Carbon footprint concept with CO2 text against footprint in grass shape – CO2 Neutral and ecological concept with foot symbol in a rural scene with trees
Nello sviluppo dei grandi progetti su cui è necessario sviluppare una valutazione di impatto ambientale, oggi non è ancora sancito l’obbligo della valutazione delle emissioni climalteranti nel ciclo vita dell’opera. Tuttavia, il calcolo del carbon footprint è un’attività in corso di implementazione in numerosi cicli industriali, con un perimetro di valutazione, però, molto spesso limitato. La questione si pone in modo delicato sullo sviluppo dei grandi progetti, su cui, effettivamente, una valutazione preventiva degli impatti appare oggi necessaria e opportuna anche ai fini della corretta condivisione pubblica dei contenuti valoriali dei progetti.
In questo contesto, il fotovoltaico diviene un elemento positivo del paesaggio non solo se se ne cura il disegno integrato nel contesto ambientale, ma anche se diviene un elemento culturale legato alla vita di tutti i giorni, il concreto collegamento con l’energia del cielo, utile a noi persone con i piedi ben per terra. Il tutt’uno, insieme al contesto ambientale, che consente una lettura del nostro essere e del nostro agire in modo armonico.
Esiste pertanto un metodo per misurare e verificare l’impatto di un progetto fotovoltaico integrato, un metodo dotato di sostanza ma che si applica in modo convenzionale per superare le difficoltà al reperimento dei dati specifici di ogni ciclo di trasformazione. Il Life Cycle Assessment (LCA) rappresenta una metodologia convenzionale utile a questo scopo ed in questo breve articolo se ne affrontano alcune linee guida essenziali a margine di un’applicazione su un campo fotovoltaico a terra in progetto.
Land Live è una società di ingegneria nata per affrontare i temi della sostenibilità, della progettazione paesaggistica e delle energie rinnovabili. In questo contesto, il presente studio rappresenta un elemento innovativo finora non previsto dai contenuti obbligatori delle verifiche di impatto ambientale. Tuttavia, la normativa europea indica una chiara tendenza ad evolvere in questa direzione.
Metodologia LCA
L’analisi del ciclo di vita (LCA) è uno strumento di gestione ambientale che valuta l’impatto ambientale di un prodotto o sistema durante tutta la sua vita, dalla “culla alla tomba”. È ampiamente riconosciuto che per valutare le conseguenze ambientali di un prodotto o di un’attività, si deve considerare l’impatto che risulta da ogni fase del suo ciclo di vita (Hammond & Winnett, 2006). C’è un ampio consenso nella comunità scientifica che l’LCA è una delle migliori metodologie per la valutazione degli oneri ambientali. Esistono diverse definizioni di LCA, ma tutte essenzialmente seguono l’International Organization for Standardization (ISO) che definisce l’LCA come la “compilazione e valutazione degli input, degli output e dei potenziali impatti ambientali di un sistema di prodotto durante il suo ciclo di vita” (ISO, 2006a).
L’obiettivo di questo studio è quello di realizzare una valutazione della Carbon Footprint dell’impianto fotovoltaico che vada a indicare le quantità delle emissioni climalteranti causate e la stima dell’Energy Pay Back Time (EPBT) in termini ambientali dalla realizzazione del progetto oggetto di studio.
Lo studio sviluppato su un’applicazione concreta risulta essere uno strumento per individuare e quantificare i consumi di materie prime e di energia nelle fasi del ciclo della vita dell’impianto fotovoltaico di progetto più impattanti per la realizzazione dell’impianto fotovoltaico da 53,35 MWp. Dunque, l’unità funzionale dello studio è la realizzazione di “Un impianto da 53,35 MWp”.
Lo studio tiene conto delle componenti necessarie per l’installazione di un impianto fotovoltaico con una durata di 30 anni e le componenti analizzate sono:
• Pannello Monoscristallino;
• Struttura di montaggio a terra aperta;
• Inverter;
• Impianto elettrico;
• Costruzione delle cabine in c.a.;
• Piantumazione alberi;
• Scavo e reinterro per la realizzazione e per la dismissione del cavidotto in media e alta tensione;
• La realizzazione della Step-Up di progetto.
