BOZZA
Per quanto riguarda l'energia elettrica 1 KWh produce 0.4332 Kg di CO2 (fonte: procedura di calcolo della Regione Lombardia
1 mc di gas metano produce 1.95 Kg di CO2
Ho trovato credo la fonte assoluta per i coefficienti di conversione:
DALLA DECISIONE 2003/87/CE (scambio quote di emissione di gas serra)
t CO2equivalenti Gas “x” = consumo combustibile * fattore di emissione * fattore
di ossidazione
Per la combustione:
Emissioni CO2 = Flusso combustibile [t o Nm3] x potere calorifico netto x
fattore di emissione x fattore ossidazione
Dalla deliberazione 14/2009 del Ministero dell’Ambiente (valida fino a dicembre
2010)
METANO: Emiss. = 1,957 t/St m3 o 55,91 t/TJ – Ossid. = 0,995 – pci = 35,00 MJ/St
m3
OLIO COMBUST.: Emiss. = 1,966 t/t o 77,17 t/TJ – Ossid. = 0,990 – pci = 40,995
GJ/t
GASOLIO: Emiss. = 3,173 t/t o 74,438 t/TJ – Ossid. = 0,990 – pci = 42,621 GJ/t
GPL: Emiss. = 3,024 t/t – Ossid. = 0,990 – pci = 46,13 GJ/t
Calcolo CO2
Le emissioni di CO2 evitate sono un indicatore dei benefici ambientali derivanti dal mix delle risorse utilizzate nei processi produttivi e dall’efficienza che accompagna le fasi che vanno dal loro impiego agli usi finali dei vari prodotti.
Sono in seguito riportate (per stime, per calcoli) le emissioni di CO2 evitate grazie alla sostituzione della produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili alla produzione termoelettrica fossile considerata altrimenti necessaria.
Esse sono valutate moltiplicando la produzione di energia elettrica ottenuta con ciascuna fonte rinnovabile per l’emissione specifica media di CO2 della produzione termoelettrica tradizionale.
Nel 2005 le emissioni di CO2 cosí evitate hanno consentito di ridurre di oltre il 22% le emissioni di CO2 che la produzione di energia elettrica avrebbe fatto registrare in assenza del contributo delle fonti rinnovabili. [ENEL]
Emissioni di CO2 evitate |
|
2001 |
2002 |
2003 |
2004 |
2005 |
Per produzione idroelettrica |
migliaia ton |
19.191 |
14.684 |
12.513 |
14.651 |
12.465 |
Per produzione geotermoelettrica |
migliaia ton |
2.999 |
3.154 |
3.373 |
3.533 |
3.444 |
Per produzione da fonte eolica e solare |
migliaia ton |
20 |
38 |
52 |
162 |
254 |
Per produzione da biomassa e parte biodegradabile dei rifiuti |
migliaia ton |
8 |
- |
- |
- |
9 |
Totale |
migliaia ton |
22.228 |
17.876 |
15.938 |
18.346 |
16.172 |
[fonte: ENEL]
Nel corso dei diversi processi di generazione di energia elettrica da fonti fossili, il carbonio contenuto nel combustibile viene integralmente trasformato in anidride carbonica tramite la reazione con l’ossigeno contenuto nell’aria.
Pertanto a diversi combustibili corrispondono diversi “CO2 factor”, che rappresentano quanta CO2 si forma dalla conversione completa di una unità di combustibile.
Nella tabella si riportano tali fattori per i combustibili più comunemente utilizzati. Si sottolinea come il caso delle biomasse sia da considerare in modo particolare: il combustibile di partenza contiene carbonio, e quindi genera CO2, ma lo stesso carbonio è quello che la biomassa ha sottratto dall’atmosfera, fissandolo.
Pertanto si può immaginare un “ciclo chiuso” della CO2, che non concorre ad aumentarne la concentrazione in atmosfera; il relativo “CO2 factor” è stato quindi convenzionalmente fissato a zero.
Combustibile |
CO2 - CO2 factor (kg/MWht) |
Gas naturale |
205 |
Petrolio |
255 |
Carbone |
340 |
Biomasse |
0 |
Dal CO2 factor si può risalire facilmente ad una stima approssimativa delle emissioni di un impianto, semplicemente dividendo questo valore per l’efficienza elettrica, secondo la seguente espressione:
ECO2=FCO2 / Eff
dove:
ECO2 = Emissioni (kg/MWhe)
FCO2 = CO2 factor del combustibile (kg/MWht)
Eff = Efficienza elettrica
Solare termico
In media, in Italia si consumano circa 50 litri al giorno di acqua calda sanitaria pro capite, alla temperatura di 45°C. Ipotizzando una temperatura dell'acqua proveniente dall'acquedotto pari a 15 °C si può calcolare il quantitativo pro capite Q, di energia termica necessaria:
Q = m * c * (Tu - Ta ) = 50 kg * 1 kcal/kg °C * 30 °C = 1500 kcal = 1.744 kWh
avendo indicato con:
- m, massa d'acqua da scaldare (kg)
- c, calore specifico dell'acqua (kcal/kg)
- Tu, temperatura di utilizzo, pari a 45°C
- Ta, temperatura acqua dell'acquedotto (°C).
