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La mwbabiomassa è l'insieme di organismi mwbqanimali o mwbgvegetali presenti in una certa quantità in un dato ambiente come quello acquatico o terrestre.

In letteratura il concetto di biomassa viene spesso sviluppato e trattato in modo differente a seconda del contesto in cui è inserito. Le biomasse importanti in due diversi campi: quello mwcaecologico e quello delle mwcqenergie rinnovabili, dove rappresentano una mwcgfonte di energia di origine biotica.

• Sviluppo storico del concetto

• Biomassa come fonte di energia

• Classificazione

• Resa energetica delle biomasse vegetali

• Composizione delle biomasse

• Produzione di biomassa a scopi energetici

• Biocarburanti

• Short rotation forestry

• Biogas

• Biomassa secca e legna ecologica

• Utilizzo delle biomasse come fonte energetica

• Dati sull'energia da rifiuti urbani nel mondo

• Note

• Bibliografia

• Voci correlate

• Altri progetti

• Collegamenti esterni

Dal punto di vista storico, il concetto di biomassa è stato introdotto negli mwdganni venti del mwdwXX secolo. All'epoca, lo scienziato mweaVladimir Ivanovič Vernadskij (1863–1945) cercò di valutare quale fosse la massa di tutti gli esseri viventi.cite-ref-1[1] Egli presentò le sue stime per la prima volta nel 1922 o 1923, quando tenne le sue conferenze di mwfqgeochimica a mwfgParigicite-ref-2[2]. Un saggio per la conferenza è stato pubblicato nel 1924 in mwgwfrancese. Dopo ulteriori considerazioni, Vernadsky ha fatto seguire un libriccino in mwhalingua russa.cite-ref-3[3]

Nelle sue riflessioni, Vernadskij non usò ancora il concetto di "biomassa": esso fu introdotto un anno più tardi. L'introduzione di tale parola avvenne grazie allo mwigzoologo tedesco mwiwReinhard Demoll (1882–1960).cite-ref-4[4] Il termine è stato ripreso nel 1931 dall'mwkaoceanografo Lev Aleksandrovich Zenkevich (1889–1970):

«Con biomassa (Demoll) si indica la quantità di sostanza costituita da organismi viventi per unità di superficie o di volume.»

(Lev Aleksandrovich Zenkevich, Fish-food in the Barents Sea. (Introduction). Reports of the first Session of the State Oceanographical Institute (Mosca, 14-22 aprile 1931)cite-ref-bogorov-5-0[5])

Zenkevich e prima di lui Demoll hanno definito biomassa quella massa che tutti gli organismi viventi di una particolare area possiedono insieme. Ecco la prima definizione del concetto di biomassa ecologica, che è ancora usato.

Zenkevich influenzò la prima pubblicazione scientifica in cui compare per prima volta nel titolo la parola biomassa. Questo studio è opera di un russo. Nel 1934 il mwmqbiologo acquatico Veniamin Grigor'evič Bogorov (1904–1971) pubblica il suo studio mwmwSeasonal Changes in Biomass of Calanus finmarchicus in the Plymouth Area in 1930.cite-ref-bogorov-5-1[5]

Bogorov si occupò della biomassa dei mwoqcopepodi nelle acque di mwogPlymouth. Egli individuò la biomassa di una data popolazione, vale a dire gli individui di una specie all'interno di una determinata area, che insieme formano una comunità riproduttiva. Dallo studio di Bogorov si evince che misurò la biomassa solo dopo che gli organismi catturati furono asciugati con mwowcloruro di calcio.cite-ref-6[6] Misurò pertanto il loro peso secco. In tal modo Bogorov ha sviluppato una seconda definizione del concetto ecologico di biomassa,cite-ref-7[7] ovvero "massa a secco di tutti gli individui in una popolazione" (1934).

