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Autore/i: Gregor Lutz (Energia legno Svizzera)
Redazione: WSL, Svizzera
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Energia dal legno in Svizzera: evoluzione, situazione e potenziale

Per migliaia di anni, la legna è stata l’unica fonte energetica utilizzata attivamente dall’uomo. Con la rivoluzione industriale le energie fossili e l’elettricità hanno preso il sopravvento. L’attuale dibattito sui problemi ambientali globali e sulla scarsità delle risorse fa rinascere l’interesse per i vettori energetici indigeni, rinnovabili e neutrali rispetto al CO2, come appunto la legna. Oggi, l’energia dal legno è per importanza la seconda fonte energetica indigena dopo la forza idrica, ed in futuro assumerà ulteriore rilevanza.

Evoluzione dei consumi energetici

Holzenergie
Fig. 1 - In Svizzera l’energia dal legno potrebbe coprire attorno al 6 % dell’intero consumo energetico, equivalente al 12 % del consumo di energia per produrre calore.
Foto: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)

All’inizio del 20° secolo in Svizzera il fabbisogno energetico era coperto quasi interamente con il carbone e con la legna (Fig. 2). Già da alcuni decenni il carbone aveva scalzato la legna dalla posizione di principale vettore energetico. L’importanza dell’energia dal legno aumentò temporaneamente durante la seconda guerra mondiale, ma in seguito la sua proporzione nella copertura del fabbisogno totale diminuì fortemente.

Allo stesso tempo iniziò l’avvento dell’uso del petrolio sotto forma di combustibili e carburanti. L’energia divenne un bene comune, disponibile dappertutto, in qualsiasi quantità e a basso prezzo. Di conseguenza, dopo il 1945 la crescita del consumo di energia non andò più di pari passo con la crescita demografica e in breve crebbe di un fattore quattro.

Fino al 1970 l’elettricità era prodotta principalmente con la forza idrica. In seguito prese il via la produzione di corrente per mezzo di centrali nucleari. Da quel momento, la quota parte di elettricità nel consumo di energia finale è costantemente diminuita.

 
Consumo di energia finale 1910–2012 per vettore energetico
Fig. 2 - Consumo di energia finale in Svizzera dal 1910 al 2012 per vettore energetico, in Terajoule. Cliccare per ingrandire.
Fonte: Statistica globale svizzera dell’energia 2012

 

Gli sforzi continui adottati dal 1990 a livello di politica energetica svizzera, per ridurre i consumi di energia e fare maggiormente capo alle fonti rinnovabili, ha condotto negli ultimi due decenni ad una certa mitigazione del fabbisogno energetico. La dipendenza dai vettori fossili, in particolare dal petrolio, è tuttavia rimasta inalterata.

La parte di combustibili petroliferi si è ridotta, ma in parallelo è aumentato il consumo di gas e di carburanti derivati dal petrolio (Fig. 3). Il nostro consumo rimane basato all’80% su vettori energetici non rinnovabili provenienti dall’estero. Attualmente nella copertura del fabbisogno le energie rinnovabili contribuiscono con il 20% del fabbisogno, di cui il 14% proviene dalla forza idrica e il 4% dall’energia del legno.

 
Consumo di energia finale nel 2012 e nel 1980 per vettore energetico
Fig. 3 - Consumo di energia finale nel 2012 e nel 1980 per vettore energetico. Fonte: Statistica globale svizzera dell’energia 2012
 

Evoluzione dell’uso dell’energia dal legno

Stückholz
Fig. 4 - Fino alla seconda guerra mondiale, la legna da ardere copriva una parte importante del fabbisogno energetico.
 
Qualischnitzel
Fig. 5 - A partire dal 1990 il numero di riscaldamenti a cippato e a pellet è aumentato fortemente, ed ha incrementato del 42% il consumo totale di legno da energia.
 
