Il biometano come carburante per il settore dei trasporti: l’esperienza del progetto Biomaster R.Cicilloni , S. Di Ro

1. Il biometano come carburante per il settore dei trasporti: l’esperienza del progetto BiomasterR.Cicilloni, S. Di Rosa, M.TassanMarzo 2013

3. SETTORE DEI TRASPORTI: DATI SVILUPPO ECONOMICO PROBLEMATICHE SICUREZZA Il trasporto su strada rimane notevolmente più pericoloso rispetto a quello che sfrutta altri mezzi anche se le tecnologie per la sicurezza stradale(come i sistemi di frenata evoluti e/o altri dispositivi di controllo elettronico) stanno aiutando a ridurre queste cifre. CONGESTIONE DEL TRAFFICO I costi derivanti dal traffico e dagli ingorghi pesano per circa l'1% sul prodotto interno lordo (PIL), ogni anno. AMBIENTE e CONSUMO ENERGETICO Le emissioni di gas serra provocate dai trasporti (compresi quelli aeronautici internazionali e quelli marittimi) sono aumentate di circa il 34% tra il 1990 e il 2008. Nel corso dello stesso periodo il settore energetico ha ridotto le emissioni di circa il 9%. • Il settore dei trasporti impiega direttamente 10 milioni di persone, che costituiscono il 4,5% dell'occupazione totale • Il settore genera il 4,6% del prodotto interno lordo (PIL). • La produzione di attrezzature per i trasporti rappresenta un ulteriore 1,7% del PIL e pesa sull'occupazione per 1,5%. http://ec.europa.eu/transport/strategies/facts-and-figures/all-themes/index_it.htm

4. 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 Le opportunità del biometano per l’autotrazione e gli usi agricoli

5. EMISSIONI CO2 PER SETTORE (EU-27) • Si ha unacrescita continua delleemissioni di CO2 nelsettoredeitrasporti a fronte di unadiminuzioneneglialtrisettori come agricoltura e industria • Nel 2008 si ha un aumento del 25%rispetto al 1990 • Nel 2008, il settoredeitrasporti ha prodotto il 20%delleemissionitotali 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

6. CONTRIBUTO DEI COMBUSTIBILI ALTERNATIVI 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 Resistenza al rotolamento Aerodinamica Massa Veicolo Motore - trasmissione

8. ROAD MAP COMBUSTIBILI ALTERNATIVI Tempo Today 2020 … Tecnologia disponibile; - 23 % di emissioni CO2 rispetto alla benzina Opportunità tecnologiche per ulteriore miglioramento METANO

9. LA FLOTTA FIAT DI OGGI A METANO NEW DOBLÒ

10. ROAD MAP COMBUSTIBILI ALTERNATIVI Tempo Today 2020 … Tecnologia disponibile; - 23 % di emissioni CO2 rispetto alla benzina Opportunità tecnologiche per ulteriore miglioramento METANO BIOMETANO Biomethanehighway EU Obbligatorio:10% dei combustibili per il trasporto prodotti da energia rinnovabile entro il 2020 DIRECTIVE 2009/28/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=Oj:L:2009:140:0016:0062:en:PDF

11. 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

12. COMBUSTIBILI/TECNOLOGIE ALTERNATIVE: CONFRONTO IN TERMINI DI EMISSIONI GLOBALI (DALLA FONTE ALLA RUOTA)

13. PRUDUZIONE 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 (=tonn. equivalenti di petrolio), 98 TWh (+42% vs. 2007) • Il potenziale del biogas in Italia ha un valore complessivo di circa 20 TWh / anno (nel 2009: ~ 5.2TWh; +10% vs. 2007) Fonte: Biogas/Biometano in Italia: situazione e prospettive – Claudio Fabbri CRPA –2011

14. 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 MilioniFiat 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

15. ROAD MAP COMBUSTIBILI ALTERNATIVI Tempo Today 2020 … Tecnologia disponibile; - 23 % di emissioni CO2 rispetto alla benzina Opportunità tecnologiche per ulteriore miglioramento METANO BIOMETANO Miscele CH4-H2 Idrometano Biomethanehighway

16. 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

18. 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 SPERIMENTAZIONE

19. APPROCCIO DI SISTEMA Energie da fonti rinnovabili Elettricità Idrogeno Bio-NG Info-Telematica per la gestione di flotte di veicoli e lo sviluppo di servizi innovativi Sistemi di stoccaggio e distribuzione Flotte ecologiche

21. Il ProgettoBiomaster BIOMASTER è un progettoapprovatosulprogrammaIntelligent Energy Europe, bando 2010 17 partner, 5 paesimembri, 4 siti di applicazione: Małoposka Region (PL) Norfolk County (UK) Skåne Region (SE) Trentino (IT) 36 mesi di attività: 1°maggio 2011-30 aprile 2014 Approfondiregliaspettilegatiallaproduzione del biometano, alladistribuzione e all’utilizzoneiveicoli Partnership “waste-to-wheel” con creazione di retilocali di attoricoinvolti a diversolivellosultematrattato Attività di studio, analisi, formazione, seminari, conferenze, divulgazione, pubblicazioni, eventi, meeting

