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Approfondimento tecnico

Contenuto di carbonio biogenico

Fonte: EN 15804 e PCR 2019:14

1. Introduzione

La quantità di carbonio biogenico è una proprietà intrinseca del materiale, a volte non inclusa o non correttamente contabilizzata nei set di dati generici disponibili nel software SimaPro. Pertanto, la quantità di carbonio biogenico nel prodotto o nell'imballaggio, necessaria per calcolare correttamente sia i risultati GWP-biogenici che il relativo quantitativo in termini di massa, potrebbe dover essere controllata ed eventualmente aggiunta manualmente. 

Se vi è un'emissione biogenica di CO2 che non proviene dalla combustione o dalla degradazione del prodotto o del suo imballaggio, l'assorbimento iniziale di tale quantitativo di carbonio biogenico deve essere riportato nel modulo in cui si verifica tale emissione. Ciò significa che tali emissioni e assorbimenti saranno bilanciati in ogni singolo modulo*. Tale azzeramento si applica solo nel caso in cui il carbonio biogenico venga emesso sotto forma di CO2. 

In altre parole il bilancio tra la quantità di CO2 assorbita nella biomassa e la relativa quantità equivalente di emissioni di CO2 al punto di completa ossidazione, è pari a zero quando il carbonio da biomassa non viene convertito in metano, composti organici volatili non metanici (COVNM) o altri gas precursori.

Particolare attenzione a:

1. Le emissioni biogeniche di CO2 derivanti dall'incenerimento o dalla degradazione (in discarica) del carbonio figureranno nel modulo C (per quanto contenuto nel prodotto) o nel modulo A5 (per quanto contenuto nell’imballaggio);

2. Possono esistere processi di fine vita nel modulo B (sostituzione del prodotto o di una parte di esso), che possono dar luogo a emissioni biogeniche di CO2. Tuttavia, tali emissioni sono bilanciate da una quantità uguale di assorbimento di CO2 biogenico all'interno dello stesso modulo e pertanto possono essere ignorate;

3. Se il tenore di carbonio biogenico contenuto nel prodotto non viene incenerito al termine del ciclo di vita (carbonio è immagazzinato in modo permanente nel prodotto per più di 100 anni o perché il carbonio lascia il sistema del prodotto per essere riutilizzato o riciclato in uno successivo), si aggiunge un'emissione virtuale di CO2 biogenica al modulo da cui il carbonio esce dal sistema prodotto studiato,  che il più delle volte è il modulo C (analogamente deve essere aggiunto un assorbimento di CO2 biogenico, ad esempio nel modulo A1 se si utilizza carbonio biogenico riciclato/riutilizzato in input). La EN 15804 non consente crediti dovuti a emissioni ritardate o stoccaggio permanente di carbonio biogenico nel calcolo dei risultati principali;

4. Il carbonio biogenico contenuto nell'imballaggio viene spesso considerato come emissione biogenica di CO2 nel modulo A5 (installazione del prodotto), e quindi il carbonio biogenico immagazzinato nel materiale di imballaggio può essere spesso bilanciato all'interno dello stesso modulo A (la somma negativa dei moduli A1-A3 deve bilanciare il valore positivo del modulo A5). 

5. I dati LCI sulla CO2 biogenica forniti dal software LCA non risultano bilanciati in ogni modulo, poiché il software e il database non sono stati progettati per questo tipo di calcolo. Facciamo un esempio per chiarire:

Dati: Supponiamo di avere emissioni nette di CO2 biogenica pari a 200 kg nel modulo A e di 5 kg nel modulo C. Per bilanciare possiamo scegliere uno dei seguenti approcci:

• aggiungere un assorbimento di CO2 biogenica nell’inventario all'interno dello stesso modulo, cioè 200 kg nel modulo A (presumibilmente A1-A2) e di 5 kg nel modulo C, o

• “trascurare” tali emissioni impostando i loro CF (coefficienti di caratterizzazione) a zero (vedi barrato nella riga 3 e gli zeri aggiunti a ciascuna cella) poiché questi flussi non sono immagazzinati come contenuto di prodotto o imballaggio ma calcolati “erroneamente” dal software.

Il passo successivo è quello di tenere correttamente conto del carbonio biogenico nel prodotto e nel suo imballaggio. Si assuma che il sequestro totale di carbonio biogenico nel prodotto sia pari a 715 kg di CO2 biogenica. Se il prodotto viene incenerito a fine vita, tale quantità di carbonio sarà emessa sotto forma di CO2 biogenica nel modulo C e quindi bilanciata nel corso del ciclo di vita del prodotto. A seconda dello scenario, tale importo può essere suddiviso nei vari moduli C, ma la somma dovrà essere sempre uguale all'assorbimento riportato nei moduli A1-A3. 

Le emissioni di CO2 biogenica vengono impostate a zero (cifre aggiunte in blu nella tabella, riga 2). Il carbonio biogenico immagazzinato nel prodotto viene aggiunto all’inventario controllando che la quantità totale risulti pari a zero durante l'intero ciclo di vita del prodotto.

* Con moduli si intende la suddivisione e identificazione delle fasi del ciclo di vita mediante lettere e numeri come definito dalla normativa di riferimento EN 15804. In generale sono presenti 4 macro - categorie identificate con le lettere dell'alfabeto A, B, C e D; a loro volta suddivise in sotto categorie ( 5 per il modulo A, 7 per il modulo B, 4 per il modulo C e 1 per il modulo D).

2. Calcolo del contenuto di carbonio biogenico

Il calcolo si basa sui pesi atomici del carbonio (12) e dell'anidride carbonica (44). In base al tenore di carbonio biogenico del prodotto e al volume di legno, alla densità e al tenore di umidità, si può ricavare il contenuto di carbonio biogenico (kgC) applicando la formula di cui al paragrafo 5 della norma EN 16449:2014. In particolare:

FORMULA

Dove:

• P_CO2 : è il carbonio biogenico ossidato come emissione di anidride carbonica dal sistema prodotto nell'atmosfera espresso in kg;
• cf : è la frazione di carbonio della biomassa legnosa (massa secca) pari a 0,5 come valore predefinito;
• w : è il contenuto di umidità del prodotto (12% valore predefinito)
• p_w : è la densità della biomassa legnosa del prodotto a quel tenore di umidità (kg/m3 );
• V_w: è il volume del prodotto in legno a quel contenuto di umidità (m3).

Per i prodotti a base di legno, il volume di legno Vω = VP x percentuale di legno dove VP è il volume lordo del prodotto a base di legno.