Vi spiego il ruolo strategico dei biocarburanti nella transizione energetica. L’analisi di Cotana

I carburanti prodotti da biomasse o biocarburanti – tra i quali bioetanolo, biodiesel, bioidrogeno, olio vegetale idrogenato (Hydrotreated Vegetable Oil – HVO), carburanti sostenibili per l’aviazione (Sustainable Aviation Fuel – SAF), biometano e biogas utilizzati nel settore dei trasporti – possono essere considerati, insieme all’elettricità, i principali vettori energetici nella transizione verso la neutralità climatica.

L’utilizzo dei biocarburanti in sostituzione degli idrocarburi fossili (petrolio e gas naturale) può infatti dare luogo ad una riduzione netta delle emissioni di carbonio contribuendo, pertanto, al conseguimento dell’obiettivo di decarbonizzazione del sistema energetico (in particolare nel settore dei trasporti). L’apporto delle biomasse alla neutralità climatica va oltre la mera sostituzione degli idrocarburi fossili. L’assorbimento di anidride carbonica dall’atmosfera in fase di crescita delle biomasse e la conseguente fissazione del carbonio a lunga permanenza all’interno di sottoprodotti delle filiere energetiche (ad es. ammendanti, biochar, digestato) può rendere queste filiere “carbon negative” (pozzi di carbonio).

La produzione nazionale di biocarburanti può dare anche un apporto fondamentale alle strategie di sicurezza energetica riducendo le importazioni di idrocarburi fossili. Oltre ai benefici in termini di neutralità climatica e di sicurezza energetica, la produzione di biocarburanti contribuisce anche allo sviluppo rurale e alla crescita industriale in settori ad elevato valore aggiunto economico e tecnologico.

Purtroppo, la consapevolezza sui benefici dei biocarburanti e la loro importanza per la transizione energetica viene spesso distorta da alcuni pseudo studi che trasmettono falsi messaggi sul valore reale di queste filiere produttive per la sostenibilità del sistema energetico nelle sue tre dimensioni ambientale, economica e sociale. Le tesi esposte in questa tipologia di studi molto spesso ignorano sia le evidenze scientifiche e tecnologiche di decenni di ricerche svolte presso università ed enti di ricerca, sia le analisi svolte da prestigiosi organismi internazionali quali la Food and Agriculture Organization (Fao), l’Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico (Ocse) e l’Agenzia Internazionale per l’Energia (Aie).

Un esempio recente in tal senso è il rapporto Diverted Harvest, pubblicato dalla società di consulenza Cerulogy, commissionato dalla Ong Transport & Environment (T&E) e citato da alcune testate online. Questo tipo di analisi, va sottolineato, non ha alcun valore tecnico-scientifico e si distingue nettamente dalla rigorosa letteratura scientifica soggetta al processo di peer review o da rapporti tecnici di organismi indipendenti internazionali, anch’essi redatti sotto un rigoroso controllo scientifico interno a tutela della propria reputazione. Un valore aggiunto delle Ong che commissionano questi studi dovrebbe essere, in teoria, quello di svolgere un’opera di divulgazione e di sintesi della letteratura tecnico-scientifica per informare in modo corretto il pubblico e i policy makers. Purtroppo, quest’opera di divulgazione spesso non viene svolta in modo corretto poiché, come nel caso del nucleare, i pregiudizi ideologici e le agende politiche di parte prendono il sopravvento sui dati e sulle evidenze scientifiche, nonché sulla corretta applicazione di rigorose e validate metodologie.

Uno dei punti critici nel dibattito sulla sostenibilità dei biocarburanti riguarda, ad esempio, il loro bilancio in termini di emissioni di carbonio (bilancio emissivo). In particolare, l’aspetto più controverso riguarda la valutazione se, nelle diverse fasi del ciclo di vita dei biocarburanti (produzione delle materie prime, raccolta e trasporto, trasformazione, distribuzione, uso energetico, ecc.), le emissioni di gas serra generate risultino maggiori, uguali o inferiori rispetto a quelle dei combustibili fossili impiegati per gli stessi usi finali. Ad esempio, nel rapporto di Cerulogy si sostiene che mediamente, a livello globale, i biocarburanti producano più emissioni rispetto ai combustibili fossili (+16% nel 2023). L’affermazione in sé – ripresa sic et simpliciter da una parte della stampa online – può condurre i non addetti ai lavori ad opinioni infondate e generare politiche distorsive, proprio perché le sottostanti analisi non sono basate sulle evidenze scientifiche più recenti e la corretta applicazione delle rigorose metodologie di Life Cycle Assessment (LCA).

