Malgrado la Germania vanti la più antica tradizione in materia di norme tecniche, risalente al Reinheitsgebot del 1516 (standardizzazione del processo produttivo della birra) la percezione popolare della sua tanto decantata serietà e infallibilità tecnica è stata irreversibilmente scalfita dai noti misfatti della sua industria automobilistica.
Nel settore del biogas riconosciamo alla Germania un notevole protagonismo su scala globale, esercitato orgogliosamente negli ultimi anni, ma forse più per la caparbietà delle sue aziende e politici nello spingere un determinato modello di progettazione e gestione degli impianti, che per la sua reale validità tecnica e ambientale.
In onore al principio del dubbio cartesiano (base fondamentale del metodo scientifico) è d'obbligo la lettura critica della normativa tedesca in materia di prove di digestione anaerobica, con il fine di capire le spinte politiche ed industriali che si celano sotto gli innegabili aspetti benefici del biogas come fonte di energia rinnovabile.
Esistono diverse norme in materia di prove di laboratorio sui processi di digestione anaerobica, ma sono state concepite per analizzare i fanghi fognari e i rifiuti. Pertanto, la loro applicazione agli impianti di biogas agricoli non è né immediata e né pertinente, perché sia le popolazioni microbiche, che lo scopo delle prove sono diversi.
Nel mondo del trattamento dei rifiuti, lo scopo della digestione anaerobica è ridurre il più possibile il carico organico inquinante, mentre negli impianti agricoli lo scopo è massimizzare la produzione di energia.
Riconosciamo senza dubbio alla Germania il merito di essere stata il primo Paese a redigere una norma specifica per il settore del biogas agricolo, la VDI 4630, risalente al 2006 e rivista nel 2014.
In Italia è più conosciuta la versione del 2006, in quanto pubblicata in edizione bilingue inglese/tedesco.
Di seguito l'autore omaggia i suoi lettori con un'analisi critica della versione del 2014 in tedesco, per ora la più aggiornata disponibile.
Vediamo innanzitutto brevemente di che cosa tratta in generale: la norma è stata introdotta con lo scopo di prevedere accuratamente la produzione di metano ottenibile dalle biomasse, in quanto importante fonte di energia rinnovabili.
Da sempre il principale problema di tali prove risiede nella grande variabilità del BMP (biochemical methane potential, potenziale metanigeno delle biomasse) che si osserva tra i valori misurati nei diversi laboratori, dai costruttori e infine dai ricercatori universitari.
La menzionata norma dovrebbe uniformare criteri e metodologie, in modo da consentire la confrontabilità dei risultati ottenuti da fonti diverse.
Innanzitutto la norma VDI 4630 ci lascia perplessi per la sua estrema complessità. Tra le righe appaiono evidenti contributi da parte di due diverse scuole di pensiero, da sempre influenzatrici del concetto stesso del BMP.
La prima scuola di pensiero è quella che potremmo chiamare "teorica", in quanto basata su analisi chimiche e calcoli stechiometrici.
La seconda scuola è di tipo "sperimentale" poiché basata sulle prove biologiche.
Il paragrafo 4, Caratterizzazione del substrato, è nettamente influenzato dalla prima, in quanto definisce una serie di analisi che dovrebbero essere condotte in via preliminare, con lo scopo di misurare la fermentescibilità delle biomasse.
Tali analisi sono abbastanza complesse, per cui è implicito che devono essere realizzate da laboratori adeguatamente attrezzati. Ciò esclude dunque la possibilità di autogestione della biologia dell'impianto e lascia intravedere un tentativo di favorire la lobby delle aziende di gestione biologica per conto terzi, uno dei discutibili pilastri del marketing tedesco del settore.
Sorge spontanea la domanda: non è più facile procedere subito con una prova biologica e vedere se la biomassa fermenta o meno?
Nello stesso paragrafo 4 appaiono i primi pregiudizi accademici non supportati da adeguata evidenza sperimentale, come ad esempio l'affermazione: "il glicerolo (sottoprodotto dell'industria del biodiesel, molto forte in Germania, ma irrilevante in molti altri Paesi) è catalogato come 'fermentescibile senza limitazioni'".
La validità di tale affermazione non è affatto universale, come illustrato dall'autore in: La glicerina, un sottoprodotto energetico da consumare con cautela.
Un'altra inutile digressione è, a nostro modesto avviso, il sottoparagrafo riguardante la classificazione giuridica delle biomasse in rifiuti, sottoprodotti, acque reflue, deiezioni zootecniche e "materie prime rinnovabili" (leggasi "colture dedicate") e vediamo il perché.
Innanzitutto, da un punto di vista prettamente tecnico, la digeribilità di un determinato substrato è indipendente dalla catalogazione imposta dai burocrati, siano essi berlinesi o brussellesi.
Di questa classificazione tecnopolitica ne pagano le conseguenze quasi tutti gli europei, come si è visto nel nostro Paese con il famigerato Decreto Effluenti.
