Energia da biomasse: cos’è e come funziona

L’energia derivante dalle biomasse proviene dalla materia organica, come legno, scarti agricoli, reflui di allevamento e avanzi alimentari. Questa energia può essere convertita in elettricità, calore e biocarburanti, è la principale fonte di energia rinnovabile a livello globale: secondo l’IEA (2023), contribuisce per circa un decimo all’offerta totale di energia primaria. In Italia, i dati forniti dal GSE e analizzati da ENEA indicano che nel 2020 gli impianti a bioenergia hanno generato 19.634 GWh di energia elettrica, corrispondenti al 16,8% dell’elettricità rinnovabile del paese. Sebbene sia una risorsa rinnovabile, non è priva di emissioni: questa differenza, spesso trascurata, influisce sulla reale convenienza per il clima.

Che cos’è l’energia da biomasse

La biomassa è definita come la parte biodegradabile di prodotti e residui di origine biologica, che comprende legna, scarti forestali, paglia, potature agricole, deiezioni degli allevamenti, sottoprodotti dell’industria alimentare e la frazione organica dei rifiuti urbani. Questi materiali possiedono energia chimica, accumulata attraverso la fotosintesi: le piante assorbono la luce solare e la conservano nei loro tessuti, mentre gli animali la ottengono nutrendosi delle piante.

La fonte è considerata rinnovabile poiché la materia organica si rigenera in tempi umani: un campo viene riseminato ogni anno e un bosco si rinnova in decenni. Tuttavia, esiste una condizione fondamentale: il prelievo deve essere inferiore alla ricrescita. Bruciare più legno di quanto la foresta possa ripristinare comporta una diminuzione dello stock di carbonio, rendendo la rinnovabilità un concetto puramente teorico. Per approfondire il margine effettivo tra la ricrescita forestale e il debito di carbonio, consultate quanto sono sostenibili le biomasse per foreste e clima.

Come funziona: dalla combustione al biogas

La forma più comune di tecnologia è la combustione diretta. La biomassa solida, composta da cippato, pellet e legna, viene essiccata, ridotta nelle dimensioni appropriate e poi bruciata in caldaia: il calore prodotto genera vapore, il quale aziona una turbina collegata a un alternatore per la produzione di elettricità. Molti impianti operano in cogenerazione, sfruttando anche il calore residuo per il teleriscaldamento o per processi industriali, aumentando l’efficienza.

Per quanto riguarda le biomasse umide, la via da seguire è quella biologica, non termica. Durante la digestione anaerobica, i batteri decompongono scarti alimentari, reflui zootecnici e coltivazioni specifiche in assenza di ossigeno e generano biogas, una miscela ricca di metano. Questo biogas può alimentare motori per la produzione di elettricità oppure, dopo essere stato purificato, si trasforma in biometano e viene immesso nella rete del gas. Processi come gassificazione e pirolisi convertono la biomassa solida in gas o liquidi combustibili, riscaldandola con poco o nessun ossigeno. Infine, dalle colture zuccherine e oleose si ricavano biodiesel e bioetanolo: approfondiamo questo tema nella guida su cosa sono i biocarburanti e quanto sono sostenibili.

Le tipologie di biomassa e i loro usi

Dal punto di vista ambientale, gli scarti valgono più delle colture dedicate. I residui e i sottoprodotti si decomporrebbero comunque, emettendo gas serra; usarli per generare energia chiude il ciclo. Al contrario, le coltivazioni energetiche dedicate occupano terreni agricoli e competono con la produzione alimentare; il legno vergine abbattuto esclusivamente per essere bruciato apre un debito di carbonio che persiste per decenni, come evidenziato dallo studio del Centro comune di ricerca europeo (JRC) del 2021.

I numeri dell’energia da biomasse in Italia

Il GSE (Gestore dei servizi energetici) raccoglie le statistiche ufficiali. Secondo il rapporto statistico GSE sul 2020, gli impianti italiani alimentati da fonti rinnovabili hanno prodotto 117 TWh di energia elettrica, soddisfacendo il 38% dei consumi; le bioenergie, che includono biomasse solide, biogas, bioliquidi e rifiuti organici, hanno fornito 19.634 GWh, corrispondente al 16,8% del totale delle energie rinnovabili (elaborazione ENEA su dati GSE).

Il peso maggiore però è nelle abitazioni, non nelle centrali elettriche. Nel campo termico, la biomassa solida rappresenta il 65% dei consumi di calore rinnovabile, quasi tutta come legna da ardere e pellet bruciati in stufe, camini e caldaie (GSE, rapporto statistico 2020). Anche nel settore del legno: dei circa 15,4 milioni di metri cubi prelevati ogni anno dalle foreste italiane, il 70% è destinato all’uso energetico (Masaf). In Italia, l’energia è il principale uso del legno.

Vantaggi e limiti: cosa dice il bilancio onesto

Il principale vantaggio delle biomasse è la programmabilità. Sole e vento producono energia solo quando disponibili, una centrale a biomasse può produrla quando serve. Per questo integra le fonti rinnovabili intermittenti nel sistema elettrico, insieme ad accumuli e reti. Un altro vantaggio è territoriale: una filiera corta di scarti agricoli e forestali mantiene valore economico nelle zone rurali e riduce i rifiuti da gestire.

I limiti vanno esposti con chiarezza. Al camino il legno produce più CO₂ del carbone per la stessa quantità di energia: all’incirca 112 t CO₂ per TJ rispetto a 98,3, stando ai fattori di emissione IPCC del 2006. Le statistiche considerano questa fonte come a zero emissioni soltanto perché la CO₂ biogenica viene registrata nel settore forestale al momento del taglio, non nella centrale. Il consiglio delle accademie scientifiche europee (EASAC), commentando nel 2021 lo studio JRC, ha avvertito che i sussidi per le grandi conversioni a biomassa stanno «peggiorando le emissioni di carbonio per molti decenni». C’è poi la qualità dell’aria: tra i sistemi di riscaldamento, la combustione domestica di legna e pellet è la prima fonte di particolato, con il settore residenziale responsabile del 54% del PM10 primario in Italia (dati ISPRA 2020 riportati da Arpa Piemonte). Completano il quadro il rendimento non elevato, la logistica dei trasporti e l’occupazione di suolo delle coltivazioni dedicate.

Una rinnovabile da usare con criterio

L’energia da biomasse è utile nella transizione energetica: è programmabile, legata ai territori e permette di valorizzare scarti che altrimenti sarebbero un costo. Per usarla bene servono dati, non etichette: meglio favorire residui e sottoprodotti, limitare il prelievo di legno sotto la ricrescita delle foreste e sostituire stufe e camini vecchi con dispositivi moderni a basse emissioni. Per il confronto con altre fonti energetiche, come solare ed eolico, vedi la guida su cosa sono e come funzionano le energie rinnovabili; per un’analisi delle bioenergie a livello globale, consulta paradosso della prima rinnovabile europea.