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Biomassa legnosa

Biomassa legnosa: uno studio sull’imballaggio naturale – Parte 2

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***La serie "Imballaggi naturali" prosegue questa settimana con "Biomassa legnosa – Parte 2"***

 

In che modo la biomassa legnosa produce energia?

La biomassa legnosa produce energia attraverso diversi metodi:

Combustione

La combustione della biomassa è una delle risorse energetiche controllabili più antiche. La combustione consiste nel bruciare la legna per produrre calore.

Si tratta di una reazione chimica in cui l'ossigeno e la biomassa si combinano ad alte temperature per produrre vapore acqueo, anidride carbonica e calore.

La combustione è un processo ampiamente utilizzato per generare elettricità e rappresenta una fonte energetica efficiente, economica e pratica.

Gassificazione

La gassificazione consiste nella conversione della biomassa legnosa in un gas combustibile. Il gas così ottenuto può quindi essere utilizzato per alimentare i motori. Il processo di gassificazione richiede una quantità ridotta di ossigeno e, quando viene impiegato per convertire materiali carboniosi solidi, può anche produrre gas ricco di idrogeno.

Pirolisi

La pirolisi è un metodo promettente per produrre energia dai rifiuti. Durante il processo di pirolisi, il legno viene riscaldato in assenza di ossigeno per produrre un combustibile liquido o solido.

La pirolisi della biomassa consiste nella scomposizione della materia organica in catene molecolari più semplici mediante l'applicazione di calore. Questo processo produce non solo energia, ma anche combustibili e altre sostanze chimiche. I combustibili ottenuti tramite il processo di pirolisi rapida hanno il potenziale di contribuire a ridurre le emissioni di gas serra dei veicoli di una percentuale che va dal 51% al 96%.

Il riscaldamento della biomassa ne provoca la decomposizione in cellulosa, lignina ed emicellulosa. Questi componenti possono essere utilizzati per produrre energia tramite combustione o altri metodi.

Altri prodotti a base di biomassa legnosa

La biomassa legnosa è una risorsa versatile che può essere utilizzata per realizzare molti tipi diversi di prodotti; di seguito ne elenchiamo solo alcuni:

Biochar

Abbiamo già parlato del biochar in un precedente articolo del blog Nature’s Packaging. Il biochar è una forma di carbonio ottenuta da fonti di biomassa quali trucioli di legno, residui vegetali e altri scarti agricoli. Viene prodotto per convertire il carbonio della biomassa in una forma più stabile, un processo noto anche come sequestro del carbonio.

Il biochar non è in realtà un unico prodotto. Si tratta piuttosto di diverse forme di carbonio nero, ciascuna con una composizione chimica e fisica unica, che dipende dalle materie prime di partenza, dal processo di produzione, dai metodi di raffreddamento e dalle condizioni generali di stoccaggio.

Aceto di legno

L'aceto di legno è un sottoprodotto liquido derivante dalla produzione di carbone vegetale. Si tratta di un liquido generato dalla combustione e dai gas prodotti dalla combustione di legno fresco in condizioni di assenza d'aria. Quando il gas si raffredda, si condensa e il liquido che ne rimane è un prodotto simile all'aceto. L'aceto di legno grezzo contiene oltre 200 sostanze chimiche

L'aceto di legno viene utilizzato per migliorare la qualità del terreno, eliminare i parassiti e regolare la crescita delle piante. Accelera la crescita di radici, fusti, tuberi, foglie, fiori e frutti, ma può risultare molto tossico per le piante se utilizzato in dosi eccessive. L'aceto di legno è sicuro per la materia vivente e gli organismi della catena alimentare, in particolare per gli insetti che contribuiscono all'impollinazione delle piante.

Polimeri e compositi a base di legno

Il riciclaggio del legno proveniente da imballaggi a fine vita, detriti edili e rifiuti da demolizione, combinato con la plastica per formare compositi legno-polimero (WPC), dà origine a prodotti resistenti a base di legno con un'ampia gamma di applicazioni. Questi compositi riciclati hanno un impatto ambientale molto basso in termini di potenziale di riscaldamento globale (GWP) e di potenziale di effetto serra. La versatilità dei compositi legno-polimero consente di creare prodotti con valori di resistenza prestabiliti che corrispondono alle loro numerose applicazioni.

Materie prime chimiche

In passato, trasformare la biomassa legnosa in combustibili o altri prodotti primari rappresentava una vera e propria sfida. La lignina presente era difficile da estrarre. Ora, grazie alla scomposizione termodinamica e alla chimica, la lignina può essere estratta ed è ottima come additivo biopolimerico nelle formule adesive; può anche essere ulteriormente trasformata in agenti leganti, agenti disperdenti e stabilizzatori di emulsioni. Ciò significa che la sua versatilità nelle applicazioni chimiche multifunzionali la rende eccellente nei processi di produzione chimica.