Foto: Energia legno Svizzera

Nel 1910 il legno copriva ca. il 15% del fabbisogno energetico svizzero (Fig. 2). L’accresciuta scarsità di carbone alla fine della prima guerra mondiale portò questa percentuale fino ad oltre il 20%. L’uso dell’energia dal legno raggiunse un massimo nella prima metà degli anni trenta, per poi diminuire lentamente fino al 1939. Fino a quel momento, all’incirca la metà della legna tagliata nei nostri boschi veniva impiegata come legna da ardere.

Durante la seconda guerra mondiale la produzione di legna da ardere aumentò ben al di là della naturale capacità di ricrescita. Ad esempio nel 1941/42 si accordò l’autorizzazione a tagliare l’equivalente del 200% dell’accrescimento. Tuttavia, in particolare a causa della mancanza di manodopera e dei problemi di trasporto, l’esbosco effettivo di legna da ardere risultò essere limitato a ca. una volta e mezza quello dell’anno precedente, ciò che equivaleva a poco meno del 30% del consumo energetico dell’epoca, fortemente ridotto a causa della guerra.

Nel 1950 il consumo di legna da ardere era ritornato ai livelli di prima della seconda guerra mondiale e in seguito continuò a diminuire. Nel 1970 il contributo del legno nella copertura dell’intero fabbisogno era sceso ad un misero 1%, e solamente il 20% del legname tagliato nei boschi trovava impiego come combustibile.

L’interesse per l’energia del legno si risvegliò solamente con l’avvento della crisi petrolifera del 1973 e con il conseguente aumento del prezzo del petrolio. Dal 1990, grazie a provvedimenti mirati della politica energetica svizzera e all’aumento della sensibilità della popolazione per le questioni ambientali il suo impiego è tornato ad aumentare. Nel 2012, l’energia dal legno a coperto il 4,2% del fabbisogno energetico totale.

Dall’analisi dei dati sui consumi di legno quale combustibile, emerge che rispetto al 1990 l’uso di legna in pezzi si è quasi dimezzato (Tab. 1). L’impiego di cippato, di pellet e di legno vecchio è nel frattempo fortemente aumentato, tanto che globalmente la quantità di legname usato a scopo energetico risulta essere cresciuta del 42%, anche se sempre nello stesso periodo il numero totale di riscaldamenti a legna è diminuito di oltre 73'000 unità.

Tabella 1 – Uso di energia del legno secondo il tipo di combustibile: confronto tra il 1990 e il 2012 del numero di impianti e del consumo di legno da energia. Fonte: Statistica svizzera dell’energia del legno 2012
Tipo di riscaldamento
 Anno Numero di impianti
Uso di legno da energia in m3
Riscaldamenti per legna in pezzi
1990
2012
689'184
(- 14.8%)     586'924
2'416'031
(- 45,5%)     1'316'103
Riscaldamenti a cippato 1990 2012 3'267
(+ 226.6%)      10'671
426'820
(+ 381.7%)     2'055'902
Riscaldamenti a pellet 1990 2012 0
21'609
0
340'844
Impianti per legno usato
(senza IIRU)
1990 2012 23
(+ 152.2%)               58
175'006
(+ 229,6%)        576'900
Totale
(senza IIRU)
1990 2012 692'474
(-10.6%)     619'262
3'017'857
(+42.1%)     4'289'749
IIRU = Impianti di incenerimento dei rifiuti urbani

Situazione attuale

Wohnraumfeuerung
Fig. 6 - Nella scelta del tipo di riscaldamento a legna più adeguato vanno considerati vari aspetti.
Foto: Energia legno Svizzera 

Nel 2012 i riscaldamenti a legna in funzione in Svizzera hanno utilizzato 4,29 milioni di m3 di legna (Tab. 1). Essi hanno così sostituito circa 880'000 tonnellate di olio da riscaldamento. Grazie all’impiego dell’energia del legno, si è in tal modo potuto evitare l’emissione in atmosfera di oltre 2,7 milioni di tonnellate di CO2.