Le biomasse, grazie alla fotosintesi clorofilliana, assorbono anidride carbonica dall’atmosfera per la loro stessa crescita. Tali biomasse, se utilizzate per la produzione di biocarburanti, riemettono in atmosfera solo una parte dell’anidride carbonica attraverso processi di  trasformazione energetica. Qualora vengano seguite delle corrette pratiche agronomiche,  una parte significativa della CO₂ può essere, infatti, stabilizzata nel suolo in varie forme (ad es. ammendante, biochar e digestato utilizzabile come biofertilizzante. È proprio questo il punto fondamentale per rendere “virtuoso” il bilancio emissivo: il fatto di utilizzare carbonio biogenico non rende automaticamente negativo il bilancio del carbonio dei biocarburanti, ma sono necessarie filiere ben progettate e gestite in maniera sostenibile.

È sufficiente una semplice analisi della metodologia utilizzata nel rapporto di Cerulogy per comprendere come questa supposta “evidenza” sulla maggiore emissione di carbonio dei biocarburanti rispetto ai combustibili fossili derivi da scelte metodologiche errate (ad esempio  dei parametri di riferimento e nella costruzione dello scenario controfattuale). In dettaglio, nel rapporto di Ceruology si utilizza un valore non appropriato per uno dei parametri fondamentali (il cosiddetto fattore ILUC-Indirect Land Use Change), estratto da uno studio di dieci anni fa e a cui sono seguite analisi recenti ben più accurate. Sempre secondo Ceruology, l’alternativa (scenario controfattuale) alla produzione di biocarburanti da colture agricole alimentari dovrebbe consistere nel rimboschimento di tutti i terreni che ospitano produzioni ad usi energetici (anche nei suoli agricoli più fertili) e nell’attendere fiduciosamente che l’intero settore dei trasporti venga decarbonizzato da motori elettrici, idrogeno verde ed e-fuels (combustibili sintetici prodotti utilizzando energia elettrica rinnovabile, acqua e anidride carbonica dall’atmosfera o da processi che utilizzano fonti fossili), anche nei cosiddetti settori hard-to-abate (trasporto pesante su gomma, aereo e marittimo). In sintesi, tesi come quelle esposte nel rapporto di Cerulogy, presentano forti lacune metodologiche, oltre che ipotesi estreme e irrealistiche.

La produzione di biomassa per biocarburanti può teoricamente dare luogo ad emissioni nette di carbonio in casi estremi, ad esempio nel disboscamento di una foresta pluviale per impiantare una coltivazione di canna da zucchero, da dedicare alla produzione di bioetanolo e con pratiche agronomiche poco sostenibili caratterizzate da alto rilascio di protossido d’azoto. Ma può esserci un bilancio emissivo favorevole rispetto ai combustibili fossili, qualora la materia prima per i biocarburanti venga prodotta con pratiche agronomiche sostenibili e senza cambiamenti indiretti nell’uso del suolo.

Negli ultimi anni sta assumendo crescente rilevanza anche la produzione di biocarburanti di seconda generazione, prodotti attraverso processi avanzati di conversione termochimica o biochimica di materie prime non alimentari quali residui agricoli e forestali, rifiuti organici e biomasse lignocellulosiche. La natura residuale delle materie prime impiegate e l’elevata efficienza dei processi di trasformazione consentono a tali filiere di conseguire un bilancio di emissioni di carbonio particolarmente favorevole, con prestazioni che possono risultare superiori a quelle dei biocarburanti convenzionali.