La biomassa legnosa nel futuro

I progressi tecnologici nel campo delle scienze dei prodotti forestali stanno aprendo ogni anno nuovi orizzonti di utilizzo funzionale della biomassa legnosa. Partendo dal suo ruolo di risorsa sostenibile e fonte di energia rinnovabile nel tempo, essa si sta affermando come un catalizzatore ecocompatibile che sta trovando nuove applicazioni nella scienza dei materiali.

Con l'aumentare della domanda di fonti energetiche, la biomassa legnosa si affianca ad altre fonti energetiche naturali, quali l'eolico e il solare, garantendo la sicurezza energetica per le industrie manifatturiere e quelle basate sulla produzione. Di conseguenza, le aziende commerciali stanno valutando diverse soluzioni nel campo della bioenergia.

Lo sviluppo di tecnologie volte a migliorare la redditività economica della biomassa legnosa garantisce un futuro sostenibile per la produzione energetica. Il fatto che sia rinnovabile, a emissioni zero e a basso impatto ambientale ne fa una risorsa ideale per le esigenze future.

 

biomassa legnosaFoto di T. Selin Erkan su Unsplash

Risorse rinnovabili - Biomassa legnosa

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Il legno è una delle risorse rinnovabili migliori e più abbondanti in natura e, da tempo immemorabile, l'uomo lo utilizza in una miriade di modi. Di pari passo con il progresso tecnologico, l'impiego dei prodotti in legno si è evoluto fino a creare nuove opportunità in settori così diversi come l'architettura, l'informatica e il consumo energetico. Nel post di questa settimana della rubrica "Nature’s Packaging", approfondiremo il tema del legno come risorsa energetica innovativa.

Biomassa

La biomassa è costituita da materiale organico rinnovabile di origine vegetale o animale. Le fonti energetiche da biomassa comprendono, ad esempio, piante, colture, scarti agricoli e forestali, gas prodotti dalle discariche e rifiuti solidi industriali e urbani.

Cosa li rende rinnovabili? Nel caso delle piante, delle colture, dei prodotti agricoli e dei residui forestali, questi possono essere utilizzati in vari modi e poi ripiantati e ricoltivati rapidamente. I rifiuti industriali e urbani, invece, vengono prodotti in modo continuo.

In molti casi la biomassa, in quanto fonte di energia rinnovabile, può essere convertita in energia tramite combustione o reazioni chimiche. Questa energia può essere utilizzata per una vasta gamma di scopi, dalla produzione di calore per le abitazioni all'energia elettrica per gli edifici, fino al carburante per i veicoli (ad esempio l'etanolo).

Biomassa legnosa

La biomassa legnosa è costituita dai materiali residui di alberi e arbusti, che comprendono le parti dell'albero che normalmente non vengono raccolte per essere utilizzate: radici, foglie, rami, rametti, corteccia e, talvolta, rampicanti. La biomassa legnosa proviene da diverse fonti: attività di gestione forestale, alberi coltivati a fini energetici, scarti dei prodotti forestali, legno utilizzato come combustibile, scarti di legno urbani, operazioni di diradamento di alberi e foreste volte a ridurre i danni causati dagli incendi boschivi e dai parassiti del bosco.

  • Operazioni di gestione forestale – Ciò comprende il materiale che viene solitamente lasciato sul posto quando un bosco viene sottoposto a taglio per la produzione di legname, come rami, cime degli alberi, ceppi e altri residui
  • Alberi coltivati a fini energetici – Alberi o piante legnose che ricrescono rapidamente dopo la potatura. Sono incluse le colture a rotazione breve di specie quali il pioppo e il salice.
  • Rifiuti dei prodotti forestali – In questa categoria rientrano la segatura e gli scarti provenienti dalle segherie e dalla produzione di mobili.
  • Combustibile legnoso – prodotti quali legno da pasta e legname di qualità commerciale utilizzati come fonte di combustibile per il riscaldamento degli edifici o per la produzione di calore nei processi industriali.
  • Rifiuti legnosi urbani – Detriti legnosi derivanti dalla bonifica dei terreni, dai residui delle tempeste, dalle potature nel settore del paesaggismo e dalla pulizia delle linee elettriche.
  • Diradamento di alberi e foreste – potatura e diradamento di foreste e popolamenti arborei, compresa la rimozione di specie arboree e piante indesiderate. Tutti i residui vengono rimossi al fine di preservare o migliorare la salute ecologica della foresta e aumentarne la capacità di prevenire il rischio di incendi boschivi.

