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Fattori di emissione: l’impatto dei combustibili

Cosa sono i fattori di emissione e perché sono importanti? 

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Saverio Lapini

Esperto in cambiamento climatico

Punti chiave

Definizione fattore di emissione

Il monitoraggio delle emissioni di gas serra è uno degli strumenti più importanti per fronteggiare il cambiamento climatico. Per poter calcolare però le emissioni di CO2 relative al consumo di energia, sono necessari i fattori di emissione. Il fattore di emissione è una misura che esprime la quantità di gas serra, o altre sostanze inquinanti, emesse per unità di energia prodotta da un determinato combustibile.

Rappresenta il tasso di emissione medio associato a una specifica fonte. Solitamente i fattori di emissione sono espressi in unità di massa, come kilogrammi di CO2 o Tonnellate di CO2, per unità di energia prodotta, ovvero Giga Joule (GJ) o Kilowattora (kWo). 

Importanza fattori di emissione

Perché sono importanti nel contesto del cambiamento climatico? I fattori di emissione hanno la capacità di riflettere direttamente l’impatto ambientale delle attività umane o dei processi industriali, come l’uso dei combustibili fossili. Di conseguenza, sono essenziali nel monitoraggio delle misure di riduzione delle emissioni di CO2. E sono utili per guidare le strategie aziendali di mitigazione del cambiamento climatico.

Per capire quali fattori di emissione utilizzare, vi sono diverse fonti. In Italia, l’ISPRA è la figura che si occupa della predisposizione e dell’aggiornamento dell’inventario nazionale dei gas serra (GHG) e delle emissioni in atmosfera. L’ISPRA, pubblica regolarmente la tabella dei parametri standard nazionali, ovvero una tabella contenete i coefficienti utilizzati per l’inventario delle emissioni di CO2 nell’inventario nazionale UNFCCC. 

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Principali combustibili fossili e le loro emissioni

Riassumendo, i fattori di emissione forniscono una stima della quantità di inquinanti emessi in relazione a un’attività. L’attività di cui parliamo in questo articolo, rappresenta l’uso dei combustibili come fonte energetica. I fattori di emissione possono però variare significativamente a seconda del tipo di combustibile, delle tecnologie di combustione utilizzate e delle condizioni operative.

Ad esempio, il carbone può avere un fattore di emissione di CO2 molto più alto rispetto al gas naturale a causa delle diverse composizioni chimiche. Di conseguenza, i settori industriali possono avere diversi impatti a seconda del combustibile utilizzato, e quindi anche a seconda del suo relativo fattore di emissione.

I principali combustibili utilizzati dalle aziende sono i combustibili fossili, come petrolio, carbone e gas metano. “Recentemente” però vediamo emergere anche altre realtà energetiche, come le biomasse.

I fattori di conversione di ISPRA utili al calcolo della carbon footprint delle aziende

Esempi fattori di emissione CO2 energia elettrica

Ogni combustibile ha implicazioni significative sulle emissioni di gas serra e sull’ambiente. Grazie ai fattori di emissione siamo in grado di valutare l’impronta ambientale della produzione e del consumo di elettricità. Ma perché ci concentriamo sull’elettricità?

Secondo il rapporto ISPRA 384/2023, Le emissioni di gas serra in Italia: obiettivi di riduzione e scenari emissivi, “il settore energetico contribuisce in maniera maggioritaria alle emissioni nazionali di GHG con una quota, nel 2021, del 79.7%”.  Vi consigliamo caldamente di leggere il nostro articolo su quanta CO2 emette 1 kWh in Italia.

Carbone

Il carbone è una fonte di combustibile fossile ampiamente utilizzato per generare energia elettrica e per il riscaldamento. Il carbone è una roccia sedimentaria formatasi a seguito di un lungo processo di fossilizzazione della materia organica. La sua combustione produce calore e viene spesso impiegato per produrre elettricità.

Prendendo in considerazione il carbone da vapore, nella tabella dei parametri ISPRA, abbiamo un fattore di emissione di 2,334 t (tCO2/Un. di misura quantità). Il carbone è una delle fonti più inquinanti dal punto di vista delle emissioni di gas serra.