Attualmente, circa il 70% del volume di legno da energia è usato in sistemi automatici di combustione funzionanti a cippato, pellet o legno vecchio. I riscaldamenti a pellet, grazie all’elevata qualità ed omogeneità del combustibile, sono generalmente caratterizzati da basse emissioni. I piccoli impianti a cippato (potenza nominale inferiore a 70 kW) richiedono di regola combustibile con un basso tenore di acqua e di parti fini, poiché ciò assicura una buona combustione. Gli impianti a cippato di grande potenza e tutti quelli funzionanti con legno usato sono invece dotati di speciali filtri che assicurano un esercizio con basse emissioni.

Il 30% del volume di legno da energia trova impiego sotto forma di legna in pezzi, di cui il 60% serve a apparecchi domestici quali caminetti, stufe, stufe ad accumulazione. In questo settore da anni si constata una marcata tendenza a favore di caminetti chiusi e stufe con una combustione di qualità e un elevato rendimento energetico. Il numero di vecchi caminetti aperti con una pessima combustione è in costante diminuzione. Le caldaie per legna in pezzi con la funzione di riscaldamento centrale trovano essenzialmente impiego presso proprietari di bosco e aziende agricole, che preparano direttamente la propria legna. Questa categoria di impianti usa circa il 40% del volume di legna in pezzi.

I moderni riscaldamenti a legna, gestiti in modo corretto, presentano un elevato rendimento e basse emissioni e rispettano senza alcun problema i limiti imposti dall’Ordinanza federale contro l’inquinamento atmosferico. Per ogni tipo di situazione esistono i riscaldamenti a legna adatti. Il diagramma seguente illustra il procedimento ed i criteri di scelta:

 
procedimento ed i criteri di scelta
 

Dei 4,29 milioni di m3 di legno da energia usati in Svizzera nel 2012 , in base alla statistica forestale nazionale risulta che 1,67 milioni di m3 erano di provenienza forestale diretta. Tale statistica non include ne la legna proveniente da formazioni arboree non forestali ne la legna da ardere che non passa attraverso il commercio. Quest’ultima riguarda essenzialmente la legna in pezzi che i proprietari privati di boschi e i gestori di aziende agricole preparano ed utilizzano direttamente, come pure il cippato preparato a partire da scarti della cura del territorio (potature, ecc.). Nella statistica forestale non rientrano neppure i resti dell’industria di lavorazione del legno (p.es. sciaveri da segherie, scarti, trucioli e segatura da falegnamerie e carpenterie) e il legno vecchio.

Grossomodo due terzi del volume di legno da energia ricavato dai boschi proviene da latifoglie. Esso viene usato direttamente per la produzione di energia in misura maggiore rispetto al legno di conifere poiché i tronchi di latifoglie sono generalmente poco diritti e trovano pertanto meno impiego per altri utilizzi non energetici. Un’altra ragione risiede nel maggiore potere calorifico del legno di latifoglie. D’altro lato, il legno di essenze resinose trova ottimo sbocco sotto forma di tondame (Fig. 7).

 
Utilizzo di legno nel 2012 suddiviso per assortimento
Fig. 7 - Utilizzo di legno nel 2012 suddiviso per assortimento. Fonte: statistica forestale svizzera 2012
 

Potenziale supplementare di energia dal legno

Dai boschi svizzeri viene prelevato molto meno legno di quanto ne ricresca. Rispetto all’accrescimento annuo di ca. 10 milioni di m3 (Inventario forestale nazionale LF13), dai nostri boschi si preleva mediamente un volume totale di ca. 5 milioni di m3 di legname (Statistica forestale svizzera 2012). Negli ultimi anni la quota parte di legno da energia rispetto al totale del prelievo è aumentata. Nel 2012 il prelievo di legno da energia è stato di 1,67 milioni di m3, ciò che corrisponde al 35.9% del totale (Fig. 7).

Se si considera l’intero mercato del legno da energia, comprendente tutti gli assortimenti dal bosco fino al legno di scarto al legno vecchio, si può assumere che in aggiunta all’uso attuale di circa 4,3 milioni di m3 esiste un potenziale supplementare di 2,3 milioni di m3 utilizzabile a breve-medio termine (Fig. 8).

