Cinque materie prime per un biodiesel davvero pulito

Non esiste una materia prima perfetta per il biodiesel, ma solo la più adatta al contesto in cui viene prodotta. È la conclusione di un gruppo di ricercatori dell’Università nazionale di Chonnam, in Corea del Sud, guidato dal professor Boreum Lee insieme a Sanghyuk Koh, che ha confrontato l’impronta ambientale di cinque materie prime per il biodiesel: olio di soia, olio di carinata, olio di palma, olio da cucina esausto e sego bovino. Lo studio, pubblicato sulla rivista Applied Energy, applica per la prima volta a tutte e cinque le filiere un modello di analisi del ciclo di vita basato su Greet (Greenhouse gases, Regulated Emissions, and Energy use in Technologies), suddividendo le emissioni in tre categorie: dirette (Scope 1), da energia (Scope 2) e legate alla filiera a monte e a valle (Scope 3).

Gli scarti vincono sul clima

I risultati confermano una tendenza già nota, ma la quantificano con maggiore precisione: le materie prime di scarto, olio esausto e sego, mantengono emissioni di gas serra sistematicamente più basse rispetto agli oli vegetali, perché non scontano le emissioni agricole a monte né il cambiamento di uso del suolo. Per gli oli vegetali è proprio la fase agricola dello Scope 3 a pesare di più sul bilancio complessivo; per le materie prime di scarto contano soprattutto la produzione diretta (Scope 1) e la fase di raffinazione a valle. Nel dettaglio, le emissioni di partenza oscillano tra 11,90 e 32,15 grammi di CO2 equivalente per megajoule di biodiesel, con i valori più bassi proprio per le filiere di scarto. Negli scenari migliori, i ricercatori stimano una riduzione delle emissioni che va dal 66% al 352% rispetto al processo produttivo convenzionale della stessa materia prima. Quando la lavorazione degli scarti viene alimentata con energia rinnovabile, il bilancio può diventare netto negativo, cioè la filiera sottrae più carbonio di quanto ne emetta, con una riduzione stimata tra il 346% e il 352% rispetto al proprio processo di riferimento a input convenzionali. È un dato da maneggiare con cura: il confronto è interno a ciascuna materia prima, tra la sua versione ottimizzata e quella convenzionale, non un raffronto diretto con il diesel fossile o con le altre materie prime.

Il paradosso della carinata

Tra gli oli vegetali, la carinata (cavolo d'Abissinia) risulta quella con l’impronta di carbonio più bassa, perché a differenza di soia e palma non comporta cambiamento indiretto di uso del suolo. Oltre ai gas serra lo studio ha però misurato anche sei inquinanti atmosferici, composti organici volatili (Voc), monossido di carbonio (Co), ossidi di azoto (Nox), particolato fine (Pm2,5), carbonio nero (Bc) e carbonio organico primario (Poc). Ed è qui che emerge l’effetto collaterale: la carinata è la materia prima con i livelli più alti di Voc e Co tra tutte quelle esaminate, un dato di inquinamento atmosferico locale che il solo bilancio di gas serra non coglie. I ricercatori descrivono il fenomeno come uno spostamento del carico, in inglese burden shifting, da una categoria di impatto all’altra: un basso profilo climatico non garantisce, di per sé, un basso impatto sulla qualità dell’aria. È un argomento a favore di una valutazione che tenga insieme clima e qualità dell’aria, senza fermarsi al solo dato di CO2 equivalente.

Mai imporre un’unica materia prima

L’analisi di incertezza condotta con il metodo Monte Carlo - una tecnica statistica per gestire l'incertezza quando un calcolo dipende da tanti input che non si conoscono con precisione assoluta - mostra inoltre che le materie prime vegetali hanno intervalli di emissione molto più ampi rispetto a quelle di scarto, il cui risultato è più stabile e prevedibile. Da qui la raccomandazione dei ricercatori: le politiche sui biocarburanti non dovrebbero imporre un’unica materia prima di riferimento, ma adattarsi al contesto territoriale. Le aree con una rete di raccolta rifiuti efficiente possono puntare su olio esausto e sego animale; le regioni a vocazione agricola possono orientarsi su colture dedicate come la carinata, tenendo però conto anche dell’impatto sulla qualità dell’aria locale. Lee sottolinea che un approccio regionale e specifico per materia prima può aiutare chi definisce le politiche a costruire strategie più efficaci, anche in vista dell’estensione ad altri settori difficili da elettrificare come l’aviazione e il trasporto marittimo.

Oggi dominano gli oli vegetali

Il messaggio dello studio trova già riscontro nelle scelte dei diversi mercati. Gli oli vegetali restano la base maggioritaria del biodiesel a livello globale, ma la quota degli scarti cresce rapidamente dove le politiche la premiano: nell’Ue l’olio da cucina esausto è arrivato a coprire oltre il 40% delle materie prime nel 2023 (Market Data Forecast), in aumento del 38% rispetto al 2018, mentre negli Stati Uniti quasi la metà dell’olio di soia disponibile finisce ormai in biodiesel e diesel rinnovabile, con l’olio esausto e il sego in crescita ma ancora minoritari. Nel Sud-est asiatico, dove Indonesia e Malaysia producono insieme dall’80% all’85% della palma mondiale, è quest’ultima a restare la materia prima di riferimento. La carinata invece non ha ancora una diffusione commerciale paragonabile alle altre quattro materie prime: resta coltivata su superfici limitate in Nord America, Sud America e Australia, promossa più come coltura dedicata al carburante avio sostenibile che al biodiesel stradale. È un altro argomento a favore della tesi dello studio: le politiche sui biocarburanti funzionano meglio quando riflettono ciò che ogni territorio può realisticamente produrre o raccogliere.