Un pellet è solo combustibile o il futuro dell’economia circolare?
Nell’ambito delle energie rinnovabili, il pellet si distingue come piccoli cilindri di combustibile ottenuti dalla compressione di residui di biomassa come il legno. L’uso dei pellet si sta diffondendo rapidamente in tutto il mondo. Ad esempio, la produzione mondiale annua di pellet è passata da 1,7 milioni di tonnellate nel 2000 a 55,7 milioni di tonnellate nel 2018. Oltre a offrire vantaggi in termini di combustione più pulita e neutralità carbonica rispetto ai combustibili fossili, il pellet è considerato interessante anche dal punto di vista ambientale poiché sfrutta principalmente i residui dell’industria forestale. Ma è sufficiente considerare il pellet solo come combustibile? Questo articolo esamina il ruolo del pellet nell’economia circolare discutendo se la cenere risultante dalla combustione sia un rifiuto o una risorsa preziosa. L’economia circolare è un modello in cui i rifiuti sono ridotti al minimo e riutilizzati come materie prime; la corretta gestione della cenere di pellet può diventare una parte importante di questo modello.
Riciclo della cenere di pellet: rifiuto o risorsa?
Quando il pellet viene bruciato, rimane una quantità molto ridotta di cenere. Nei pellet di legno di alta qualità, il contenuto di ceneri non supera lo 0,7% secondo lo standard ENplus A1; ad esempio, una famiglia che brucia circa 5 tonnellate di pellet all’anno produce solo ~35 kg di cenere. Sebbene questa quantità possa sembrare trascurabile a prima vista, su scala globale rappresenta un volume significativo. Considerando che ogni anno vengono bruciate milioni di tonnellate di pellet, la quantità totale di cenere generata può raggiungere centinaia di migliaia di tonnellate. Questa cenere viene spesso percepita come un rifiuto che ha perso la sua funzione dopo la combustione del combustibile e viene per lo più inviata a discariche controllate. Infatti, se accumulata e stoccata in modo non corretto, la cenere può essere dilavata dalle acque piovane e causare inquinamento ambientale a causa del contenuto di metalli pesanti e sali.
D’altro canto, la cenere di pellet può anche essere vista come una risorsa preziosa. La cenere derivante dalla combustione della biomassa contiene molte sostanze minerali essenziali per la crescita delle piante. I nutrienti come potassio e fosforo, assorbiti dal legno durante la crescita, si concentrano nella cenere dopo la combustione. In letteratura si evidenzia che, in condizioni adeguate, le ceneri di pellet possono essere utilizzate come fertilizzanti o ammendanti del suolo; dunque, la cenere può essere considerata non un rifiuto da smaltire, ma un sottoprodotto da reinserire nel ciclo.
In effetti, alcuni paesi hanno adottato questo approccio. Ad esempio, in Svezia il ritorno della cenere di legno ai terreni forestali è incoraggiato entro determinati limiti, con una dose massima fissata a 3 tonnellate per ettaro. Questa pratica mira a restituire ai suoli forestali i nutrienti estratti dagli alberi raccolti, chiudendo così il ciclo dei nutrienti nell’ecosistema forestale. In conclusione, che la cenere di pellet sia considerata un rifiuto o una risorsa dipende in larga misura dal modo in cui viene gestita: nell’economia circolare, la cenere di pellet può trasformarsi da rifiuto a risorsa se gestita correttamente.
Un valore oltre l’energia: potenziale di utilizzo agricolo della cenere di pellet
Uno degli ambiti di riciclo più promettenti per la cenere di pellet è l’uso agricolo. La cenere derivata dal legno contiene macro e micronutrienti benefici per le piante, come calcio, potassio, magnesio e fosforo. Ad esempio, uno studio ha rilevato che la cenere di pellet di legno è ricca di potassio e di alcuni micronutrienti, mostrando un’elevata alcalinità (basicità). Grazie a queste proprietà, la cenere può, se applicata correttamente, migliorare i terreni agricoli come supplemento fertilizzante o correttivo del suolo. In particolare, nelle aree con suoli acidi (a basso pH), la cenere di legno ha un forte effetto di calcinazione, migliorando l’equilibrio del pH e neutralizzando l’acidità.
