Valutazione delle conseguenze
ambientali con il metodo di analisi
del ciclo di vita

J. Bacenetti

M. Fiala

AIR Universita degli studi di Milano

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23 luglio 2014 50 
 
 
Agroenergie 
Elettricità da biogas 
 
 
Jacopo Bacenetti 
Marco Fiala 
 
 
Valutazione delle conseguenze  
ambientali con il metodo di analisi  
del ciclo di vita. 
 
 
Tra le filiere agricole per la produzione da fonti energe-
tiche rinnovabili, la produzione di elettricità dalla dige-
stione anaerobica (DA) di biomasse agricole è una di 
quelle che si è sviluppata maggiormente. Soprattutto a 
causa del quadro di incentivazione previsto fino al 31 
dicembre 2012, l’alimentazione dei digestori è molto 
spesso basata principalmente sull’impiego di biomasse 
dedicate (insilati di cereali soprattutto) invece che di 
biomasse residuali (reflui zootecnici e sottoprodotti 
dell’industria agroalimentare).  
Occorre però considerare che, se la presenza degli in-
centivi pubblici è in grado di favorire il raggiungimento 
di interessanti risultati economici, di per sé non è ga-
ranzia della sostenibilità energetica e ambientale del 
processo produttivo. Sulla spinta del meccanismo di in-
centivazione precedente al 31 dicembre 2013 – la gene-
rosa tariffa omnicomprensiva – sono stati realizzati 
numerosi impianti di grandi dimensioni (potenza elet-
trica prossima a 1 MW) che, da un punto di vista ener-
getico e ambientale, presentavano risultati non soddi-
sfacenti a causa, per esempio, della dissipazione del ca-
lore in eccesso rispetto agli autoconsumi, del trasporto 
delle biomasse e del digestato su lunghe distanze, 
dell’impiego di colture energetiche al posto di residui 
e/o sottoprodotti, ecc. 
Scopo di questo contributo è quello di presentare i risul-
tati relativi alla valutazione ambientale dell’elettricità 
attraverso la filiera della digestione anaerobica di bio-
masse agricole. Più nel dettaglio, sono state valutate le 
conseguenze ambientali di un impianto di biogas da 
500 kW che opera la codigestione ed è alimentato con 
un mix di reflui zootecnici (liquame suino) e colture de-
dicate (insilati di mais e di triticale). Gli effetti 
dell’elettricità prodotta sull’ambientale sono stati poi 
confrontati con quello dell’elettricità presente nella rete 
elettrica nazionale (prodotta quindi da un mix di fonti 
energetiche, prevalentemente di origine fossile). 
 
Analisi del ciclo di vita 
La Life Cycle Assessment (LCA) è una metodologia di 
analisi, originariamente sviluppata per la valutazione di 
processi industriali, che permette di stimare l’effetto 
ambientale di un prodotto o di un processo. Uno dei 
punti chiave della metodica è la definizione dell’unità 
funzionale, ossia la grandezza a cui si riferiscono i risul-
tati (es. kilowattora, ettaro lavorato, tonnellata di pro-
dotto, ecc.) e per la quale sono valutati le potenziali 
conseguenze sull’ambiente; tra queste ultime, vi sono, 
per esempio, l’acidificazione, l’eutrofizzazione, il cam-
biamento climatico e l’uso del suolo. 
Oggi, l’LCA è sempre più applicata anche al settore a-
groalimentare che, infatti, è responsabile di notevoli 
quantità di emissioni in aria e aria/suolo alle quali sono 
associati effetti ambientali che non possono essere tra-
scurati. 
Nel settore agricolo, relativamente alla fase di coltiva-
zione, numerosi studi hanno dimostrato che una quota 
considerevole degli effetti ambientali, soprattutto per 
quanto riguarda acidificazione del suolo, eutrofizzazio-
ne delle acque ed emissioni di gas climalteranti, è legata 
al consumo di carburanti per la meccanizzazione delle 
operazioni di campo e alle emissioni conseguenti 
all’impiego di fertilizzanti. 
In pratica, l’LCA può essere utilizzata per:  
• individuare i processi che, all’interno di una filiera 
produttiva, sono maggiormente responsabili degli ef-
fetti ambientali complessivi. In questo caso i risultati 
possono essere utilizzati in una logica di ottimizza-
zione; infatti, i “punti chiave” individuati sono quelli 
sui quali agire con priorità per ridurre questi effetti; 
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• confrontare filiere diverse caratterizzate da soluzioni 
tecnologiche alternative che portano alla produzione 
di prodotti equivalenti (per esempio produzione di e-
lettricità attraverso la filiera della DA o tramite 
l’impiego di fonti fossili); 
• valutare la riduzione delle conseguenze ambientali 
modificando il processo produttivo (per esempio va-
lorizzando coprodotti e sottoprodotti come il calore e 
il digestato della filiera del biogas). 
In sintesi, l’LCA permette di definire, attraverso indica-
tori numerici, le prestazioni ambientali associate al pro-
cesso produttivo analizzato. Se l’indicatore ambientale è 
positivo allora si hanno effetti negativi sull’ambiente; 
viceversa, se è negativo, gli effetti sull’ambiente sono 
positivi in quanto gli effetti evitati sono maggiori rispet-
to quelli causati dal processo stesso. Per esempio, nel 
caso della filiera della DA la produzione di elettricità e 
calore può permettere la sostituzione di analoga energia 
prodotta mediante fonti fossili e, quindi, permette di 
evitare gli effetti ambientali legati a quest’ultimo pro-
cesso. 
 
