combustibili a confronto

Report di Sostenibilità 2020

I combustibili a confronto

Il nuovo studio del Politecnico di Milano

Contesto

Nel 2020 il Gruppo AWARE (Assessment on WAste and REsources) del Politecnico di Milano ha svolto uno studio sugli impatti ambientali di GPL, GNL, pellet e gasolio, oltre a quelli dell’energia elettrica generata da pompa di calore. Lo studio ha avuto un duplice intento: da una parte individuare i potenziali di miglioramento ambientale nella nostra attività, dall’altra quantificare eventuali benefici nei confronti delle filiere energetiche concorrenti.

Metodologia

Lo studio è stato condotto attraverso la metodologia del ciclo di vita (Life Cycle Assessment - LCA) per valutare gli impatti potenziali e attuali relativi a un processo o un’attività dell’intero ciclo di vita a partire dall’estrazione, il trattamento delle materie prime, la fabbricazione, il trasporto, la distribuzione, l’uso, il riuso, il riciclo e lo smaltimento finale.

Categoria di impatto Descrizione della categoria di impatto
Cambiamento climatico (CC) Quantifica impatti associati al fenomeno dell’effetto serra, valutando l’incremento della forzante radioattiva infrarossa (kg CO2 eq.).
Assottigliamento dello strato di ozono (AO) Quantifica la riduzione della concentrazione di ozono stratosferico, ossia l’incremento dell’assottigliamento dello strato di ozono stratosferico (kg CFC-11 eq.).
Formazione di ozono fotochimico (FO) Quantifica l’aumento della concentrazione troposferica di ozono (kg COVNM eq.) e fa riferimento alla formazione di smog fotochimico, una miscela complessa di inquinanti atmosferici composta da ozono e altre sostanze chimiche con carattere fortemente ossidante.
Assunzione di materiale particolato (AP) Quantifica gli effetti sulla salute umana dovuti all’esposizione al particolato PM2,5 (incidenza di malattia).
Tossicità umana non cancerogena (TUNC) Quantifica effetti non cancerogeni delle emissioni di sostanze tossiche valutando l’unità tossica comparativa per l’uomo (CTUh).
Tossicità umana cancerogena (TUC) Quantifica gli effetti cancerogeni delle emissioni di sostanze tossiche valutando l’unità tossica comparativa per l’uomo (CTUh).
Acidificazione (A) Fa riferimento al fenomeno delle piogge acide e misura il superamento accumulato del carico critico (moli H+ eq.).
Eutrofizzazione in acqua dolce (ED) Quantifica la frazione di nutrienti che raggiungono le acque dolci (kg P eq.) e fa riferimento all’eutrofizzazione, ossia un arricchimento eccessivo di sostanze nutritive tale da provocare un’alterazione dell’equilibrio dell’ecosistema.>
Eutrofizzazione marina (EM) Quantifica la frazione di nutrienti che raggiungono le acque marine (kg N eq.) e fa riferimento all’eutrofizzazione, ossia un arricchimento eccessivo di sostanze nutritive tale da provocare un’al- terazione dell’equilibrio dell’ecosistema.
Eutrofizzazione terrestre (ET) Fa riferimento all’arricchimento eccessivo di sostanze nutritive nei suoli e quantifica il superamento accumulato del carico critico (moli N eq.).
Ecotossicità delle acque dolci (EC) Quantifica gli effetti delle emissioni di sostanze tossiche sull’ecosistema acquatico misurando l’unità tossica comparativa per gli ecosistemi (CTUe).
Consumo di risorse idriche (CA) Quantifica il livello di scarsità idrica in una determinata area dopo aver soddisfatto la domanda dell’attività antropica sotto esame misurando il potenziale di privazione (m3 acquaeq.)
Consumo di risorse vettori energetici (CRE) Quantifica il livello di depauperamento delle risorse non rinnovabili (minerali e metalli) associato al processo in esame misurando l’impoverimento delle risorse abiotiche, combustibili fossili (MJ)
Consumo di risorse minerali e metalli (CRM) Quantifica il livello di depauperamento dei combustibili fossili e dell’uranio associato al processo in esame misurando l’impoverimento delle risorse abiotiche, riserve ultime (kg Sb eq.)
Cumulative energy demand (CED Valuta gli impatti energetici di un sistema considerando sia le risorse energetiche non rinnovabili e rinnovabili e misura il consumo dei combustibili fossili e dell’uranio (metodo EF) (MJ)

Le percentuali nelle tabelle successive rappresentano la stima dei potenziali impatti ambientali delle diverse filiere relativamente alle diverse categorie di impatto. I valori sono stati calcolati attraverso i dati raccolti da fonti primarie (provenienti da rilevamenti diretti), secondarie (provenienti da letteratura e banche dati) e terziarie (provenienti da stime e valori medi). L’impatto dello scenario del GPL o del GNL è stato posto al 100%, mentre quello dello scenario della filiera analizzata è stato calcolato di conseguenza. Le celle verdi indicano gli indicatori per i quali la filiera analizzata è migliore rispetto alla filiera GPL o GNL, mentre le celle rosse rappresentano il concetto opposto, ossia che la filiera GPL o GNL si rivela migliore rispetto alla filiera analizzata. Le celle nere rappresentano scenari confrontabili, ossia una variazione di impatto contenuta entro il 10%.

