• Articolo , 26 settembre 2008
  • Girasoli nel motore

  • I biocarburanti sono considerati da molti la vera alternativa al petrolio, ma recenti analisi hanno individuato non pochi rischi derivanti dal loro uso

Tra pochi anni le nostre automobili potrebbero non essere più alimentate da benzina, diesel e gasolio, ma da girasoli. I biocarburanti, infatti, sono già in commercio in molti Paesi e, secondo i loro sostenitori, potrebbero entro breve sostituire completamente i combustibili tradizionali, con grande beneficio per l’ambiente e per le nostre tasche. In realtà la questione non è semplice e l’uso dei biocarburanti non è privo di problematiche.
Ma cosa sono esattamente questi prodotti? Si tratta di alcol e oli vegetali, ossia propellenti energetici liquidi ricavati da alcune piante oleaginose, come mais, canna da zucchero, soia, colza e girasole. I due più importanti biocarburanti sono l’etanolo e il biodiesel.
Il primo si ottiene dalla fermentazione di mais, cereali oppure canna da zucchero e può essere utilizzato nelle benzine in percentuali fino al 20% senza modificare il motore, o anche puro in speciali motori detti “flex-fuel” (prodotti dall’italiana Magneti Marelli).
Il biodiesel, invece, si ottiene dal processo chimico di transesterificazione (reazione con alcol metilico su catalizzatore) a partire da altri oli vegetali (principalmente oli di colza e di girasole) e può essere usato nella maggior parte dei motori diesel e delle caldaie, anche puro, ma generalmente miscelato fino ad un massimo del 30% con gasolio o diesel (i motori diesel common rail possono essere seriamente danneggiati dall’uso di biodiesel puro).
I maggiori produttori di etanolo sono Brasile e Stati Uniti che insieme detengono il 95% della produzione mondiale (in Brasile secondo Anfavea, l’associazione dei produttori automobilistici brasiliani, circa il 90% delle auto circolanti ha un motore “flex-fuel”). In Europa invece si punta più sul biodiesel. In Svezia e in Germania esiste già una rete di distributori che vende questo biocombustibile. La Germania, soprattutto, domina il mercato europeo con una produzione di biodiesel pari al 50% di quella complessiva dell’UE. L’Italia, secondo i dati 2007 di Assocostieri – Unione Produttori Biodiesel, è il terzo produttore di biodiesel in Europa con più di 400.000 tonnellate annue, ma nel nostro Paese permane ancora una forte incertezza sui consumi di biocarburanti a causa dei forti vincoli amministrativi e gestionali non ancora risolti.
Questo tipo di combustibili non è una scoperta degli ultimi tempi. Il primo modello di motore diesel, messo a punto nel 1893, era alimentato ad olio di arachidi. Rudolf Diesel, il suo inventore, credeva che il carburante ottenuto da biomassa fosse il futuro dei motori. Le industrie petrolifere, però, offrendo un prodotto più economico rispetto ai biocarburanti, conquistarono subito il mercato e già ai primi del ‘900 i carburanti vegetali furono soppiantati da gasolio, diesel e benzina.
La ripresa nella produzione di biocombustibili è avvenuta soltanto negli ultimi 10-20 anni in seguito alle maggiori preoccupazioni circa l’impatto ambientale delle fonti fossili. I biocarburanti, al contrario degli idrocarburi, infatti, sono risorse rinnovabili e la loro combustione risulta più “pulita”.
L’anidride carbonica (CO2) prodotta nella combustione è la stessa che la pianta, da cui si ricava il biocarburante, assorbe durante la sua crescita. Quindi in teoria il bilancio di CO2 rimane in pari e non viene variata la quantità di gas serra nell’atmosfera. In realtà l’intero ciclo produttivo, dalla coltivazione, alla lavorazione e al trasporto, prevede inevitabili emissioni di CO2, anche se molto contenute rispetto a quelle da fonti fossili (per la produzione di biodiesel il 78% in meno rispetto al gasolio). Non a caso l’Unione Europea, per rispettare gli obiettivi del Protocollo di Kyoto, ha imposto ai Paesi membri il raggiungimento entro il 2020 di una quota minima del 10% di biocarburanti sul totale dei consumi di combustibili per autotrazione.
La presenza di ossigeno nelle molecole dei biocarburanti, poi, contribuisce ad ottimizzare la combustione diminuendo la produzione di monossido di carbonio (CO) (fino al 58% in meno per il biodiesel). I biocarburanti, inoltre, non contengono zolfo e quindi non emettono il biossido di zolfo (SO2), responsabile delle piogge acide, e neppure idrocarburi aromatici (benzene) e metalli pesanti, che sono cancerogeni e responsabili di molte malattie del sistema respiratorio. Anche le emissioni di polveri sottili (PM10) sono ridotte in modo significativo: il biodiesel emette fino al 76% in meno di particelle carboniose, quelle più pericolose (dati dell’Health and Safety Institute, equivalente britannico del nostro Istituto Superiore della Sanità). La maggiore produzione di ossidi di azoto (NOx) del biodiesel rispetto al gasolio, invece, può essere ovviata dotando gli scarichi dei motori di appositi catalizzatori.