Un altro tema rilevante legato ai biocarburanti riguarda il possibile impatto sulla produzione agricola per usi alimentari (la cosiddetta dicotomia food vs. energy). La questione è se, e in quale misura, la produzione di biocarburanti di prima generazione ottenuti da materie prime come mais, colza e canna da zucchero possa sottrarre risorse alla produzione di cibo, contribuendo all’aumento dei prezzi alimentari e aggravando i problemi di sicurezza alimentare.

Questo dibattito nasce dalla preoccupazione che vi sia un importante trade-off tra produzione di cibo e di biocarburanti; tuttavia, questa prospettiva non considera alcuni aspetti fondamentali. Secondo la Fao, la produzione agricola globale è cresciuta del 56% dal 2000 ad oggi, mentre la superficie agricola totale è rimasta relativamente costante. Questo significa che l’aumento della produzione di biocarburanti di prima generazione non ha necessariamente comportato una riduzione della disponibilità di alimenti, ma si è inserito in un contesto di efficienza agricola crescente. Inoltre, la quota di terreni destinata alla produzione di biomasse per biocarburanti è modesta rispetto alla superficie agricola globale; secondo alcune stime, la produzione di materie prima per biocarburanti “occuperebbe” tra il 6 e l’8% della superficie agricola globale, mentre le politiche di sostenibilità promosse dalla FAO puntano a integrare colture energetiche in sistemi agricoli multifunzionali, favorendo la rotazione colturale e migliorando la fertilità del suolo. Grazie all’applicazione di buone pratiche di sostenibilità, ad una gestione responsabile delle risorse idriche e alla definizione di criteri rigorosi di tutela ambientale, anche i biocarburanti di prima generazione possono coesistere con la produzione alimentare, contribuendo alla riduzione delle emissioni senza compromettere la sicurezza alimentare (food security) globale.

Vi sono altri due aspetti critici sui quali si concentra spesso il dibattito sulla sostenibilità dei biocarburanti di prima generazione: il consumo di acqua e gli impatti sulla biodiversità. È vero che la coltivazione di materie prime come mais, colza e canna da zucchero utilizzate (anche) per i biocarburanti richiede risorse idriche e può comportare impatti negativi sugli ecosistemi. Tuttavia, la pressione sulle risorse idriche e sul suolo è legata principalmente a modelli agricoli di tipo intensivo e non alla destinazione specifica delle colture; per cui, con l’adozione di pratiche agronomiche sostenibili, tali impatti possono essere mitigati e trasformati in opportunità. La chiave è favorire una gestione efficiente dell’acqua, adottando tecniche come irrigazione a goccia, rotazioni colturali e uso di terreni marginali, riducendo così il rischio di stress idrico e degrado del suolo. In questo quadro, rientra anche l’uso di colture “resilienti” che richiedono un rapporto idrico minimo, o in alcuni casi, non necessitano di irrigazione. Ad esempio, nelle regioni con clima temperato come quelle europee, più dell’80% dell’acqua impiegata in agricoltura proviene direttamente dalle precipitazioni. Inoltre, la produzione di biocarburanti può incentivare pratiche agricole più resilienti, migliorando la fertilità del suolo e riducendo l’erosione. Il rischio maggiore per la biodiversità deriva invece da monocolture su larga scala e deforestazione, i cui effetti sono evidenti in regioni critiche per i cambiamenti climatici quali la Foresta Amazzonica. Per evitare pratiche non sostenibili, le direttive europee (RED II e RED III) e le linee guida internazionali prevedono il rispetto di criteri e requisiti di sostenibilità che disincentivano l’uso di terreni ad alto valore ecologico e promuovono l’integrazione delle colture energetiche in sistemi agroforestali multifunzionali. Questo approccio consente di preservare habitat naturali e tutelare la biodiversità.

