Con il termine biomassa si indica generalmente un insieme di organismi animali o vegetali presenti in quantità in un dato ambiente (es. acquatico o terrestre).
Le biomasse sono particolarmente importanti in due diversi campi quali quello ecologico e quello delle energie rinnovabili, dove rappresentano una fonte di energia di origine biotica. La Direttiva Europea 2009/28/CE, definisce come biomassa "la frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui di origine biologica provenienti dall'agricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali), dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, comprese la pesca e l'acquacoltura, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani".
Le biomasse possono essere caratterizzate da 3 diversi criteri:
il contenuto di acqua (biomassa fresca o secca)
la sua origine (vegetale o animale)
vitalità (presenza di organismi morti o vivi al suo interno)
A seconda della loro origine le biomasse si possono distinguere in:
Fitomassa: la biomassa proviene da piante
Zoomassa: la biomassa proviene da animali
Biomassa microbica: la biomassa proviene da microrganismi
Vantaggi dell'uso delle biomasse nella produzione di energia:
Le biomasse e i combustibili da esse derivati emettono nell'atmosfera, durante la combustione, una quantità di anidride carbonica più o meno corrispondente a quella che viene assorbita in precedenza dai vegetali durante il processo di crescita. L'impiego delle biomasse ai fini energetici non provoca quindi il rilascio di nuova anidride carbonica, principale responsabile dell'effetto serra. Inoltre, data la loro natura, la biodegradabilità costituisce un ulteriore vantaggio per l'ambiente.
Di contro le biomasse presentano i seguenti svantaggi:
Sono richieste grandi aree per la produzione a causa della bassa densità energetica della biomassa
Utilizzo intensivo di fertilizzanti
Problemi di condizione ambientale/meteo. Non è possibile la coltivazione di biomasse su qualunque territorio. Non necessariamente saranno disponibili estensioni di territorio sufficienti alla coltivazione/produzione delle biomasse nelle imediate vicinanze dell'impainto di produzione energetica
Problemi di logistica per la fornitura della risorsa. Occorre tenere conto dei costi del trasporto delle biomasse, dai siti di produzione a quello di trasformazione, sia in termini economici che ambientali
La produzione annua di biomassa non è costante
Produzione
Produzione di biomassa a scopi energetici
Biocarburanti:
Ne esistono diversi: il bioetanolo, il biodiesel, il biometanolo, il biodimetiletere, gli idrocarburi sintetici, il bioidrogeno, gli olii vegetali
Dalla fermentazione dei vegetali ricchi di zuccheri, come canna da zucchero, barbabietole e mais, si può ricavare l'etanolo o alcool etilico, che può essere utilizzato come combustibile per i motori endotermici, in sostituzione della benzina. Dalle biomasse oleaginose (quali ad esempio la colza e la soia) si può ricavare per spremitura e transesterificazione il cosiddetto biodiesel.
Tramite opportuno procedimento è inoltre possibile trasformare le biomasse di qualsiasi natura in BTL (Biomass to liquid), un biodiesel, ottenuto da materiale organico di scarto o prodotto con colture dedicate.
Alcune conseguenze negative dal punto di vista socio-ambientale, legate alla produzione di biocarburanti, sono le seguenti:
Utilizzo di terre coltivabili non per alimentare la popolazione ma per alimentare gli impianti di produzione
Riduzione della disponibilità alimentare
Innalzamento del prezzo delle materie prime nei paesi meno sviluppati
Riduzione della biodiversità, aumentato sfruttamento monocolturale del suolo
Occorre tenere sempre conto dei costi energetici relativi alla produzione/trasformazione delle biomasse in biocarburanti. Non sempre il rapporto tra l'energia spesa e quella prodotta/disponibile è a vantaggio del biocarburante
Biogas:
I vegetali coltivati, i rifiuti vegetali e i rifiuti e i liquami di origine animale possono essere sottoposti a digestione o fermentazione anaerobica (in assenza di ossigeno). La biomassa viene chiusa in un impianto digestore nel quale si sviluppano microrganismi che con la fermentazione dei rifiuti formano il cosiddetto biogas. Dopo trattamento depurativo, questo può essere usato come carburante, combustibile per il riscaldamento o il raffreddamento e per la produzione di energia elettrica. Anche la raccolta differenziata, attuata nelle città, può fornire agli impiannti di trasformazione dei rifiuti utilizzabili.
Biomassa proveniente da legna ecologica e da short ration forestry:
Una tipologia particolare di biomassa è quella legnosa o erbacea coltivata attraverso colture dalla crescita veloce per alimentare centrali elettriche a biomasse. Acquisisce sempre più importanza e ogni anno aumenta la produzione di legna ecologica e biomassa secca ottenute dallo sfruttamento razionale delle foreste.
La biomassa secca e la legna ecologica per dirsi tali devono avere queste caratteristiche:
abbattimento di piante già morte
biomassa secca
foglie, rametti, potature di parchi e giardini anche in contesti urbani
riutilizzo di materiale di scarto da lavorazioni agricole (es. lolla)
Pellet:
Viene considerato un combustibile di biomassa compressa, utilizzato sia per il riscaldamento domestico e residenziale, ma anche per caldaie di grossa taglia e nei grandi impianti delle centrali termoelettriche. Materia prima è il legno vergine che può venire direttamente dal bosco, secondo appositi piani di gestione forestale, o usando gli scarti di segheria della lavorazione del legno come la segatura e il cippato l’importante è che la materia prima non contenga sabbia o composti chimici come residui di vernici , colle o impregnanti che bruciando potrebbero poi essere nocivi.