Gas naturale (metano)

Il il metano è un gas serra, noto anche come gas naturale, è un combustibile fossile che viene utilizzato per la produzione di energia elettrica, riscaldamento domestico, trasporti e altre applicazioni industriali. Le centrali a gas naturale emettono meno CO2 rispetto al carbone, con un fattore di emissione di 2,004 (tCO2/Un. di misura quantità).

Per calcolare le emissioni del gas naturale (metano) si procede con questo calcolo:
consumo di gas / fattore di emissione gas metano x 1000 stdm³ (ovvero standard metri cubi, unità di misura utilizzata per esprimere il volume di gas).

Petrolio

Il petrolio è un altro combustibile fossile importante e spesso viene utilizzato nella produzione di elettricità soprattutto in impianti di piccole dimensioni. Tuttavia, ha un fattore di emissione di CO2 simile a quello del carbone.

Prendendo in considerazione il GPL e l’olio combustibile che sono prodotti petroliferi, abbiamo un fattore di emissione corrispondente a 3,026 e 3,143 (t). Le emissioni di CO2 associate all’uso del petrolio lo rendono una fonte altamente inquinante e poco sostenibile per la produzione elettrica a lungo termine.

Come vengono utilizzati i fattori di emissione a seconda del vettore energetico utilizzato

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Combustibili rinnovabili

Oltre ai combustibili fossili tradizionali, è importante considerare anche i combustili rinnovabili, fondamentali nella riduzione delle emissioni di gas serra (GHG). Uno di questi combustibili è il biodiesel, un biocarburante derivato da fonti rinnovabili come oli vegetali, grassi animali o alghe.

Il fattore di emissione del biodiesel, appartenente alla categoria delle biomasse, si attesta a 0, con un coefficiente di ossidazione pari a 1. Secondo il comitato termotecnico italiano, questo non vuol dire che il biodiesel è esente dalle emissioni di CO2, ma solamente che la CO2 emessa è rinnovabile al 95%. Il carbonio emesso dal biodiesel può essere compensato dalla cattura delle piante durante la loro crescita.

Tuttavia, è importante valutare attentamente il ciclo di vita completo del biodiesel, incluso il processo di produzione e il trasporto delle materie prime. Solo così si può comprendere appieno il suo impatto ambientale complessivo.

Come si calcola il fattore di emissione

Il calcolo dei fattori di emissione dei combustibili è quindi fondamentale per valutare l’impatto ambientale e le emissioni di gas serra in diverse attività industriali, energetiche o di trasporto. Ma come si calcolano questi fattori? Il fattore di emissione viene determinato in base al tenore di carbonio del combustibile preso in esame.

Il processo di calcolo inizia con la raccolta di dati accurati sull’attività in esame, ovvero l’attività che genera emissioni GHG. Si procedere poi alla determinazione delle emissioni effettive grazie al carbonio liberato sotto forma di diossido di carbonio (CO2). La quantità di gas (kg GHG) viene moltiplicata al suo GWP, ovvero potenziale di riscaldamento globale.

In questo modo, ogni emissione viene convertita in CO2 equivalente per poi essere sommata per valutare l’impatto complessivo sul cambiamento climatico. Il fattore di emissione in t CO2/TJ considera il potere calorifico mentre il fattore di emissione in t CO2/m³ considera la densità del combustibile.

L’aggiornamento e la verifica periodica dei fattori di emissione sono fondamentali per mantenere la precisione delle quantificazioni di GHG.

Tecnologie di riduzione delle emissioni

Le tecnologie di riduzione delle emissioni, compresi i fattori di emissione, sono fondamentali nella lotta per la neutralità carbonica. Grazie alla costante ricerca scientifica, ad oggi esistono diverse soluzioni innovative. Abbiamo le fonti energetiche rinnovabili, l’efficientamento energetico e la disponibilità di tecnologie di cattura del carbonio.

Ogni opzione presenta un unico comune obiettivo: limitare l’impatto ambientale delle aziende. Nonostante ciò, il percorso verso la sostenibilità aziendale è ancora lungo, e a volte può risultare complesso.

Noi siamo qui per darti supporto, aiutandoti a identificare e adottare le tecnologie e le strategie più adatte alle tue esigenze specifiche. Un futuro più sostenibile è possibile, basta volerlo e basta avere i giusti strumenti di sostegno.

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