Il divieto di utilizzare alcuni residui agroalimentari negli impianti di biogas, solo perché definiti come "rifiuti" da un cervellotico sistema burocratico, comporta maggiori costi per il cittadino, sia in termini economici e sia in termini ambientali. Il maggiore costo economico deriva dal fatto che i comuni e le aziende alimentari si vedono costretti a pagare discariche e inceneritori per lo smaltimento di materie prime utili, solo perché bollate "rifiuti", quando le stesse potrebbero essere processate a costo zero dagli impianti agricoli, senza andare ad intaccare la produzione di mais e altri prodotti alimentari.
Il maggiore impatto ambientale derivante dal divieto di utilizzare "rifiuti" negli impianti agricoli, deriva dalle maggiori emissioni di gas serra delle discariche ed inceneritori, e dal mancato recupero di colloidi e nutrienti utili per mantenere la fertilità e la capacità di trattenere l'acqua dei suoli.
Un altro aspetto, puramente formale ma non per quello meno importante, è che la norma in questione utilizza il litro come unità di misura del volume del gas. Ciò non è corretto perché litri e millilitri non sono unità del SI (sistema metrico internazionale).
Da un punto di vista pratico la produzione di biogas o di biometano si misura in Nm3 (m3 in condizioni normali, cioè 0 °C e 101,3 kPa).
In realtà il litro non si può considerare nemmeno una unità di misura derivata dalle unità primarie. Pertanto, il modo corretto per definire i volumi in ambito normativo, è il metro cubo (simbolo da utilizzare: m3) e i suoi sottomultipli.
Il Comité international des poids et mesures è molto chiaro in merito:
Cubic decimetre and litre
The Comité International des Poids et Mesures recommends that the results of accurate measurements of volume be expressed in units of the International System and not in litres.
(Decimetro cubo e litro: Il Comité international des poids et mesures raccomanda che i risultati di misure accurate di volume siano espressi in unità del Sistema internazionale e non in litri. Riferimento: clicca qui).
Conclusioni
In questa prima puntata abbiamo esaminato gli errori formali e alcune disposizioni, sospettosamente lobbistiche, che destano perplessità in una norma estremamente complessa e articolata.
La stessa dovrebbe servire a uniformare i criteri delle prove di laboratorio di digestione anaerobica, semplificando l'operazione degli impianti di biogas, ma di fatto la grande quantità di prove preliminari e la quasi maniacale puntigliosità delle procedure, rende l'adempimento a tutte le sue disposizioni più costoso delle abituali prove biologiche eseguite secondo i metodi abituali che si riscontrano nella letteratura scientifica.
Nel settore del biogas riconosciamo alla Germania un notevole protagonismo su scala globale, esercitato orgogliosamente negli ultimi anni, ma forse più per la caparbietà delle sue aziende e politici nello spingere un determinato modello di progettazione e gestione degli impianti, che per la sua reale validità tecnica e ambientale.
In onore al principio del dubbio cartesiano (base fondamentale del metodo scientifico) è d'obbligo la lettura critica della normativa tedesca in materia di prove di digestione anaerobica, con il fine di capire le spinte politiche ed industriali che si celano sotto gli innegabili aspetti benefici del biogas come fonte di energia rinnovabile.
Esistono diverse norme in materia di prove di laboratorio sui processi di digestione anaerobica, ma sono state concepite per analizzare i fanghi fognari e i rifiuti. Pertanto, la loro applicazione agli impianti di biogas agricoli non è né immediata e né pertinente, perché sia le popolazioni microbiche, che lo scopo delle prove sono diversi.
Nel mondo del trattamento dei rifiuti, lo scopo della digestione anaerobica è ridurre il più possibile il carico organico inquinante, mentre negli impianti agricoli lo scopo è massimizzare la produzione di energia.
Riconosciamo senza dubbio alla Germania il merito di essere stata il primo Paese a redigere una norma specifica per il settore del biogas agricolo, la VDI 4630, risalente al 2006 e rivista nel 2014.
In Italia è più conosciuta la versione del 2006, in quanto pubblicata in edizione bilingue inglese/tedesco.
Di seguito l'autore omaggia i suoi lettori con un'analisi critica della versione del 2014 in tedesco, per ora la più aggiornata disponibile.
Vediamo innanzitutto brevemente di che cosa tratta in generale: la norma è stata introdotta con lo scopo di prevedere accuratamente la produzione di metano ottenibile dalle biomasse, in quanto importante fonte di energia rinnovabili.
Da sempre il principale problema di tali prove risiede nella grande variabilità del BMP (biochemical methane potential, potenziale metanigeno delle biomasse) che si osserva tra i valori misurati nei diversi laboratori, dai costruttori e infine dai ricercatori universitari.
La menzionata norma dovrebbe uniformare criteri e metodologie, in modo da consentire la confrontabilità dei risultati ottenuti da fonti diverse.