22. Il Progetto Biomaster Małopolska Region, Poland • AGH-UST – AGH University of Science and Technology • MSWM – Municipal Services and Waste Management Company of Crakow • PGNiG – PGNiGEnergia S.A. Norfolk County, United Kingdom • NCC – Norfolk County Council • NCS – Norse Commercial Services Ltd • NGG – National Grid Gas plc Skåne Region, Sweden • LUENERG – Kraftringenproduktion • Regskane – Region of Skåne • AB SEA-SE – KommunforbundetSkåne Trentino Region, Italy • ACSM – ACSM S.p.A. • CRF – FIAT Research Centre SCPA • CRPA – Research Centre on Animal Production • DE – Group DolomitiEnergia • FEM – Edmund Mach Foundation • ISIS – Institute of Studies for the integration of Systems, Italy (coordinator) • FGM-AMOR – Austrian Mobility Research, Austria • TTR – Transport & Travel Research Ltd, United Kingdom

23. Le attivitàall’interno di BIOMASTER … Studi di fattibilità per valutare la miglioretecnologia, progettazione, forma di finanziamento e localizzazione di un impianto di digestioneanaerobicasuscala locale Business plan per le modalità di iniezione di biometanonella rete di distribuzioneregionale o nazionalesiasupiccolachesulargascala Analisidelledifferentiforme di utilizzo del biometanochepotrebbeessereprodotto Valutazionedegliaspettitecnologici, economici e di sicurezza per le stazioni di rifornimentolocali Costituzione di una rete regionale e nazionale Il Progetto Biomaster

24. Dimostrare come il biometano per il trasporto sia un’opzione operativa e praticabile nonostante le barriere esistenti, normative e fiscali Superarel’attuale “stadio di impasse” attraverso la promozione di iniziativecongiuntesulbiometano, checoinvolganotuttiglianellidellafiliera, chesiano di stimolo per gliinvestimenti, checontribuiscano a rimuovere le barriere non tecnologicheesistenti. Il Progetto Biomaster Le nostreambizioni …

25. 4 report dettagliati delle materie prime disponibili, piani di azione per la produzione di biogas e la sua purificazione, strategie per la gestione dei residui di trattamento e per stimolare l’uso del biometano nei veicoli Costituzione di 4 reti regionali, una in ogni regione-obiettivo e 4 ulteriori reti regionali in ogni paese partner del progetto Ulteriori reti in 5 regioni oltre a quelle dei territori partner Progressi quantificabili con i seguenti obiettivi cumulativi: 12 nuovi impianti di produzione di biometano nelle regioni partner 4 punti di iniezione nella rete di distribuzione 30 veicoli funzionanti a biometano 54 nuove stazioni di rifornimento per biometano Il Progetto Biomaster Obiettivi

26. Indagine utilizzatori veicoli a metano: La provincia di Trento • Il metano non è consideratopiùpericoloso di un carburantetradizionale dal 70% degliintervistati • Le principali ragioni di non soddisfazione per gli utenti sono legate alle modalità di rifornimento e all’autonomia (più del 30%) • Il risparmio di carburante è la ragione principale per la quale gli utenti acquistano un auto a metano • La percentuale di persone che conoscono il biometano è molto alto (67%)

27. Indagine utilizzatori veicoli a metano: La contea di Norfolk (UK) • Il problema principale è legato alla mancanza delle stazioni di rifornimento • Il 90% degli intervistati si dice a favore dei carburanti alternativi (tra cui il biometano) , in particolare tra gli autisti di autobus • Gli intervistati lamentano la mancanza di informazioni su alcuni aspetti i (costo del carburante, i costi, le emissioni dei veicoli)

28. Indagine utilizzatori veicoli a metano: La regione di Scania (Svezia) • Gli utenti di veicoli a metano sono in generale soddisfatti dei loro mezzi e delle infrastrutture esistenti nella regione • Uno dei punti di maggior soddisfazione è rappresentato dal basso impatto ambientale della loro auto • La percezione della guida durante il funzionamento a biometano e metano è identica • Il numero di stazioni di rifornimento NG soddisfa le aspettative • Le persone che non utilizzano NGV segnalano la mancanza di stazioni di rifornimento come uno dei princiapali motivi della loro scelta

29. Indagine utilizzatori veicoli a metano: La regione di Malopowska (Polonia) • Il maggior problema è rappresentato dal numero limitato di stazioni di rifornimento • Il consumo di carburante soddisfa l’80% degli intervistati • Le principali cause di insoddisfazione sono rappresentate delle limitazioni al parcheggio, dal confort di guida e dalle ridotte dimensioni del bagagliaio • Più dell’86% degli intervistati conosce biometanoe mostra interesse all’acquisto di un veicolo biometano

30. Indagine utilizzatori veicoli a metano: Tabella di Sintesi

31. 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).