Un esempio interessante di produzione innovativa e sostenibile di materie prime ad usi energetici, su cui sono già svolte importanti attività sperimentali in Italia, è quello della coltivazione del cardo (Cynara cardunculus) su terreni marginali. Questa pianta perenne mediterranea è resistente alla siccità, richiede input agronomici minimi e si adatta a suoli poveri, riducendo la competizione con le colture alimentari. I semi del cardo contengono, inoltre, un olio di buona qualità per la trasformazione in biodiesel, mentre la biomassa residua (ad esempio i panelli di spremitura) può essere utilizzata per la generazione di energia termica oltre che per la produzione di mangime o bioplastiche, favorendo meccanismi virtuosi di economia circolare. Inoltre, la coltivazione del cardo sui terreni marginali delle regioni del Sud Italia, caratterizzate da un maggiore stress idrico, può consentire la riduzione dell’erosione dei terreni grazie al suo apparato radicale profondo. Infine, l’impiego di terreni marginali per questa coltura consente di valorizzare superfici abbandonate, generando reddito aggiuntivo per le aree rurali interne anche attraverso l’integrazione con altre filiere agricole sotto forte stress ambientale, quali l’apicoltura (ad esempio, per la produzione di miele di cardo).

Un’altra risorsa preziosa per la produzione di biocarburanti (di seconda generazione) è rappresentata dai boschi. La superficie boschiva in Italia ammonta circa 12 milioni di ettari (pari al 38% del territorio nazionale), ma solo il 30% della crescita annuale del bosco viene utilizzato, a fronte di una media europea di circa 75%. Secondo le analisi svolte dal Centro di Ricerca sulle Biomasse dell’Università di Perugia, qualora l’Italia raggiungesse i valori medi europei, potrebbe avere a disposizione tra i 15 e i 20 milioni di tonnellate di surplus di legno, con cui si potrebbe generare in modo efficiente bioidrogeno. Ad esempio, con circa 12 chili di legno di cippato è possibile produrre circa 1 chilo di idrogeno verde attraverso il processo di gassificazione con vapore (steam gasification). Oggi, purtroppo, solo il 15,3% della superficie forestale italiana è soggetta a piani integrati di gestione forestale.

In generale, le valutazioni sui benefici dei biocarburanti devono essere poste nel contesto più appropriato delle molteplici dimensioni della transizione energetica, di cui la decarbonizzazione è certamente un traguardo fondamentale; ma i policy maker devono perseguire (giustamente) anche altri obiettivi, tra i quali assicurare costi equi e competitivi dell’energia a cittadini e imprese, nonché aumentare la sicurezza energetica. Proprio i benefici in termini di sicurezza energetica dei biocarburanti vengono ignorati e trascurati. Viceversa, il Piano RepowerEU dell’Unione Europea ha colto perfettamente la portata del potenziale apporto dei biocarburanti alla sicurezza energetica dei Paesi membri, definendo degli obiettivi di crescita della produzione di biometano, che molti considerano ambiziosi (35 miliardi di metri cubi al 2030), ma che sono del tutto coerenti con il vasto potenziale tecnico-economico di questa fonte.

I benefici dei biocarburanti non si esauriscono con decarbonizzazione e sicurezza energetica. Infatti, la produzione sostenibile di biocarburanti – inclusi quelli di prima generazione – può contribuire in modo significativo allo sviluppo di filiere locali, con importanti impatti sull’occupazione nelle aree interne e nelle aree di montagna. C’è anche un altro importante aspetto da considerare: l’Italia è all’avanguardia nello sviluppo tecnologico e nell’industrializzazione in questo settore, con le bioraffinerie di Porto Marghera e Gela (a cui si aggiungerà Piombino) dedicate alla produzione di HVO e quella di Crescentino dedicata alla produzione di bioetanolo da legno, rappresentando una vera eccellenza industriale e tecnologica mondiale.

La produzione sostenibile e l’utilizzo dei biocarburanti permettono di perseguire in modo efficace e in parallelo molteplici obiettivi di politiche energetiche e climatiche, conferendo a questi vettori energetici un carattere strategico nella transizione energetica. I biocarburanti non sono certo l’unica soluzione per sostituire i combustibili fossili in tutti gli usi finali di energia, ma sono uno degli asset strategici di qualunque percorso realistico di transizione energetica, a condizione che le filiere siano progettate e regolamentate in modo trasparente.