La Direttiva Europea, ripresa da tutta la mwtalegislazione ad essa riferente, definisce la biomassa come "la frazione mwtqbiodegradabile dei prodotti, mwtgrifiuti e residui di origine biologica provenienti dall'mwtwagricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali), dalla mwuasilvicoltura e dalle industrie connesse, comprese la mwuqpesca e l'mwugacquacoltura, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani".cite-ref-8[8]

Le biomasse e i mwwacombustibili da esse derivati emettono nell'mwwqatmosfera, durante la mwwgcombustione, una quantità di mwwwanidride carbonica più o meno corrispondente a quella che viene assorbita in precedenza dai vegetali durante il processo di crescita. L'anidride carbonica in atmosfera è il principale responsabile dell'mwxaeffetto serra e quella accumulata nelle biomasse, anche se era già stata in atmosfera negli anni e nei decenni precedenti, al momento del taglio della biomassa era tutta assorbita in essa e quindi non concorreva più all'effetto serra. Con la combustione delle biomasse tutta l'anidride carbonica in esse accumulata viene istantaneamente reimmessa in atmosfera e questa immissione è particolarmente pronunciata nel caso delle mwxqbiomasse forestali, ossia nella combustione di alberi, magari d'alto fusto che hanno accumulato anidride carbonica per decine o centinaia d'anni, abbattuti appositamente per essere bruciati. Se tutti gli alberi abbattuti e bruciati verranno sostituiti da altri, essi nel corso dei decenni potranno riassorbire tutta l'anidride carbonica rilasciata nella combustione e ciò permette di dire ai fautori dell'uso energetico delle biomasse forestali che il loro impiego ai fini energetici non provoca il rilascio di nuova anidride carbonica.

Di contro le biomasse presentano i seguenti svantaggi:

• Per necessità economiche di funzionamento è una forma opposta a politiche di minimizzazione della produzione dei rifiuti;

• Sono richieste grandi aree a causa della bassa mwygdensità energetica;

• Richiesta di utilizzo di mwzafertilizzanti;

• Problemi di logistica per la fornitura della risorsa;

• Problemi di condizione ambientale/meteo;

• Produzione annua non costante.

Le biomasse possono essere caratterizzate da 3 diversi criteri:

• il contenuto di acqua (biomassa fresca o secca)

• la sua origine (vegetale o animale)

• vitalità (presenza di organismi morti o vivi al suo interno)

A seconda della loro origine le biomasse si possono distinguere in:

• mwcqFitomassa: la biomassa proviene da piante

• mwcwZoomassa: la biomassa proviene da animali

• mwdqBiomassa microbica: la biomassa proviene da microrganismi.cite-ref-9[9]

Infine, in base alla vitalità, si può distinguere una mwewbiomassa vivente, costituita da organismi viventi, da una mwfabiomassa morta costituita da organismi morti.

Le piante hanno la capacità di trasformare l'mwfwenergia solare in mwgaenergia chimica. Questo processo può avvenire mediante la seguente reazione di mwgqfotosintesi:

• Acqua + anidride carbonica + luce → mwhaglucosio + ossigeno

L'efficienza energetica globale della formazione di mwhgcarboidrati è rappresentata dal rapporto tra la biomassa ottenuta e l'energia solare disponibile, con quest'ultima che dipende anche dalla quantità di radiazione intercettata e dall'efficienza della fotosintesi. L'efficienza energetica della fotosintesi dipende dal percorso seguito a livello biochimico (si possono distinguere tra piante di tipo mwhwC3 e di tipo mwiaC4).

La biomassa è composta principalmente da organismi vivi o morti, e da una varietà di composti diversi. I composti quantitativamente più importanti dal punto di vista energetico possono essere raggruppati in tre classi:

• mwjqCarboidrati: rappresentano la maggior parte della biomassa e sono costituiti da carbonio, ossigeno e idrogeno. Essi possono essere mwjgmonosaccaridi come il glucosio e il mwjwfruttosio, mwkadisaccaridi come il mwkqsaccarosio, o mwkgpolisaccaridi quali l'mwkwamido e la mwlacellulosa;

• mwlgGrassi;

• mwmaProteine.