Un ampio uso di etanolo e biodiesel apporterebbe quindi notevoli benefici ambientali, specie nelle grandi città dove si concentra maggiormente il traffico automobilistico, contribuendo non solo a diminuire il livello d’inquinamento atmosferico, ma anche a contrastare il riscaldamento globale.
Il forte aumento nella domanda di biocarburanti ha reso ormai i loro costi di produzione competitivi sul mercato. I prezzi al consumo di etanolo e biodiesel sono scesi nel tempo ed oggi sono paragonabili a quelli di benzina e diesel, che invece continuano a lievitare (l’etanolo brasiliano nel 2006 costava alla pompa il 30% in meno della benzina).
Ma non è tutto oro quel che luccica. Nella corsa frenetica alla ricerca di una valida alternativa al petrolio, il crescente aumento di coltivazioni di biocarburanti (nel 2007 la produzione mondiale di etanolo e biodiesel è incrementata del 20% rispetto al 2006, raggiungendo i 54 miliardi di litri) sta togliendo sempre più terreno agricolo alla produzione di alcuni alimenti primari, come i cereali, e ciò, secondo molti economisti, è la causa fondamentale del recente picco dei loro prezzi.
Un rapporto dell’inizio di quest’anno della Banca Mondiale, afferma che i biocarburanti hanno contribuito a far crescere sul mercato mondiale il prezzo dei beni agroalimentari ben del 75%. È chiaro che su tale prezzo influiscono diversi altri fattori, primi fra tutti l’espansione economica e il miglioramento delle condizioni di vita di vasti Paesi come Cina e India, che stanno aumentando enormemente la domanda mondiale di alcuni alimenti (in Cina il consumo annuale pro capite di carne è passato dai 20 chilogrammi del 1985 ai 50 del 2007). Come pure influiscono fenomeni speculativi (simili a quelli nel settore petrolifero) ed eventi climatici sfavorevoli (la forte siccità che ha colpito l’Australia negli ultimi anni).
È altrettanto vero, però, che la quota sempre più consistente di cereali riservata esclusivamente alla produzione di biocarburanti (nel 2007 negli Stati Uniti sono state dedicate alla produzione di etanolo 30 milioni di tonnellate di mais in più rispetto al 2006) ha causato una carenza di offerta degli stessi cereali per il consumo alimentare, con il conseguente rialzo dei prezzi non solo della materia prima, ma anche dei prodotti derivati, come pane e pasta, e dei mangimi animali (e di conseguenza della carne). La richiesta di cereali per alimenti e mangimi cresce mediamente dell’1% all’anno, quella dei cereali per biocarburanti sale invece del 20% all’anno.
L’aumento dei prezzi di alcuni oli vegetali, quali l’olio di soia o quello di palma, fondamentali nella dieta di intere regioni dell’Asia e dell’Africa, ha già fatto esplodere, come denuncia la FAO, vere e proprie rivolte sociali in Guinea, Mauritania, Messico, Marocco, Senegal, Uzbekistan e Yemen. Sono perciò i Paesi più poveri a subire maggiormente il rincaro dei prezzi dei beni alimentari. La crescente richiesta di biocarburanti rischia di aumentare le divisioni tra mondo industrializzato e mondo in via di sviluppo.
Il motivo principale per cui sempre più coltivatori destinano la maggior parte dei loro terreni a colture per produrre etanolo o biodiesel è che, soprattutto in Europa e negli Stati Uniti, i sussidi pubblici per le coltivazioni di biocarburanti sono più alti di quelli destinati alle altre produzioni agricole (gli Stati del Midwest in U.S.A., la cosiddetta “cintura del granturco”, ricevono incentivi per 7 miliardi di dollari l’anno per convertire la produzione di mais da alimentare ad energetica).
Gli usi alimentari da una parte ed energetici dall’altra di molte colture sono inevitabilmente in competizione tra loro per la stessa scarsa risorsa, la superficie coltivabile. Le coltivazioni agricole energetiche richiedono peraltro enormi estensioni di terreno per produrre modeste quantità di biocarburanti.
In Italia, secondo Coldiretti, la resa media di biodiesel da colza e girasole è di circa 850 chilogrammi (966 litri) per ettaro coltivato. Tenendo conto che il nostro parco auto è di circa 34 milioni di mezzi e che ciascuno ha un consumo medio all’anno di carburante pari a poco più di una tonnellata (1.000 chilogrammi), è facile calcolare che nemmeno l’intera superficie agricola utile italiana, circa 13 milioni di ettari, sarebbe sufficiente a soddisfare il fabbisogno nazionale di combustibili per autotrazione.
