BIO-GNL: l’energia che nasce dagli scarti

Cos'è il Bio-GNL e perché è considerato rinnovabile?

 

La transizione energetica richiede soluzioni capaci di coniugare sostenibilita, efficienza e rispetto per il territorio. Il Bio-GNL -- gas naturale liquefatto di origine biologica -- rappresenta una delle risposte più concrete a questa sfida. Nasce da ciò che spesso consideriamo un rifiuto: reflui zootecnici, potature, residui agricoli e scarti agro-industriali. Sfruttando queste risorse, si può limitare il ricorso a colture dedicate e all'uso di fertilizzanti chimici, valorizzando risorse residuali già disponibili e trasformandole in un combustibile rinnovabile ad alte prestazioni.

 

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L’Europa accelera verso il biometano

L'Unione Europea ha fissato un obiettivo chiaro: produrre 35 miliardi di metri cubi di biometano entro il 2030 nell'ambito del piano REPowerEU [1]. Nel 2023, la produzione è aumentata del 21%, raggiungendo 4,2 miliardi di metri cubi equivalenti [2]. Si tratta di un segnale forte: il biometano e il Bio-GNL sono strumenti fondamentali per ridurre la dipendenza energetica, diminuire i costi di trasporto (e relativi consumi) del metano e GNL tradizionali e abbattere le emissioni nel trasporto pesante e nei settori industriali. 

Questo incremento impressionante, tuttavia, non deve far passare in secondo piano un aspetto cruciale: la qualità della materia prima. Le migliori performance ambientali si ottengono solo quando il gas è prodotto 'a km zero' da scarti e reflui agricoli, e non da coltivazioni dedicate. Le colture ad hoc di biocarburanti, infatti, richiedono fertilizzanti, acqua e terreno, contribuendo al consumo di suolo e alle emissioni indirette di CO2. Usare residui già disponibili significa invece chiudere il ciclo dei nutrienti: secondo l'IEA, contabilizzando il metano evitato rispetto al decadimento naturale dei reflui, il bilancio di questa fase della filiera può risultare neutro o negativo [8].

 

Niente coltivazioni dedicate: più sostenibilità, meno sprechi

 

Il vero valore del Bio-GNL risiede nel suo approccio che riduce al minimo il consumo di suolo. Non è necessario coltivare mais, sorgo o altre piante energetiche solo per produrre gas: la filiera del Bio-GNL sfrutta ciò che l'agricoltura e la zootecnia già generano come scarto naturale. Tra le principali fonti utilizzate ci sono liquami e letame zootecnico, ricchi di sostanza organica e facilmente digeribili dai microrganismi, residui colturali come paglia, stocchi e potature, oltre ai sottoprodotti agro-industriali come vinacce, sansa di olive, siero di latte e scarti di frutta e ortaggi [5]. 

Diversamente, le coltivazioni dedicate comportano costi ambientali spesso sottovalutati: consumo di terreno agricolo, uso intensivo di acqua e fertilizzanti, e impoverimento del suolo dovuto alla monocoltura [6]. Utilizzando reflui e residui, invece, si riducono anche le emissioni di metano che normalmente si libererebbero in atmosfera durante la loro decomposizione naturale. 

Il digestato, il residuo ricco di nutrienti prodotto alla fine del processo di digestione anaerobica, puo' poi essere valorizzato come fertilizzante organico, se correttamente trattato e applicato nel rispetto della normativa, chiudendo il ciclo dei nutrienti e restituendo valore al terreno. 

Quando la filiera si basa su scarti e reflui, il modello è pienamente circolare: non compete con la filiera alimentare, non richiede risorse dedicate aggiuntive e ha un impatto ambientale ridotto rispetto alle colture energetiche. Non a caso, secondo il 7th European Biomethane Benchmark (analisi di settore), già oltre il 43% del biometano europeo proviene da reflui e residui agricoli [7]. 

Secondo l'IEA, il biometano prodotto da effluenti zootecnici e residui agricoli può avere un'intensità di emissione 'well-to-gate' negativa: contabilizzando il metano evitato rispetto al decadimento naturale dei reflui, secondo un approccio di analisi del ciclo di vita 'consequenziale', la riduzione può arrivare fino al -200% rispetto al gas fossile per questa specifica fase della filiera [8]. Il dato si riferisce al biometano prima della liquefazione: il bilancio complessivo del Bio-GNL finito dipende anche dall'energia impiegata per la liquefazione stessa e va quindi valutato caso per caso lungo l'intera filiera.

 

Dal biogas al Bio-GNL

Tutto parte dalla digestione anaerobica, un processo naturale in cui i microrganismi trasformano la sostanza organica in biogas. Il biogas viene poi purificato, attraverso upgrading, fino a ottenere biometano con purezza superiore al 90%. Infine, grazie alla liquefazione a -162 gradi C, è il biometano -- non il biogas grezzo -- a diventare Bio-GNL: un combustibile liquido, rinnovabile e ad alta densità energetica. 