Le biomasse incidono sul 9% degli usi energetici primari nel mondo (55 milioni di TJ/anno).

I paesi in via di sviluppo ricavano il 38% del loro fabbisogno energetico dalle biomasse.

Dalla mwowfermentazione dei vegetali ricchi di zuccheri, come mwpacanna da zucchero, mwpqbarbabietole e mwpgmais, si può ricavare l'mwpwetanolo o alcool etilico, che può essere utilizzato come combustibile per i mwqamotori endotermici, in sostituzione della mwqqbenzina. Dalle biomasse oleaginose (quali ad esempio la mwqgcolza e la mwqwsoia) si può ricavare per spremitura e mwratransesterificazione il cosiddetto mwrqbiodiesel.

Tramite opportuno procedimento è inoltre possibile trasformare le biomasse di qualsiasi natura in BTL (mwrwBiomass to liquid), un mwsabiodiesel, ottenuto da materiale organico di scarto o prodotto con colture dedicate.

Lo sfruttamento di nessuna di queste fonti può comunque prescindere da valutazioni sull'mwsgEROEI complessivo, ossia sul rapporto tra energia ottenuta ed energia impiegata nella produzione.

Ne esistono diversi: il bioetanolo, il biodiesel, il biometanolo, il biodimetiletere, gli idrocarburi sintetici, il bioidrogeno, gli olii vegetali.

Alcune conseguenze negative dal punto di vista socioambientale, legate alla produzione di biocarburanti, sono le seguenti:

• Utilizzo di terre coltivabili non per alimentare la popolazione ma per alimentare le macchine.

• Innalzamento del prezzo delle materie prime soprattutto nei paesi del Terzo Mondo. Fra i problemi quello di creare insicurezza alimentare.

• Se le tecniche di coltivazione sono monocolturali questo riduce la mwuqbiodiversità, aumenta l'mwugerosione del suolo e il rischio di insetti e batteri che distruggano le coltivazioni.

Un tipo particolare di biomassa è quella legnosa o erbacea coltivata attraverso colture dalla veloce crescita, come il mwvqmiscanto e il mwvgpioppo, per alimentare mwvwcentrali elettriche a biomasse.

Fra le sperimentazioni in questo tipo di biomassa una risorsa molto promettente pare essere il miscanto. Secondo le stime dell'mwwqEnvironmental Research Institute del Galles, se il miscanto venisse piantato sul 10% delle aree coltivabili europee potrebbe fornire fino al 9% dell'energia elettrica consumata dall'intero continente.cite-ref-10[10] In Italia le sperimentazioni sul miscanto vengono condotte dall'mwxgENEA in mwxwSicilia.

Oltre ai vegetali coltivati, anche i mwygrifiuti vegetali e mwywliquami di origine animale possono essere sottoposti a mwzadigestione o mwzqfermentazione anaerobica (cioè in assenza di mwzgossigeno). La biomassa viene chiusa in un mwzwdigestore (ad esempio realizzato con la tecnologia mw0aUASB) nel quale si sviluppano microrganismi che con la fermentazione dei rifiuti formano il cosiddetto mw0qbiogas. Dopo il trattamento depurativo, questo può essere usato come carburante, combustibile per il riscaldamento o il raffreddamento e per la produzione di mw0genergia elettrica. Anche dai rifiuti raccolti nelle mw0wcittà si può ricavare energia.