Le coltivazioni per produrre etanolo rendono di più rispetto a quelle per il biodiesel. Dal mais si ricavano 2.400 chilogrammi (poco più di 3.000 litri) di biocombustibile per ettaro. Migliore è la canna da zucchero brasiliana da cui si riescono ad estrarre quasi 6.000 litri di etanolo per ettaro. Una produttività così elevata si riesce ad ottenere però soltanto in Brasile. Visto che comunque il suolo coltivabile nel mondo è molto limitato (0,11 ettari a persona nel 2000, secondo la FAO), per alimentare con biocarburanti tutti i veicoli mondiali (circa 700 milioni) sarebbe necessario sottrarre alle coltivazioni alimentari enormi estensioni di terreno. Con le stesse aree si potrebbero invece sfamare centinaia di milioni di persone.
Inoltre bisogna considerare che il rendimento termodinamico di etanolo e biodiesel è inferiore rispetto a quello dei carburanti fossili, quindi per mantenere le stesse prestazioni dei motori inevitabilmente si aumentano i consumi (ci vogliono 1,43 litri di etanolo per equiparare 1 litro di benzina).
La resa energetica dei biocombustibili è sempre positiva, anche se non molto elevata. In particolare l’indice EROEI (rapporto tra energia ottenuta ed energia spesa) del biodiesel ha un valore pari a 3: questo significa che con l’energia di un litro di biodiesel se ne ricavano tre litri. L’EROEI dell’etanolo è pari a 1 se ricavato da cereali o grano, che quindi non danno alcun guadagno in termini energetici, mentre per la canna da zucchero brasiliana si sono calcolati valori pari a 7-8, anche se non sono mai state fornite dimostrazioni rigorose in tal proposito. In ogni caso i valori di EROEI dei biocarburanti sono più bassi rispetto a quelli dell’eolico (5-80), del fotovoltaico a film sottile (25-80) o dello stesso petrolio (5-15). L’indice EROEI, inoltre, non tiene conto delle spese economiche (quali tasse e stipendi dei contadini) e dei costi ambientali.
Sì perché i biocarburanti, anche se emettono meno sostanze inquinanti rispetto alle fonti fossili, hanno alcuni impatti sull’ambiente non trascurabili. Innanzitutto le piante oleaginose richiedono enormi quantità d’acqua. Per produrre un litro di biodiesel servono in media 4.000 litri d’acqua per l’irrigazione delle colture e il processo chimico di trasformazione.
Le monoculture per produrre i biocarburanti vengono generalmente condotte con metodi intensivi, che impoveriscono i suoli e ne diminuiscono fortemente la fertilità oltre a fare un uso massiccio di diserbanti e fertilizzanti chimici, che contaminano i terreni e le falde acquifere. La crescente deforestazione per creare nuovi spazi coltivabili, poi, aumenta l’erosione dei suoli e il fenomeno della desertificazione.
Infine, secondo uno studio condotto dal ricercatore Mark Jacobson dell’Università americana di Stanford, pubblicato nel 2007 sulla rivista Environmental Science & Technology, i veicoli E85, alimentati dalla miscela molto comune fatta dall’85% di etanolo e dal 15% di benzina, ridurrebbero indubbiamente le concentrazioni atmosferiche dei cancerogeni benzene e butadiene, ma nel contempo incrementerebbero quelle di altre due sostanze tossiche, la formaldeide e l’acetaldeide. Inoltre potrebbero aumentare i livelli di ozono a bassa quota.
All’undicesimo International Energy Forum, summit mondiale dei principali Paesi produttori e consumatori tenutosi a Roma nell’aprile 2008, sono stati espressi parecchi dubbi su etanolo e biodiesel. Nel rapporto finale del Forum si dichiara esplicitamente che i biocarburanti hanno alcuni limiti e svantaggi. È avvertita quindi dalla maggior parte dei Governi l’esigenza di un’approfondita valutazione di tutte le implicazioni ambientali ed economiche derivanti dal loro uso, prima di decidere eventuali investimenti nei prossimi anni.
I biocombustibili potranno costituire una valida e sicura alternativa al petrolio soltanto se per produrli si utilizzeranno tecniche agricole non invasive, quindi poco impattanti e con limitato uso di fertilizzanti chimici, se si privilegeranno colture “no food” ad alta resa, come per esempio le alghe che hanno un contenuto d’olio superiore al 50%, se si utilizzeranno terreni attualmente incolti e non utilizzati invece che abbattere intere foreste e, infine, se si sfrutterà l’intera pianta oleaginosa, utilizzando la parte legnosa e cellulosica come combustibile da riscaldamento e le ceneri derivate dalla combustione come concime per i campi, nonché le fibre, che sono ad alto contenuto proteico, per l’alimentazione animale. I sottoprodotti si trasformerebbero quindi da scomodi scarti e rifiuti da smaltire in un valore aggiunto, sia in termini energetici che economici. In questo modo i biocombustibili sarebbero i protagonisti di una produzione agricola senza sprechi in un’ottica di sviluppo sostenibile.