L’applicazione della cenere può aumentare il contenuto di calcio del suolo e restituire elementi come potassio e fosforo, contribuendo così al ciclo dei nutrienti delle piante. In questo modo, la cenere di pellet crea un valore che va oltre la produzione energetica. Tuttavia, l’uso agricolo della cenere richiede attenzione su alcuni aspetti. Innanzitutto, la cenere di legno non contiene azoto, quindi non può sostituire da sola un fertilizzante completo; si consiglia di utilizzarla insieme a fertilizzanti organici ricchi di azoto o compost per compensare la carenza. Infatti, nelle applicazioni forestali, si raccomanda di distribuire la cenere in uno strato sottile e, se possibile, mescolarla con compost.
Nelle pratiche svedesi e scandinave, per il riciclo su larga scala, la cenere viene talvolta miscelata con acqua e granulata (in piccole palline simili a pellet). Questo metodo ne facilita la gestione e la distribuzione uniforme nei campi, rallentando anche il rilascio dei nutrienti, evitando così possibili shock da pH a livello delle radici o sulla superficie del suolo. Anche il dosaggio della cenere è importante: quantità eccessive possono rendere il terreno troppo alcalino e causare tossicità nelle piante. Gli esperti consigliano che la cenere non superi il 15% del volume totale del compost e che venga applicata con dosaggi controllati.
Il potenziale agricolo della cenere di pellet non si limita al contributo nutritivo. Essa può anche migliorare le proprietà fisiche del suolo: ad esempio, i carbonati e ossidi di calcio presenti nella cenere possono rendere il suolo più soffice e aumentarne la permeabilità, favorendo l’aerazione delle radici. Inoltre, la cenere di legno può assorbire l’umidità e contribuire a ridurre odori e patogeni durante il compostaggio di rifiuti organici come il letame di pollame (ad esempio, tramite aggiunta di cenere calda per la disinfezione). Questi usi versatili dimostrano che la cenere di pellet ha un valore reale oltre all’energia. Se utilizzata correttamente, può essere una soluzione a basso costo per migliorare il suolo e recuperare nutrienti, utile sia per piccoli agricoltori che per grandi aziende agricole. Così, il ciclo di vita del pellet va oltre la produzione di energia, diventando un anello sostenibile anche nella catena produttiva agricola.
Analisi delle ceneri: base tecnica per il riciclo nei sistemi a pellet
Il recupero delle ceneri di pellet nell’economia circolare richiede una solida base tecnica e la conformità agli standard. La composizione della cenere può variare in base alla materia prima del pellet bruciato, alla temperatura di combustione e alla tecnologia utilizzata. Pertanto, prima del riutilizzo è necessaria un’analisi dettagliata della composizione. I principali parametri da esaminare sono i seguenti:
pH e alcalinità: La cenere di pellet presenta generalmente un pH elevato (alcalino). La capacità di neutralizzazione dell’acido viene misurata in laboratorio per calcolare il dosaggio adeguato in caso di applicazione al suolo. Ad esempio, se un campione di cenere di pellet di legno miscelato con acqua mostra un pH molto elevato (~12–13), può essere necessario neutralizzarlo preventivamente o utilizzarlo a dosi ridotte, invece di applicarlo direttamente al terreno. Poiché una cenere eccessivamente alcalina può causare “shock alcalino” nelle piante, è importante adottare misure basate sull’analisi del pH.
Contenuto di elementi nutritivi: Si analizzano i principali macronutrienti (K, Ca, Mg, P, ecc.) e i micronutrienti (Fe, Mn, Zn, Cu, B, ecc.) presenti nella cenere. La cenere di legno può essere ricca di potassio e calcio; ad esempio, uno studio ha riportato livelli di ferro (Fe) nella cenere di pellet fino a 571 mg/kg. La determinazione dei nutrienti vegetali mette in evidenza il valore agricolo della cenere e indica quali elementi arricchiranno il suolo. Inoltre, una cenere ricca di nutrienti può rappresentare un’alternativa economica ai fertilizzanti chimici.