Acquisisce sempre più importanza e ogni anno cresce la produzione di mw1wlegna ecologica e biomassa secca ottenute dallo sfruttamento razionale delle mw2aforeste. La biomassa secca e la legna ecologica per dirsi tali devono avere queste caratteristiche:

• abbattimento di piante già morte senza intaccare alberi vivi

• biomassa secca, foglie, rametti, scarti lavorazioni agricole, potature di parchi e giardini, metodo del ramo bello annuale

• sfruttamento razionale delle foreste metodo della matricina per piccole strisce di bosco o 1 pianta ogni 4

• salvaguardia alberi secolari, generi protetti, boschi storici, habitat, ecosistema

• lavorazione ecologica (sega a mano, sega elettrica, cippatrice elettrica, accetta, machete, scure)

• assenza di spese aggiuntive di costi energetici di trasporto via nave e via terra per migliaia di chilometri

• retribuzione 25 € per ogni ora di lavoro applicata

Dall'inizio del secolo l'utilizzo delle biomasse come combustibile per i riscaldamenti ha avuto un notevole incremento in Europa e in Cina, principalmente grazie al mw4wpellet. Nel 2010 in Europa si stima che siano state consumate 10 milioni di tonnellate di pellet che nel 2020 queste raddoppieranno diventando più di 23. In Cina nello stesso arco di tempo si passerà da 1 milione di tonnellate a 10 milioni. Complessivamente a livello mondiale si passera da 15 milioni di tonnellate nel 2010 a 45 milioni di tonnellate nel 2020. In Italia il consumo è passato da un utilizzo inferiore alle 100.000 tonnellate nel 1999 a più di 3.000.000 di tonnellate nel 2015.cite-ref-11[11]

DETAIL TABLE: Producción de energía a partir de biocombustibles sólidos y residuos renovables (por país)

| # | Nazione | 2020 |

|---|---|---|

| 1 | Cina | 17784 |

| 2 | Brasile | 15228 |

| 3 | India | 10518 |

| 4 | Stati Uniti | 9916 |

| 5 | Regno Unito | 5393 |

| 6 | Svezia | 4402 |

| 7 | Thailandia | 3835 |

| 8 | Germania | 2674 |

| 9 | Finlandia | 2481 |

| 10 | Canada | 2360 |

| 11 | Danimarca | 1990 |

| 12 | Indonesia | 1775 |

| 13 | Giappone | 1470 |

| 14 | Russia | 1370 |

| 15 | Francia | 1339 |

| 16 | Italia | 1174 |

| 17 | Austria | 1085 |

| 18 | Guatemala | 1029 |

| 19 | Cuba | 951 |

| 20 | Spagna | 855 |

| 21 | Corea del Sud | 822 |

| 22 | Messico | 811 |

| 23 | Malaysia | 798 |

| 24 | Polonia | 797 |

| 25 | Australia | 678 |

| 26 | Portogallo | 646 |

| 27 | Paesi Bassi | 624 |

| 28 | Belgio | 591 |

| 29 | Turchia | 533 |

| 30 | Rep. Ceca | 472 |

| 31 | Pakistan | 423 |

| 32 | Uruguay | 423 |

| 33 | Cile | 410 |

| 34 | Ungheria | 397 |

| 35 | Taiwan | 393 |

| 36 | Vietnam | 378 |

| 37 | Filippine | 339 |

| 38 | Colombia | 316 |

cite-note-11. ↑ V. Vernadskij: mwaegThe Biosphere. New York 1998, p. 70. ISBN 0-387-98268-X

cite-note-22. ↑ V. I. Vernadskij: mwae0La Géochimie. Paris 1924.

cite-note-33. ↑ V. I. Vernadsky: mwafeбиосфера [Biosfera]. Leningrad 1926.

cite-note-44. ↑ R. Demoll: mwafuBetrachtungen über Produktionsberechnungen. In: mwafyArchiv für Hydrobiologie. 18 (1927), p. 462.

cite-note-bogorov-55. ↑ V. G. Bogorov: mwafwSeasonal Changes in Biomass of Calanus finmarchicus in the Plymouth Area in 1930. In: mwaf0Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom (New Series). 19 (1934), p. 585–612 mwaf4DOI:mwaf8 mwaga10.1017/S0025315400046658 mwage(pdf) mwagiArchiviato il 19 gennaio 2012 in mwagmInternet Archive.

