La biomassa ha il potenziale per defossilizzare in modo significativo l'industria chimica
Lo studio conferma che la biomassa può soddisfare il 20% del fabbisogno di carbonio del settore chimico entro il 2050 senza mettere a rischio le forniture di alimenti e mangimi
Un nuovo studio commissionato dalla Renewable Carbon Initiative (RCI) e dal Biobased Industries Consortium (BIC) dimostra che è possibile soddisfare in modo sostenibile il 20% del fabbisogno totale di carbonio dell'industria chimica e delle materie prime a partire dalle biomasse entro il 2050. Questo importante risultato sottolinea il potenziale di defossilizzazione dell'industria, che attualmente dipende dalle risorse fossili per soddisfare oltre il 90% del suo fabbisogno di carbonio.
L'industria chimica e quella a valle dipendono fortemente dal carbonio, che oggi proviene per oltre il 90% da risorse fossili come il petrolio, il gas naturale e il carbone, che sono i principali responsabili del cambiamento climatico. Per raggiungere la neutralità climatica entro il 2050, il carbonio incorporato nei prodotti chimici e nei materiali deve essere defossilizzato e sostituito da alternative rinnovabili provenienti da carbonio biogenico, carbonio daCO2 e riciclaggio. Diversi studi stimano la quota di biomassa intorno al 20%. Tuttavia, c'è scetticismo sulla quantità di biomassa effettivamente disponibile, oltre alla domanda di cibo e mangimi.
RCI e BIC hanno commissionato uno studio che affronta la domanda chiave: La biomassa agricola e forestale insieme possono fornire in modo sostenibile una quantità di biomassa sufficiente a soddisfare il 20% del futuro fabbisogno di carbonio dell'industria chimica e di base nel 2050, rispetto al 5,5% (UE27) e al 10% (a livello globale) nel 2023? Lo studio è stato condotto dal nova-Institut (DE) in collaborazione con EuroCARE Agricultural Policy Research (DE) e l'Istituto forestale di Thünen (TI-WF, DE).
Per esaminare la questione in modo oggettivo e scientifico, lo studio ha raccolto una solida banca dati sull'uso attuale della biomassa e ha sviluppato diversi scenari futuri per modellare una serie di possibili sviluppi. Questi scenari consistono in uno scenario business-as-usual (BAU), due scenari verdi a basso esaurimento delle risorse (LRD) e tre scenari verdi ad alta tecnologia (HT). Insieme a EuroCare e Ti-WF, sono stati analizzati gli sviluppi della disponibilità di biomassa per questi scenari, sia per l'agricoltura che per la silvicoltura.
Il risultato più importante dello studio: sì - soddisfare il 20% della domanda totale di carbonio del settore chimico e dei prodotti derivati nel 2050 con la biomassa è sostenibile. Nello scenario HT moderato, che rappresenta lo sviluppo più probabile, la quota del 20% può essere raggiunta senza compromettere l'approvvigionamento di alimenti, mangimi e biocarburanti. Coprire significativamente più del 20% del fabbisogno di carbonio dalla biomassa sarebbe difficilmente possibile con l'attuale politica dei biocarburanti e solo con uno scenario moderato ad alta tecnologia per l'agricoltura; scenari ad alta tecnologia più forti potrebbero fornire fino al 40% in questo caso.
Agricoltura: in tutti gli scenari, si ipotizza che la produzione di biomassa agricola crescerà costantemente fino al 2050. A seconda del tipo di scenario - business-as-usual (BAU), green low resource depletion (LRD) o green high technology (HT) - i tassi di crescita sono compresi tra il 24% e il 53%; per il BAU, l'aumento previsto è del 31% o di 5,07 miliardi di tonnellate.
La domanda futura prevista di amido, zucchero e olio vegetale - che nel 2050 saranno ancora le materie prime più importanti per l'industria chimica - può essere soddisfatta negli scenari ad alta tecnologia: Il rendimento aggiuntivo richiesto è di circa il 10% (rispetto al BAU), il che significa che lo scenario moderato HT+10 è del tutto sufficiente a coprire la domanda. Gli scenari high-tech più spinti in agricoltura, ad esempio attraverso l'intelligenza artificiale, l'agricoltura di precisione, i droni o gli OGM, possono addirittura fornire una quantità di biomassa sufficiente a superare significativamente l'obiettivo del 20%, ovvero fino a circa il 40%.
Le innovazioni tecnologiche svolgono il ruolo più importante nel raggiungimento dell'obiettivo del 20%. Allo stesso tempo, una produzione e un utilizzo più efficienti della biomassa negli scenari HT possono rendere disponibili più terreni per il ripristino della natura.
Per aumentare la quota di biomassa disponibile, si possono utilizzare più materie prime lignocellulosiche come paglia, legno e rifiuti organici. Tuttavia, l'accesso a queste materie prime specifiche è in forte competizione con i carburanti sostenibili per l'aviazione (SAF), che sono fortemente promossi politicamente attraverso le quote.
La quantità di paglia disponibile potrebbe essere aumentata in modo significativo se si utilizzasse la paglia di mais e di riso oltre a quella di grano, orzo, segale e avena. Se queste quantità fossero disponibili, la paglia potrebbe diventare un'importante materia prima per l'industria chimica.
Silvicoltura: si stima che l'offerta e la domanda globale di legno tondo industriale (legno tenero e legno duro) aumenteranno del 38% tra il 2020 e il 2050, passando da 0,9 a 1,3 miliardi di tonnellate di materia secca (t DM) all'anno. L'aumento maggiore dell'offerta è previsto in Asia (69%), comprese Cina e Russia, ma un incremento significativo del 32% è previsto anche per l'Europa. Le differenze tra gli scenari sono relativamente ridotte rispetto al settore agricolo.
La domanda aggiuntiva dell'industria chimica e dei materiali è relativamente bassa rispetto alla rapida crescita delle applicazioni tradizionali del legno, soprattutto nei settori dell'edilizia e dei mobili. Ciò significa che, in linea di principio, è possibile soddisfare la domanda dell'industria chimica e dei materiali nel lungo periodo. Ci sono diversi modi per raggiungere questo obiettivo: (1) utilizzare una parte relativamente piccola dell'offerta totale di tondame industriale (valutazione dell'efficienza dei costi), (2) utilizzare i sottoprodotti della lavorazione del tondame industriale (problema dell'alta concorrenza) o (3) dirottare una parte relativamente piccola dal settore del legno per uso energetico.
Considerando una visione olistica, la domanda aggiuntiva di biomassa da parte dell'industria chimica per coprire il 20% della sua produzione entro il 2050 è relativamente bassa anche per l'Europa: la domanda di biomassa agricola primaria in Europa richiederebbe circa l'8% dell'offerta totale (30 su 390 milioni di tonnellate dm) e circa il 3% dell'offerta proveniente dalla silvicoltura europea (tondame industriale, legna da ardere e sottoprodotti del tondame industriale, 12,6 su 398 milioni di tonnellate dm).
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