Ogni elemento prevede all’interno del set dell’approvvigionamento dei materiali, del trasporto, dell’utilizzo e della dismissione (Cradle to Grave – dalla Culla alla Tomba)).
Nell’analisi dell’inventario vengono analizzate le varianti di progetto e le stime effettuate al fine di rendere lo studio realistico. In alcuni casi a causa di mancanza di dati presenti in letteratura non ne sono state valutate alcune fasi.
Interpretazione dei risultati
In questa fase vengono interpretati i risultati delle due fasi precedenti, qui non riportate, “analisi dell’inventario” e “valutazione dell’impatto”, secondo gli obiettivi e il campo d’applicazione definito all’inizio.
Dalla simulazione si stimano 110.382.240,14 kgCO2eq per la realizzazione, utilizzo per i 30 anni e dismissione del parco fotovoltaico da 53,35 MWp.
Dalla “TAV_CFP1 – Diagramma di Sankey” allegata allo studio ed esportata dal software di calcolo OpenLCA vengono riportati i processi che contribuiscono più del 5 % al Climate Change legato alla realizzazione dell’impianti fotovoltaico. Il maggior impatto è dato dalla produzione di un blocco di silicio monocristallino valore che raggiunge circa il 31,8 % che risulta essere a valle di tutto il processo per la produzione dei pannelli fotovoltaici che ha un impatto di circa i 59,9 % su tutto il processo. Il secondo ramo del diagramma che risulta essere circa il 36,4 % del processo si riferisce all’installazione del sistema necessario per il montaggio, in particolare il processo di produzione dell’alluminio è ciò che impatta maggiormente.
Considerando l’impronta di carbonio generata per la realizzazione dei pannelli (il 59,9 % dei kgCO2eq ottenuti dalla simulazione) e la produzione complessiva dei kWh nei 30 anni di vita dell’impianto fotovoltaico 1.997.258.084 kWh anni si stima l’impronta di carbonio del singolo pannello circa pari a 0,033 kg/kWh.
Il calcolo dei kWh è stato effettuato sulla base dell’energia prodotta nei 30 anni di vita dell’impianto fotovoltaico.
In conclusione, si riporta la stima complessiva dei risparmi di kg di CO2/kWh. Prendendo in considerazione la produzione di energia (kWh) nei 30 anni di vita dell’impianto e valutando i kg CO2/kWh:
• risparmiati dai fattori di emissione atmosferica nel settore elettrico nazionale che si stimano circa 0,273 kg di CO2/kWh;
• emessi derivanti dalla realizzazione dell’impianto da 53,35 MWp stimate a 0,055 kg di CO2/kWh;
• compensati dalla piantumazione degli alberi, circa pari a 20 kg di CO2/albero quindi un recupero annuo di 16.000 kg CO2.
Quest’ultimo punto evidenzia l’importanza di tutelare il patrimonio forestale inserito nel proprio ecosistema.
Dalla Figura 10 si possono valutare i risparmi di kg di CO2 che nel caso studio risultano essere pari a 4.137.723.806 kg di CO2, oltre i risparmi si stima anche l’EPBT che risulta essere pari a 5/6 anni.
Risulta evidente che il semplice utilizzo dell’impianto fotovoltaico non inquina l’ambiente: è la sua produzione e il successivo smaltimento che hanno un impatto significativo. Questi impatti però vengono ammortizzati in soli 6 anni sui 30 anni di vita dell’impianto; questo significa che per circa un quinto della vita l’impianto fotovoltaico sarà impiegato per il recupero della CO2 necessaria per la sua realizzazione la restante parte è tutta CO2 risparmiata.
La tecnologia fotovoltaica al momento risulta essere un tassello fondamentale per la transizione ecologica italiana, al fine di garantire il rispetto dei target europei ma soprattutto la decarbonizzazione. Inoltre, è da tener conto che l’impianto in oggetto sarà un impianto agrivoltaico, nel quale saranno presenti greggi di pecore e postazioni apistiche.