Caso studio 
L’impianto di DA oggetto di analisi è caratterizzato da 
una potenza elettrica di 500 kW e viene alimentato con 
liquame suino (10200 t/anno), insilato di mais (6600 
t/anno) e insilato di triticale (4700 t/anno).  
In figura sono riportati i confini della filiera analizzata. 
La filiera studiata comporta la cogenerazione di elettri-
cità (prodotto principale) e calore (coprodotto), ma an-
che considerevoli volumi di digestato. Il calore cogene-
rato, al netto della quota autoconsumata per il riscal-
damento dei digestori che operano in mesofilia, è dissi-
pato; il digestato è utilizzato agronomicamente e, in 
parte, sottoposto a un trattamento di separazione mec-
canica solido-liquido. Il separato solido è utilizzato co-
me ammendante mentre il separato liquido prodotto è 
reimpiegato nel digestore per adeguare il livello di so-
stanza secca del substrato (ST < 10%).  
Gli insilati utilizzati per alimentare l’impianto sono 
prodotti in un’azienda adiacente a quella in cui è realiz-
zato l’impianto di biogas, in doppia coltura, seguendo la 
tecnica colturale comunemente adottata in Provincia di 
Lodi. Le rese sono pari a 37 e 50 ttq/ha, rispettivamente, 
per triticale e mais in secondo raccolto (Ibrido Classe 
500). Il liquame suino, invece, ha provenienza azienda-
le. 
Il biogas prodotto è utilizzato in un gruppo CHP con po-
tenza elettrica di 500 kW (rendimento elettrico del 
37%) e termica di 660 kW (rendimento termico 49%). 
L’energia elettrica prodotta è interamente immessa in 
rete mentre per il soddisfacimento degli autoconsumi 
elettrici (pompe, miscelatori, sistemi di trattamento del 
biogas, separatore solido-liquido ecc.) l’elettricità ne-
cessaria è prelevata dalla re-
te. Gli autoconsumi elettrici 
corrispondono mediamente 
al 9,5% dell’energia prodotta 
e sono in parte preponde-
rante dovuti alla miscelazio-
ne. 
Per l’analisi LCA sono state 
raccolte tutte le informazioni 
relative: 
• alla fase di campo (tecnica 
colturale adottata; quanti-
tà di fertilizzanti, carbu-
ranti, sementi e agrofar-
maci utilizzate; rese pro-
duttive; modalità di ge-
stione dei reflui; distanze 
di trasporto, ecc.); 
• alla fase di conservazione 
della biomassa (consumi 
di gasolio per insilamento, 
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perdite di materiale); 
• alla fase di operatività dell’impianto (consumi di 
biomassa, produzione biogas e di energia elettrica, 
autoconsumi termici ed elettrici, ecc.).  
 