Energia da biomassa legnosa

La maggior parte della biomassa legnosa utilizzata a fini energetici è un sottoprodotto delle attività di gestione forestale e dell'industria dei prodotti forestali. Come fonte energetica, la biomassa legnosa viene convertita in energia principalmente attraverso processi di combustione, conversione chimica, conversione biochimica e conversione termochimica.

  • Combustione: combustione di biomassa legnosa per la produzione di calore.
  • Conversione chimica – scomposizione della biomassa legnosa tramite un processo indotto chimicamente. Si pensi al biodiesel.
  • Conversione biochimica – utilizzo di un organismo vivente (ad esempio, batteri o lieviti) per decomporre la biomassa
  • Conversione termochimica: l'esposizione della biomassa al calore produce diversi tipi di gas e liquidi, oppure solidi (ad esempio, gassificazione, liquefazione, pirolisi)

Elettricità

La legna può essere bruciata in una caldaia per produrre energia elettrica. Il calore generato dalla combustione della legna porta l'acqua a ebollizione e produce vapore, che aziona le turbine e genera energia elettrica. L'energia elettrica viene spesso utilizzata per alimentare qualsiasi tipo di impianto, dalle piccole attività industriali alle centrali elettriche comunali.

Calore

Accendere e utilizzare un fuoco per riscaldarsi è il metodo di riscaldamento più antico al mondo. Nel contesto della biomassa legnosa e del riscaldamento, questi impianti (caldaie, stufe e fornaci da esterno) vengono solitamente utilizzati per riscaldare edifici e/o spazi industriali. Un'alternativa diffusa è rappresentata dagli impianti di riscaldamento a pellet, sia per uso domestico che commerciale.

I pellet di legno sono un prodotto derivato dalla biomassa che viene lavorato e compresso in piccoli cilindri, ideali per lo stoccaggio e la produzione di calore grazie alle loro dimensioni ridotte e alla loro densità. Negli ultimi anni sono diventati una soluzione molto diffusa per il riscaldamento domestico, tramite stufe a pellet, e stanno guadagnando sempre più popolarità anche nel settore del riscaldamento commerciale e industriale.

Cogenerazione

Quando l'elettricità e il calore vengono generati e utilizzati contemporaneamente, questo processo viene definito cogenerazione o produzione combinata di calore ed elettricità (CHP). In ambito commerciale e industriale, le caldaie che utilizzano la legna per produrre elettricità generano anche acqua calda e/o vapore, che vengono impiegati in altre applicazioni. La cogenerazione è l'uso più comune dell'energia da legno negli Stati Uniti. Gli impianti di produzione di cellulosa e carta utilizzano biomassa legnosa e sottoprodotti del legno in questi sistemi per produrre calore ed energia elettrica.

Biocarburanti

Mentre la maggior parte dei carburanti per il trasporto deriva dalla raffinazione dei prodotti petroliferi, i biocarburanti sono oggetto di approfondite ricerche per rispondere alle preoccupazioni relative all'esaurimento dei combustibili fossili tradizionali, alle questioni ambientali, alla sicurezza energetica nazionale e alla fluttuazione dei prezzi. I tipi di biocarburanti più diffusi sono l'etanolo e il metanolo.

  • Etanolo – L'etanolo a base di legno (cellulosico) viene prodotto dalle pareti cellulari dei materiali legnosi. Chimicamente più complesso rispetto all'etanolo tradizionale di origine vegetale, l'etanolo cellulosico brucia in modo più pulito rispetto alla benzina e al diesel. Presenta inoltre basse emissioni di carbonio, zolfo e particolato.
  • Metanolo – noto anche come alcool di legno, si ottiene dalla distillazione del legno. Viene solitamente utilizzato nei carburanti da competizione e come additivo per aumentare il numero di ottani della benzina.

La biomassa legnosa, in quanto risorsa naturale e rinnovabile utilizzata per produrre calore, elettricità, energia e combustibili, presenta sia vantaggi che svantaggi. Il suo prelievo dalle foreste può contribuire a mantenere le foreste in buona salute e ad attenuare il rischio di incendi boschivi; tuttavia, è importante comprendere che un uso eccessivo o un prelievo eccessivo di materiale legnoso può avere un effetto negativo sulla fertilità del suolo e sugli habitat naturali. Si tratta di un delicato equilibrio tra economia ed ecologia, in cui pratiche come la selvicoltura possono aiutare a definire il giusto equilibrio.

Una domanda ricorrente è se vi sia una quantità sufficiente di biomassa legnosa per costituire una risorsa sostenibile in grado di crescere fino a soddisfare le esigenze di un ampio segmento della popolazione o di un settore manifatturiero. Ciò dipenderà in parte dalle politiche governative, dagli incentivi e dall'attività imprenditoriale che stimola l'innovazione nel settore.