Concentrazioni di metalli pesanti ed elementi tossici: L’analisi più critica nel riciclo delle ceneri è la misurazione dei metalli pesanti e degli elementi potenzialmente tossici. Sebbene le ceneri provenienti dalla biomassa contengano in genere meno metalli pesanti rispetto a quelle del carbone, è comunque necessario monitorare elementi come Cd, Pb, Ni e Cr. Le ricerche dimostrano che i livelli di metalli pesanti nella cenere di pellet di legno sono bassi e che il rischio per la salute degli adulti è trascurabile. Tuttavia, anche tenendo conto degli scenari di esposizione al suolo per i bambini — pur rimanendo sotto la soglia di rischio — si raccomanda di monitorare gli effetti a lungo termine dell’accumulo della cenere nel terreno. Pertanto, per proteggere l’ambiente e la salute pubblica, è essenziale mantenere i metalli pesanti della cenere entro livelli sicuri. Gli standard definiscono generalmente limiti per questi elementi. Ad esempio, in Canada, la concentrazione accettabile di cadmio (Cd) nei terreni agricoli è limitata a circa 3 mg/kg. I valori dei metalli pesanti rilevati nell’analisi della cenere di pellet vengono confrontati con tali limiti per determinare se la cenere può essere applicata direttamente al suolo.
Distinzione tra cenere volante e cenere di fondo: Nei sistemi di combustione a pellet, una parte della cenere si accumula come cenere di fondo nella camera di combustione, mentre le particelle più fini vengono raccolte come cenere volante nei filtri della canna fumaria. La cenere di fondo è generalmente più grossolana e pulita, quindi più adatta all’uso agricolo. La cenere volante, invece, ha un’elevata area superficiale e tende a contenere più metalli pesanti e cloro. Le analisi tecniche mostrano che la composizione della cenere volante è diversa da quella della cenere di fondo e può concentrare metalli come piombo e cadmio. Di conseguenza, la cenere volante dovrebbe essere trattata separatamente nelle strategie di riciclo; in generale, non va applicata ai terreni agricoli ma smaltita con metodi specifici o utilizzata come materia prima nell’industria (ad esempio nella produzione di cemento). La cenere di fondo, invece, può essere utilizzata in modo più sicuro per scopi agricoli o di riciclo se supera le analisi richieste.
I titoli di analisi sopra menzionati costituiscono la base tecnica per il riciclo della cenere di pellet. Ad esempio, le normative della provincia di Alberta, in Canada, richiedono che la cenere di legno venga analizzata in laboratorio e che il contenuto di umidità rientri entro certi limiti prima dell’uso agricolo. In questo modo, la cenere viene trasformata da ossidi reattivi in forme più stabili di carbonati e idrossidi prima dell’applicazione al suolo, riducendo al minimo il rischio di shock da pH. Allo stesso modo, in molti paesi, i regolamenti sui rifiuti specificano che, per essere riclassificata da “rifiuto” a “sottoprodotto”, la cenere di biomassa deve essere sottoposta ad analisi dei metalli pesanti e ottenere le autorizzazioni necessarie. I progressi nell’analisi delle ceneri sono preziosi non solo per l’ambiente e l’agricoltura, ma anche per l’ottimizzazione dei sistemi di combustione a pellet. Una buona comprensione della composizione chimica della cenere fornisce un utile feedback anche ai produttori di pellet; ad esempio, se una materia prima contiene un alto contenuto di un elemento problematico, la fonte o la miscela può essere modificata di conseguenza. In questo modo, nei sistemi energetici a base di pellet diventa possibile un approccio completamente circolare: ogni fase, dall’ingresso (materie prime e produzione di pellet) all’uscita (energia e cenere), viene analizzata, il processo ottimizzato e i rifiuti ridotti al minimo. Il pellet diventa così più di una semplice fonte di calore ed energia — entra a far parte dell’economia circolare. La storia di un pellet non inizia solo con la trasformazione dei rifiuti forestali in energia, ma continua anche con il reinserimento nell’economia della cenere prodotta dalla combustione. Il riciclo delle ceneri di pellet permette di restituire all’agricoltura risorse limitate come fosforo e potassio, migliorare la salute del suolo e ridurre il carico sulle discariche. Naturalmente, questo processo richiede un’analisi attenta, una tecnologia adeguata e un quadro normativo. Tuttavia, se applicato correttamente, un pellet non è solo combustibile — è un elemento che genera valore in un ciclo chiuso che va dalla materia prima al suolo. Nel futuro dell’economia circolare, una gestione intelligente delle ceneri di pellet può stabilire relazioni win-win tra energia, ambiente e agricoltura. Questa visione incoraggia a considerare il pellet non solo per gli usi tradizionali, ma anche con una prospettiva più ampia orientata alla sostenibilità e all’innovazione.