Il risultato? Un combustibile che, allo stato liquido, occupa circa 600 volte meno volume rispetto al biometano in forma gassosa a parità di energia contenuta, risultando ideale per trasporti pesanti, navali e industriali. Il quadro europeo per il trasporto marittimo sostiene la crescita dei combustibili rinnovabili e a basse emissioni di carbonio e riconosce nel biometano una delle soluzioni destinate a crescere nella transizione, a condizione che vengano adottate tecnologie efficaci per ridurre il rilascio di metano (methane slip) [3]. Grazie alla compatibilità con le infrastrutture esistenti del GNL fossile, il Bio-GNL può spesso essere immesso, stoccato e distribuito con interventi di adeguamento tecnico generalmente limitati.

 

I vantaggi concreti di una scelta circolare

Produrre Bio-GNL da scarti, residui agricoli ed effluenti zootecnici significa trasformare materiali residuali in una risorsa energetica rinnovabile, con potenziali benefici ambientali, energetici ed economici per il territorio.

• Valorizzazione di scarti e residui. Quando il biometano è prodotto da scarti, residui agricoli ed effluenti zootecnici, non richiede la coltivazione di colture energetiche dedicate e può evitare la competizione diretta con le colture destinate all'alimentazione. L'IEA evidenzia che l'impiego di rifiuti e residui evita le problematiche di uso del suolo associate alle colture energetiche e consente, in alcuni casi, di intercettare metano che altrimenti potrebbe essere rilasciato durante la decomposizione.
• Un bilancio climatico che può essere particolarmente favorevole. Nel caso del biometano prodotto da effluenti zootecnici, alcune metodologie di Life Cycle Assessment possono attribuire un credito alle emissioni di metano evitate rispetto alla gestione convenzionale dei reflui. In queste condizioni, l'intensità di emissione della produzione del biometano può risultare molto bassa e, in specifici scenari, anche negativa. Il risultato dipende tuttavia dal controfattuale adottato, dalle modalità di gestione degli effluenti, dalle perdite di metano e dall'intera configurazione della filiera. Per il Bio-GNL il bilancio complessivo deve inoltre includere l'energia necessaria alla liquefazione.
• Economia circolare agricola. Il digestato ottenuto dalla digestione anaerobica può essere valorizzato come fertilizzante organico o come materia prima per fertilizzanti, se correttamente trattato e utilizzato nel rispetto della normativa. In questo modo è possibile recuperare nutrienti e ridurre, nelle condizioni appropriate, il ricorso a fertilizzanti minerali.
• Sicurezza energetica. Il biometano può essere prodotto a partire da risorse disponibili sul territorio e contribuire a diversificare gli approvvigionamenti energetici, riducendo la dipendenza da gas fossile importato.
• Sviluppo territoriale. La valorizzazione energetica di sottoprodotti e residui può creare nuove opportunità economiche per le aziende agricole e generare valore nelle comunità rurali, integrando le filiere dell'agricoltura, dell'energia e del recupero dei nutrienti.

In sintesi, il Bio-GNL prodotto da scarti, residui ed effluenti zootecnici può integrare produzione di energia rinnovabile, valorizzazione delle risorse locali, recupero dei nutrienti e riduzione delle emissioni climalteranti, con risultati che dipendono dalla qualità e dalla gestione dell'intera filiera.

 

Un modello replicabile per la transizione energetica

Il Bio-GNL da scarti agricoli è un pilastro della transizione energetica. Può essere sviluppato su scala locale, creando piccoli poli energetici indipendenti capaci di alimentare comunità, distretti industriali e sistemi di mobilità a basse emissioni. 

Come ogni tecnologia innovativa, affronta sfide come la complessità della filiera di approvvigionamento e la necessità di investimenti iniziali significativi. Tuttavia, questi ostacoli sono superabili attraverso modelli di business come i consorzi agricoli e con il supporto degli incentivi europei, che ne favoriscono la sostenibilità economica. 

In Italia, secondo il Consorzio Italiano Biogas -- un'associazione di categoria del settore -- il potenziale è significativo: il nostro Paese potrebbe produrre oltre 2,5 miliardi di metri cubi di biometano da scarti agricoli e reflui zootecnici entro il 2030 [9], una stima di settore che l'associazione collega a una possibile flotta di 20.000 mezzi pesanti alimentati e a una riduzione delle emissioni di CO2 di 4,5 milioni di tonnellate all'anno. 

È un modello in cui innovazione, efficienza e sostenibilità si uniscono per ridurre le emissioni e valorizzare il territorio, quando la filiera si basa su scarti e reflui agricoli. 

Un passo concreto e virtuoso verso un futuro a basse emissioni. 

Il Bio-GNL da scarti agricoli rappresenta quindi non solo una teoria di difficile e lontana applicazione, ma una concreta opportunità per il sistema agro-industriale italiano. Per approfondire il potenziale di questa filiera nel nostro territorio, rimaniamo a disposizione per un confronto.