In Italia, per produrre un kWh elettrico, le centrali termoelettriche a olio combustibile emettono nell'atmosfera in media 0,65-0.85 kg di anidride carbonica (efficienza elettrica 0.3-0.4).
Pertanto, il suddetto scaldabagno è indirettamente responsabile dell'immissione nell'atmosfera di:
0,75 kg CO2 / kWh (elettrico) * 1,744 kWh (elettrici)/giorno = 1,31 kg CO2/giorno.
Nel caso di una caldaia a metano, nella combustione si formano 0,205 kg CO2 per ogni kWh termico (0.5-0.6 kg/kWh elettrico); si dà quindi origine alla seguente produzione giornaliera di anidride carbonica procapite:
0,55 kg CO2/kWh (elettrico) * 1.744 kWh (elettrici)/giorno = 0.96 kg CO2/giorno
Nel caso di impianti ibridi solare /metano, ossia impianti solari posti ad integrazione della caldaia a metano, assicurando lo stesso comfort durante tutto l'arco dell'anno, è possibile risparmiare il 60% del consumo di gas: si produrranno, allora, giornalmente 0,38 kg CO2.
La riduzione delle emissioni di CO2 ottenuta con il sistema ibrido è notevole soprattutto rispetto al primo scenario: si passa da 1,31 kg di CO2 emessi a 0,38 kg di CO2 , con una riduzione percentuale del '71%.
Tra il caso di impiego della caldaia a metano e quello di integrazione di questa con i collettori si verifica una riduzione, in valore assoluto, di 0,58 kg di CO2 procapite, con una riduzione del 60%.
Fotovoltaico
I benefici ambientali ottenibili dall’adozione di sistemi fotovoltaici sono proporzionali alla quantità di energia prodotta, supponendo che questa vada a sostituire dell'energia altrimenti fornita da fonti convenzionali.
Per produrre un kWh elettrico vengono bruciati mediamente l'equivalente di 2,56 kWh sotto forma di combustibili fossili e di conseguenza emessi nell'aria circa 0,65 kg di anidride carbonica (2.56 kWh * 0.255 kg/kWh).
Si può dire quindi che ogni kWh prodotto dal sistema fotovoltaico evita quindi l'emissione di 0,65 kg di anidride carbonica.
Potenza installata (KW) |
Ore funzionamento equivalente l'anno |
Energia annua prodotta (kWh ) |
Kg CO2evitata |
1 |
1.500 |
1.500 |
975 |
1,2 |
1.500 |
1.800 |
1.170 |
2 |
1.500 |
3.000 |
1.950 |
3 |
1.500 |
4.500 |
2.925 |
10 |
1.500 |
15.000 |
9.750 |
20 |
1.500 |
30.000 |
19.500 |
Idroelettrica
Anche la generazione di energia elettrica per via idroelettrica presenta il vantaggio ambientale di non immettere nell’ecosfera sostanze inquinanti, polveri, calore, come invece accade per i metodi tradizionali di generazione per via termoelettrica.
In particolare si riducono le emissioni di CO2 di circa 700 g per ogni kWh prodotto.
A parità di energia prodotta, una centrale idroelettrica che genera 6 GWh permette di ridurre l’emissione di anidride carbonica di 4200 t/anno rispetto a una centrale a carbone.
Eolico
Ogni unità di elettricità prodotta dal vento sostituisce un’unità elettrica prodotta altrimenti con combustibili fossili. Il livello di emissione dipende dai combustibili e dalla tecnologia di combustione e dall’abbattimento dei fumi. Si possono assumere i seguenti valori di emissione associate alla generazione termoelelettrica:
per la CO2: 860 kg / MWh elettrico
La riduzione delle emissioni associata all’uso di energia eolica può essere stimata come segue:
CO2 (ton) =0.3 * A * h * 860/1000
dove:
- 0.3 è una costante che dipende dalla natura intermittente del vento, dalla
disponibilità delle turbine eoliche e dalle perdite
- h è il numero di ore di funzionamento annuo (ordine di grandezza: 7000-8000 h)
- A è la potenza teorica stimata di produzione dell’energia (in MW)
Quindi per esempio una turbina di 660 kW, che funzioni per 8000 ore/anno, contribuisce alla riduzione di 1.362 ton CO2/anno.