CH4 + 296*N2O
Il biogas e il biometano (a seguito della purificazione) possono
essere prodotti da differenti feed stock (reflui zootecnici, FORSU,
fanghi di depurazione, scarti agroindustriali, ..)
Source: JRC/EUCAR/CONCAWE
COMBUSTIBILI/TECNOLOGIE ALTERNATIVE:
EMISSIONI GLOBALI (DALLA FONTE ALLA RUOTA)
PRODUZIONE DI BIOGAS E BIOMETANO
IN EUROPA
• L’Italia è il quarto produttore in Europa di
biogas
• In Italia il biogas è ad oggi esclusivamente
utilizzato per la produzione di energia
elettrica, eventualmente combinata con
calore
• La filiera del biometano in Italia non è
incentivata come per la produzione di E/E (lo
sarà a breve a seguito del Decreto legislativo
del 3° March 2011, come recepimento della
direttiva 2009/28/CE)
• La produzione di biogas in Europa nel
2009 è stata pari a 8346 ktep, 98 TWh
(+42% vs. 2007)
• Il potenziale del biogas in Italia ha un
valore complessivo di circa 20 TWh /
anno (nel 2009: ~ 5.2 TWh; +10% vs.
2007)
Fonte: Biogas/Biometano in Italia: situazione e prospettive – Claudio Fabbri CRPA –2011
L’OPPORTUNITA’ DEL BIOMETANO IN ITALIA
POTENZIALE DI PRODUZIONE
DI BIOGAS
Il potenziale del biogas in Italia ha
un valore complessivo di circa 20
TWh / anno (*) corrispondenti circa
a ~ 6,5 Miliardi di m3 di
biometano/anno
Supponendo di usare 1/3 del
biogas prodotto per biometano
prodotto come carburante per
veicoli otterremmo un importo
complessivo di ~1,5 Miliardi di kg di
bioCH4/anno.
4,2 kg metano/100
km
Consumo nel caso di ciclo combinato
Serbatoio metano: 72 litri (13,1 kg),
La quantità di biometano prodotta
permetterebbe di far funzionare
~ 1.1 Mio Fiat Panda / anno
(~ 322.000 con 1/3 della produzione
attuale)
(percorrenza media 30’000 km)
(*): La produzione di biogas/biometano in Italia – Sergio Piccinini CRPA – BiogasExpo
2009
Il numero di veicoli a metano in Italia sono: ~615000
ROAD MAP COMBUSTIBILI ALTERNATIVI
Today
2020
…
Tempo
Tecnologia disponibile; - 23 % di emissioni CO2
rispetto alla benzina
Opportunità tecnologiche per ulteriore miglioramento
METANO
BIOMETANO
Miscele CH4-H2
Idrometano
Biomethane highway
TECNOLOGIA DELL’IDROMETANO
(MISCELE CH4-H2)
Se al METANO si aggiunge una frazione di idrogeno VERDE si ottiene una scelta
tecnologica vantaggiosa sotto diversi profili: è infatti possibile sfruttare alcune
proprietà dell’idrogeno per esaltare le già ottime caratteristiche “ecologiche” del
metano, e limitare nel contempo le criticità associate all’utilizzo del solo idrogeno.
Tecnologia “ponte”, abilitante gli investimenti per l’infrastruttura dell’idrogeno.
FLEX-FUEL
Miscele con tenore di
H2 da 0 a 30%
Benefici ambientali:
•
•
•
•
Con frazione di H2 del 30%, riduzione delle emissioni di
CO2 dell’11% rispetto al metano, del 31% rispetto alla
benzina e del 15% rispetto al diesel
Riduzione delle emissioni inquinanti (THC, CO e NOx):
raggiunge standard EEV e si avvicina ai futuri standard
Euro VI
Emissioni di PM ridotte a zero
Ridotte emissioni acustiche rispetto ai veicoli diesel
•
•
Prestazioni
equivalenti
all’analogo
veicolo
a
metano
Potenzialmente applicabile
su tutte le piattaforme a
metano
con
specifici
interventi di adeguamento
Scenario attuale e linee di azione verso la riduzione emissioni CO2
Road map dei carburanti alternativi
Opportunità per il Territorio: il caso Trentino
Le opportunità del biometano per usi agricoli
SVILUPPO DI UNA NUOVA STRATEGIA DI
SISTEMA (Provincia di Trento)
Attraverso la creazioni di partnership
locali tra il mondo della ricerca,
dell’industria e la Pubblica
Amministrazione, la Provincia di
Trento promuove un approccio di
sistema che abilita lo sviluppo
Territoriale attraverso
l’implementazione di soluzioni
innovative con impatto positivo per i
cittadini e al contempo per la
creazione di opportunità industriali.
TERRITORIO COME
LABORATORIO PER
LA
SPERIMENAZIONE
(TASLAB)
APPROCCIO DI SISTEMA
Elettricità
Idrogeno
Bio-NG
Sistemi di
stoccaggio e
distribuzione
Flotte
ecologiche
Info-Telematica per la gestione di flotte di
veicoli e lo sviluppo di servizi innovativi
Energie da fonti
rinnovabili
Scenario attuale e linee di azione verso la riduzione emissioni CO2
Road map dei carburanti alternativi
Opportunità per il Territorio: il caso Trentino
Le opportunità del biometano per usi agricoli
PRIMO ESEMPLARE AL MONDO DI TRATTORE A
BIOMETANO (STEYR BRAND) - 1/2
PRIMO ESEMPLARE AL MONDO DI TRATTORE A
BIOMETANO (STEYR BRAND) - 2/2
 Integrazione di un motopropulsore a metano di FPT INDUSTRIAL (potenza di
100 kW) attraverso lo sviluppo di un telaio specifico in ghisa;
 Integrazione del sistema di stoccaggio per il biometano (9 bombole per un
totale di circa 50 kg di metano).
CONCLUSIONI
• Il settore di trasporti è responsabile del 23% delle emissioni CO2 e la continua
richiesta di mobilità ne determina un continuo incremento che deve essere
compensato e ridotto dal continuo miglioramento dell’efficienza dei veicoli;
• Tra le azioni finalizzate alla riduzione di emissioni CO2 i combustibili alternativi a
partire dal metano, che è già una realtà, possono contribuire in maniera
determinante alla riduzione di CO2 (è fondamentale puntare ad una forte
sviluppo dell’infrastruttura);
• Sulla spinta dei combustibili gassosi, anche i carburanti da fonte rinnovabile quali
il BIOMETANO hanno grandi opportunità di sviluppo e giocheranno un
importante ruolo nel prossimo futuro nei trasporti (target del 10% entro il 2020)
ma anche ne settore agricolo;
• Per abilitare e promuovere lo sviluppo e l’applicazione dei carburanti da fonte
rinnovabile risulta estremamente importante muoversi verso un approccio di
sistema e di filiera coinvolgendo tutti gli attori necessari (Pubblica
Amministrazione, aziende, mondo della ricerca).
Grazie per l‘attenzione!
Marco Tassan
Centro Ricerche FIAT
Via della Stazione 27
38123 Mattarello di Trento – Trento
0461.412317
[email protected]
www.biomaster-project.eu