cite-note-66. ↑ V. G. Bogorov: mwaggSeasonal Changes in Biomass of Calanus finmarchicus in the Plymouth Area in 1930. In: mwagkJournal of the Marine Biological Association of the United Kingdom (New Series). 19 (1934), p. 589. mwagoDOImwags:mwagw mwag010.1017/S0025315400046658 mwag4(pdf) mwag8Archiviatomwaha il 19 gennaio 2012 in mwaheInternet Archivemwahi.

cite-note-77. ↑ N. A. Campbell, J. B. Reece: mwahcBiologie. München 2006, ISBN 3-8273-7180-5, S. 1414, 1500.

cite-note-88. ↑ Definizione di cui all'Art.2 della mwahwDirettiva 2009/28/CE

cite-note-99. ↑ U. Gisi: mwaiaBodenökologie. Stuttgart/ New York 1997, ISBN 3-13-747202-4 zitiert nach R. Skorupski: mwaiiBestimmung der mikrobiellen Biomasse mit Bodenatmungskurven. Berlin 2003, S. 9 mwaimpdf mwaiqArchiviatomwaiu il 1º febbraio 2012 in mwaiyInternet Archivemwaic.

cite-note-1010. ↑ Clifton-Brown, J.C.; Stampfl, P.F.; Jones, M.B. (2004). "Miscanthus biomass production for energy in Europe and its potential contribution to EU electricity supply". Global Change Biology. 10(4): 421–432. mwaiwhttps://research.aber.ac.uk/en/publications/miscanthus-biomass-production-for-energy-in-europe-and-its-potent

cite-note-1111. ↑ mwajamwajemwajiCriticità e possibili soluzioni per il mercato italiano del pellet (mwajmmwajqPDF), su mwajuprogettofuoco.com. mwajyURL consultato il 6 gennaio 2015 mwajc(archiviato dall'mwajgurl originale il 10 aprile 2014).

cite-note-121. mwajwmwaj0mwaj4STATISTICHE SULLA CAPACITÀ RINNOVABILE 2021 pag. 41 (mwaj8mwakaPDF), su mwakeirena.org.

• Frank Rosillo-Calle, mwakuBiomasse. Manuale per un uso sostenibile, Franco Muzzio editore, ISBN 978-88-7413-160-0

• Gianni Comini, Giovanni Cortella, mwakgEnergetica Generale, SGE, ISBN 88-86281-15-3

• Biodiesel

• Biogas

• Biomass to liquid

• Gas di sintesi

• Gassificazione

• Pirolisi

• Cippato

• Economia a bambù

• Economia a legna

• Emissioni zero

• Energie rinnovabili

• Pellet (combustibile)

• Teleriscaldamento

• Agroenergie

• Centrale a biomasse

Altri progetti

• Wikizionario

• Wikimedia Commons

• Wikizionario contiene il lemma di dizionario «biomassa»

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su biomassa

• mwalaEsaustiva presentazione sulla produzione di energia da biomasse dell'Università degli Studi di Ferrara, su unife.it.

• mwalqFederazione italiana uso razionale dell'energia, su fire-italia.it (archiviato dall'url originale il 3 febbraio 2012).

• mwalyImpianto a biomassa, per la produzione di calore a mwalccippato realizzato a mwalgCastiglione dei Pepoli abbinato ad una piccola rete di mwalkteleriscaldamento

• mwalsImpianto di cogenerazione a biomassa legnosa (mwalwcippato) con mwal0Motore Stirling, mwal4Gassificatore e rete di mwal8teleriscaldamento

• mwameAtlante delle biomasse, su youtube.com.

• mwammUnità di Ricerca per le Produzioni Legnose fuori Foresta, su populus.it. URL consultato il 21 maggio 2019 (archiviato dall'url originale il 29 agosto 2012).

• mwamuFonti rinnovabili di energia (PDF), su chim.unisi.it. URL consultato il 10 gennaio 2012 (archiviato dall'url originale il 21 ottobre 2012).

• citereftreccani-biomassaBiomassa, in Treccani.it – Enciclopedie on line, Roma, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.