Ambito domestico

La filiera GPL Liquigas offre prestazioni generalmente migliori rispetto alle filiere competitive di pellet (impatti inferiori in 11 su 15 indicatori) e di gasolio (impatti inferiori in 10 su 15 indicatori). Il confronto con la filiera elettrica con tecnologia a pompa di calore risulta significativamente influenzato dalla tipologia di impianto utilizzato e dalla fonte di approvvigionamento della materia prima (prelievo da rete o produzione da fotovoltaico). In caso di prelievo da rete, l’utilizzo di GPL risulta preferibile sia nel caso di utilizzo di una pompa di calore idronica che alimenta un sistema di riscaldamento a bassa temperatura (impatti inferiori in 6 su 15 indicatori), sia nel caso di riscaldamento con radiatori a 55°C (impatti inferiori in 8 su 15 indicatori). La produzione di elettricità con un impianto fotovoltaico domestico risulta invece più vantaggiosa rispetto alla filiera GPL, che dimostra impatti migliori solamente in 4 su 15 indicatori. La filiera Liquigas GPL è raccomandabile rispetto a tutti i settori energetici concorrenti rispetto a tre specifiche categorie di impatto tra quelle analizzate: la tossicità umana non cancerogena, l’acidificazione e l’eutrofizzazione terrestre.

Categoria di impatto Impatto GPL Impatto pellet Impatto gasolio Impatto filiera elettrica con PDC idronica
COP 4,55 rete1 COP 2,6 rete COP 4,55 FV2 COP 2,6 FV
Cambiamento climatico (CC) 100% 23% 108% 33% 53% 12% 16%
Assottigliamento dello strato di ozono (AO) 100% 28% 247% 46% 75% 12% 15%
Formazione di ozono fotochimico (FO) 100% 241% 143% 45% 76% 18% 29%
Assunzione di materiale particolato (AP) 100% 1162% 141% 97% 166% 30% 49%
Tossicità umana non cancerogena (TUNC) 100% 720% 115% 129% 192% 135% 202%
Tossicità umana cancerogena (TUC) 100% 152% 85% 100% 158% 60% 89%
Acidificazione (A) 100% 185% 208% 114% 194% 27% 41%
Eutrofizzazione in acqua dolce (ED) 100% 208% 75% 201% 307% 175% 261%
Eutrofizzazione marina (EM) 100% 335% 137% 62% 105% 22% 35%
Eutrofizzazione terrestre (ET) 100% 372% 135% 157% 272% 19% 31%
Ecotossicità delle acque dolci (EC) 100% 195% 111% 49% 78% 37% 56%
Consumo di risorse idriche (CA) 100% 217% 85% 673% 1167% 193% 329%
Consumo di risorse vettori energetici (CRE) 100% 28% 130% 35% 61% 6% 9%
Consumo di risorse minerali e metalli (CRM) 100% 268% 102% 354% 486% 837% 1332%
Cumulative energy demand (CED) 100% 78% 126% 43% 75% 26% 44%

1Prelievo di energia elettrica da rete

2Produzione di energia elettrica da un impianto fotovoltaico domestico

Conclusioni

“Con questo studio del Politecnico di Milano abbiamo potuto analizzare scientificamente tutte le fasi principali del ciclo di vita delle filiere energetiche (produzione del combustibile/energia elettrica, importazione, distribuzione, stoccaggio presso l’utente e combustione finale) scoprendo che, seppur non rinnovabili, il GPL e il GNL offrono prestazioni generalmente migliori rispetto alle filiere di pellet e gasolio nelle condizioni medie operative del contesto italiano, sia nell’ambito domestico che industriale e prestazioni confrontabili persino con la filiera elettrica, in alcuni indicatori.”

Ambito industriale

Rispetto al gasolio, la filiera di Liquigas ha impatti positivi: in 11 su 15 indicatori nel caso del GPL e in 10 su 15 indicatori per quanto riguarda il GNL. La filiera del gasolio risulta migliore solo in relazione a due aspetti ambientali, correlati all’eutrofizzazione in acqua dolce e al consumo di risorse idriche.

Categoria di impatto Impatto GPL Impatto gasolio Impatto GNL Impatto gasolio
Cambiamento climatico (CC) 100% 106% 100% 113%
Assottigliamento 100% 237% 100% 2435%
Formazione di ozono fotochimico (FO) 100% 154% 100% 244%
Assunzione di materiale particolato (AP) 100% 165% 100% 270%
Tossicità umana non cancerogena (TUNC) 100% 169% 100% 170%
Tossicità umana cancerogena (TUC) 100% 104% 100% 80%
Acidificazione (A) 100% 242% 100% 501%
Eutrofizzazione in acqua dolce (ED) 100% 69% 100% 184%
Eutrofizzazione marina (EM) 100% 153% 100% 240%
Eutrofizzazione terrestre (ET) 100% 152% 100% 238%
Ecotossicità delle acque dolci (EC) 100% 113% 100% 105%
Consumo di risorse idriche (CA) 100% 77% 100% 139%
Consumo di risorse vettori energetici (CRE) 100% 124% 100% 109,6%
Consumo di risorse minerali e metalli (CRM) 100% 112% 100% 89,9%
Cumulative energy demand (CED) 100% 121% 100% 105%