Poco meno della metà di questo potenziale supplementare, ca. 1 milione di m3, è di origine boschiva e si trova soprattutto in boschi con poche vie d’accesso nel Giura, nelle Prealpi, nelle Alpi e a Sud delle Alpi. Il potenziale supplementare di legname dai boschi è pertanto molto differente a seconda delle regioni. In confronto, il potenziale di 0,3 milioni di m3 di legno derivante da formazioni arboree non boschive quali siepi, zone agricole, rive di corsi d’acqua, potature nelle zone edificate, verde urbano, ecc. è relativamente piccolo. Quantità importanti di scarti di legno e di legno usato continuano ad essere esportate, quando potrebbero senza alcun problema essere utilizzate in Svizzera negli appositi impianti di combustione.

 
Uso di legno da energia 2012 e potenziale supplementare
Fig. 8 - Uso di legno da energia in Svizzera nel 2012 e potenziale supplementare annuo disponibile.
 

Il potenziale supplementare teorico ammonta in totale a ca. 3,3 milioni di m3. L’uso di questo milione di m3 supplementare dipende tuttavia dalle condizioni quadro. Se ad esempio dai boschi delle Prealpi, che spesso sono piuttosto vecchi e dispongono di molto legname, venisse esboscata una maggiore quantità di tondame per segherie, aumenterebbe pure il volume di prodotti secondari utilizzabili quale legno da energia. In parallelo si avrebbe a disposizione anche una quantità maggiore di scarti legnosi e segatura dalle imprese di lavorazione del legno, utilizzabile per produrre cippato e pellet.

Sguardo al futuro

Logo Energia legno Svizzera

Tra i vari obiettivi della politica energetica svizzera figura pure la riduzione delle emissioni di CO2 e del consumo di energie fossili di almeno il 20 percento entro il 2020, rispetto al 1990, come pure l’aumento della quota parte di energie rinnovabili rispetto al consumo totale di almeno il 50 percento tra il 2010 e il 2020. Per questo motivo, in futuro l’importanza dell’energia del legno è destinata ad aumentare ulteriormente. Molti impianti di teleriscaldamento, l’ampliamento di centrali esistenti e la realizzazione di impianti combinati forza calore utilizzanti grandi quantità di cippato sono già in fase di progettazione. Essi andranno a valorizzare una parte rilevante delle risorse ancora disponibili di legno da energia.

Complessivamente, in Svizzera l’energia del legno potrebbe coprire circa il 6 percento del fabbisogno totale di energia, ossia circa il 12 percento del fabbisogno di calore. L’aumento dell’efficienza energetica degli edifici contribuisce a far aumentare queste percentuali di conseguenza. Per questo motivo, è immaginabile che tra alcuni decenni il legno potrebbe riscaldare circa un quarto del parco immobiliare svizzero.

In futuro il legno non verrà tuttavia utilizzato solamente per produrre calore, poiché la produzione di elettricità a partire dal legno e l’uso in parallelo del calore generato diventerà probabilmente significativa. Nel 2012 nel nostro Paese erano già in funzione 14 impianti di cogenerazione a legna. Sinora le soluzioni più mature si sono rivelate essere quelle di centrali con una dimensione di almeno 2 – 3 MW di potenza termica dotate di turbina a vapore, come pure i sistemi utilizzanti turbine ORC .In quest’ultimo sistema il medio di lavoro è un olio diatermico e non il vapore acqueo, ciò che permette di produrre elettricità anche a temperature inferiori e con migliori caratteristiche di funzionamento a carico parziale.

Siccome in tutti i sistemi di produzione elettrica utilizzanti il legno il rendimento elettrico è piuttosto basso (tra il 10 e il 25% rispetto all’energia in entrata), per assicurare un rendimento energetico complessivo elevato è assolutamente indispensabile valorizzare il calore restante, ad esempio tramite una rete di teleriscaldamento o come calore di processo.

Energia legno Svizzera gestisce dal 1979 un servizio professionale di informazione e consulenza e mette a disposizione numerosa documentazione tecnica e informativa sui vari aspetti e possibilità di uso razionale dell’energia del legno indigeno.

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