Innanzitutto la norma VDI 4630 ci lascia perplessi per la sua estrema complessità. Tra le righe appaiono evidenti contributi da parte di due diverse scuole di pensiero, da sempre influenzatrici del concetto stesso del BMP.
La prima scuola di pensiero è quella che potremmo chiamare "teorica", in quanto basata su analisi chimiche e calcoli stechiometrici.
La seconda scuola è di tipo "sperimentale" poiché basata sulle prove biologiche.
Il paragrafo 4, Caratterizzazione del substrato, è nettamente influenzato dalla prima, in quanto definisce una serie di analisi che dovrebbero essere condotte in via preliminare, con lo scopo di misurare la fermentescibilità delle biomasse.
Tali analisi sono abbastanza complesse, per cui è implicito che devono essere realizzate da laboratori adeguatamente attrezzati. Ciò esclude dunque la possibilità di autogestione della biologia dell'impianto e lascia intravedere un tentativo di favorire la lobby delle aziende di gestione biologica per conto terzi, uno dei discutibili pilastri del marketing tedesco del settore.
Sorge spontanea la domanda: non è più facile procedere subito con una prova biologica e vedere se la biomassa fermenta o meno?
Nello stesso paragrafo 4 appaiono i primi pregiudizi accademici non supportati da adeguata evidenza sperimentale, come ad esempio l'affermazione: "il glicerolo (sottoprodotto dell'industria del biodiesel, molto forte in Germania, ma irrilevante in molti altri Paesi) è catalogato come 'fermentescibile senza limitazioni'".
La validità di tale affermazione non è affatto universale, come illustrato dall'autore in: La glicerina, un sottoprodotto energetico da consumare con cautela.
Un'altra inutile digressione è, a nostro modesto avviso, il sottoparagrafo riguardante la classificazione giuridica delle biomasse in rifiuti, sottoprodotti, acque reflue, deiezioni zootecniche e "materie prime rinnovabili" (leggasi "colture dedicate") e vediamo il perché.
Innanzitutto, da un punto di vista prettamente tecnico, la digeribilità di un determinato substrato è indipendente dalla catalogazione imposta dai burocrati, siano essi berlinesi o brussellesi.
Di questa classificazione tecnopolitica ne pagano le conseguenze quasi tutti gli europei, come si è visto nel nostro Paese con il famigerato Decreto Effluenti.
Il divieto di utilizzare alcuni residui agroalimentari negli impianti di biogas, solo perché definiti come "rifiuti" da un cervellotico sistema burocratico, comporta maggiori costi per il cittadino, sia in termini economici e sia in termini ambientali. Il maggiore costo economico deriva dal fatto che i comuni e le aziende alimentari si vedono costretti a pagare discariche e inceneritori per lo smaltimento di materie prime utili, solo perché bollate "rifiuti", quando le stesse potrebbero essere processate a costo zero dagli impianti agricoli, senza andare ad intaccare la produzione di mais e altri prodotti alimentari.
Il maggiore impatto ambientale derivante dal divieto di utilizzare "rifiuti" negli impianti agricoli, deriva dalle maggiori emissioni di gas serra delle discariche ed inceneritori, e dal mancato recupero di colloidi e nutrienti utili per mantenere la fertilità e la capacità di trattenere l'acqua dei suoli.
Un altro aspetto, puramente formale ma non per quello meno importante, è che la norma in questione utilizza il litro come unità di misura del volume del gas. Ciò non è corretto perché litri e millilitri non sono unità del SI (sistema metrico internazionale).
Da un punto di vista pratico la produzione di biogas o di biometano si misura in Nm3 (m3 in condizioni normali, cioè 0 °C e 101,3 kPa).
In realtà il litro non si può considerare nemmeno una unità di misura derivata dalle unità primarie. Pertanto, il modo corretto per definire i volumi in ambito normativo, è il metro cubo (simbolo da utilizzare: m3) e i suoi sottomultipli.
Il Comité international des poids et mesures è molto chiaro in merito:
Cubic decimetre and litre
The Comité International des Poids et Mesures recommends that the results of accurate measurements of volume be expressed in units of the International System and not in litres.
(Decimetro cubo e litro: Il Comité international des poids et mesures raccomanda che i risultati di misure accurate di volume siano espressi in unità del Sistema internazionale e non in litri. Riferimento: clicca qui).
Conclusioni
In questa prima puntata abbiamo esaminato gli errori formali e alcune disposizioni, sospettosamente lobbistiche, che destano perplessità in una norma estremamente complessa e articolata.
La stessa dovrebbe servire a uniformare i criteri delle prove di laboratorio di digestione anaerobica, semplificando l'operazione degli impianti di biogas, ma di fatto la grande quantità di prove preliminari e la quasi maniacale puntigliosità delle procedure, rende l'adempimento a tutte le sue disposizioni più costoso delle abituali prove biologiche eseguite secondo i metodi abituali che si riscontrano nella letteratura scientifica.