Risultati 
In tabella sono riportati i risultati ambientali riferiti al 
kWh elettrico generato nella filiera della digestione a-
naerobica.  
Dal confronto con gli effetti ambientali del “mix elettri-
co nazionale” (l’insieme delle tecnologie che il Paese sta 
adottando per produrre l’elettricità di cui necessita) è 
interessante notare che – a differenza dell’elettricità 
della rete che presenta sempre indici positivi e quindi 
effetti dannosi all’ambiente – quella prodotta attraverso 
la DA è caratterizzata da indicatori di effetti ambientali 
inferiori a zero per alcune categorie. 
In particolare, sono inferiori a zero categorie quali: 
• diminuzione delle risorse abiotiche: -104%,  
• riscaldamento globale: -138%,  
• diminuzione dello strato di ozono: -115%.  
L’ottenimento di indici inferiori a zero – quindi di bene-
fici per l’ambiente – è dovuto al fatto che: 
• la generazione di energia elettrica da fonte rinnovabi-
le è legata a un credito ambientale poiché sostituisce 
la produzione di elettricità da fonte fossile; 
• l’impiego agronomico del digestato evita gli effetti as-
sociati all’impiego di fertilizzanti minerali di sintesi la 
cui produzione è decisamente energivora.  
Per quanto riguarda invece la formazione di ossidanti 
fotochimici, l’effetto dell’energia da biogas è leggermen-
te superiore (+9%) a quello del mix elettrico; inoltre è 
sensibilmente superiore a quello del mix elettrico per: 
acidificazione del suolo (+125%) ed eutrofizzazione del-
le acque (+120%). Per queste ultime due categorie, a in-
cidere negativamente, è la fase di colti-
vazione dei cereali utilizzati per 
l’alimentazione dell’impianto; a questo 
si aggiunge il fatto che l’applicazione di 
fertilizzanti (in particolare azotati, sia 
organici che minerali) comporta emis-
sioni in atmosfera di sostanze come 
l’ammoniaca e il protossido di azoto e, 
in acqua, di nitrati (lisciviati) e di fosfati 
(persi a causa di erosione superficiale 
del terreno). 
La diminuzione degli effetti ambientali è legata 
all’ottimizzazione della fase di campo. È infatti in que-
sta fase della filiera che, da un lato, l’impiego di fertiliz-
zanti comporta pericolose emissioni e, dall’altro, la 
meccanizzazione delle operazioni di campo determina 
un forte consumo di carburanti e emissioni di gas serra 
in atmosfera.  
Quindi le possibili soluzioni per la riduzione degli effetti 
ambientali sono: 
• riduzione dei consumi di carburanti, per esempio, 
mediante tecniche alternative di lavorazione e di pre-
parazione del letto di semina (minima lavorazione, 
semina su sodo, lavorazione a due strati);  
• riduzione delle emissioni dalla distribuzione del dige-
stato (per esempio rapido interramento e/o iniezione 
di digestato). 
 
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Conclusioni 
Negli ultimi anni sono stati condotti molti studi riguar-
danti la sostenibilità delle filiere per la generazione di 
elettricità da fonte rinnovabile; in particolare, la filiera 
della digestione anaerobica è una delle filiere più stu-
diate. Occorre considerare che sono molti gli aspetti che 
concorrono alla definizione di sostenibilità di una filiera 
e che solo un’accurata e comprensiva valutazione per-
mette di ottenere un’informazione completa. Solo 
un’analisi di tutti questi aspetti può permettere di sce-
gliere le soluzioni caratterizzate da minori conseguenze 
ambientali. In questo contesto l’applicazione della me-
todologia LCA è interessante perché rappresenta uno 
strumento utile per quantificare oggettivamente (indi-
catori numerici), in modo standardizzato, le prestazioni 
ambientali dell’intera filiera. 
Riguardo la filiera della DA oggetto di studio nel pre-
sente contributo, l’analisi condotta ha evidenziato che, 
per importanti categorie di conseguenze ambientali 
(come l’acidificazione e l’eutrofizzazione), l’energia elet-
trica prodotta attraverso il biogas può presentare effetti 
potenziali sull’ambiente nettamente superiori a quello 
dell’elettricità di rete. Al contrario, per altre categorie i 
risultati sono positivi. 
Ferma restando l’importanza legata alla generazione di 
energia da fonti rinnovabili – soprattutto riguardo al 
raggiungimento degli obiettivi europei – si rende quindi 
necessaria l’individuazione e la successiva valutazione 
di soluzioni in grado di ridurre tutte le conseguenze in 
modo da rendere la filiera sostenibile sotto tutti gli a-
spetti. 
 
 
 
 
 
Jacopo Becenetti è assegnista di ricerca presso il Dipartimento 
di Scienze agrarie e ambientali dell’Università degli Studi di 
Milano. 
Marco Fiala è professore associato presso il Dipartimento di 
Scienze agrarie e ambientali dell’Università degli Studi di Mi-
lano. 
www.intersezioni.eu 
 


Elettricit&#224; da biogas

https://air.unimi.it/retrieve/handle/2434/237823/319152/50%20Agroenergie%20Bacenetti%20et%20al..pdf

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