Sebbene non esista alcuna fonte energetica, rinnovabile o meno, in grado di risolvere da sola tutte le sfide legate alla produzione e al consumo di energia, la biomassa legnosa offre sicuramente alternative valide che possono e potranno soddisfare tali esigenze, sia oggi che in futuro. Il legno sarà sempre una valida soluzione.

 

Gli enzimi fungini sono fondamentali per l'utilizzo della biomassa legnosa nella produzione di biocarburanti

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Gli enzimi fungini sono fondamentali per l'utilizzo della biomassa legnosa nella produzione di biocarburanti

Le economie mondiali stanno crescendo grazie all'aumento della domanda di energie rinnovabili, quali l'energia solare, eolica e i biocarburanti. Per quanto riguarda la conversione della biomassa legnosa in biocarburanti, fino ad ora la tecnologia ha faticato a sviluppare un metodo di utilizzo economicamente vantaggioso ed efficiente.

Nozioni di base sui biocarburanti

I due biocarburanti più diffusi oggi nel settore dei trasporti sono infatti l'etanolo e il biodiesel. L'etanolo è un alcool ben noto, mentre il biodiesel è una miscela di alcool (di solito metanolo) e biomasse. L'uso predominante dell'etanolo è come agente di miscelazione con la benzina per aumentare il numero di ottani e ridurre gli inquinanti atmosferici. Il biodiesel è utilizzato principalmente come additivo che mitiga gli effetti inquinanti o come carburante rinnovabile per i motori diesel. I ricercatori stanno inoltre studiando modi per produrre carburante per i trasporti dalle microalghe, che possono creare biomassa in modo più efficace e con effetti minimi sull'ambiente.

Immagine fornita da Flickr; distribuita con licenza CC-BY 2.0
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Il processo di conversione del legno in combustibili è finora costoso e dispendioso in termini energetici, e la soluzione a queste carenze potrebbe risiedere proprio nei funghi. La cellulosa presente nel legno è difficile da decomporre, il che è uno dei motivi per cui la conversione della biomassa legnosa in biocarburante è così costosa. In natura, i funghi dispongono di meccanismi naturali per decomporre il legno e trasformarlo in energia. La ricerca su questi meccanismi ha portato alla scoperta di enzimi fungini che contengono rame, e il rame è ora ampiamente utilizzato nel processo di decomposizione di altre forme di biomassa. Questi enzimi potrebbero potenzialmente essere utilizzati su larga scala per convertire la biomassa legnosa in biocarburanti. Gli scienziati ritengono ora che queste scoperte ci abbiano avvicinato alla conversione dei rifiuti forestali in una materia prima di alto valore.

Nature’s Packaging si impegna a utilizzare legno proveniente da fonti sostenibili del Nord America per i propri imballaggi in legno. Le foreste nordamericane sono gestite in modo sostenibile e un maggiore ricorso a prodotti in legno provenienti da fonti sostenibili contribuisce alla lotta contro il cambiamento climatico. Lo sviluppo di utilizzi sostenibili e di alto valore per gli scarti di legno provenienti dalle foreste contribuisce a garantire che queste ultime prosperino e continuino a sequestrare il carbonio dall’atmosfera.

Riferimenti:

Come funziona la cogenerazione

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Come funziona la cogenerazione

La cogenerazione è un metodo efficiente per produrre energia elettrica. Il metodo tradizionale prevede la combustione di un combustibile fossile in un enorme forno per liberare energia termica, che viene poi utilizzata per portare l'acqua a ebollizione e generare vapore. Il vapore aziona una turbina che, a sua volta, aziona un generatore, ed è proprio il generatore a produrre effettivamente l'energia elettrica. Tuttavia, l'acqua utilizzata per generare vapore e azionare le turbine deve essere raffreddata prima di essere rilasciata nell'atmosfera, il che costituisce un enorme spreco.

Immagine di Flickr; distribuita con licenza CC BY 2.0

Nella cogenerazione, il principale risparmio energetico deriva dal recupero del vapore caldo dopo che questo ha azionato le turbine. Da lì, viene convogliato tramite tubazioni verso luoghi in cui può essere riutilizzato per alimentare le turbine. Chiamata anche CHP (cogenerazione di calore ed energia elettrica), la cogenerazione sfrutta l'acqua calda che normalmente andrebbe sprecata e la fornisce alle imprese e alle abitazioni locali come fonte di calore. Quando vengono installati impianti di cogenerazione al posto di quelli convenzionali, questi utilizzano motori termici diversi per produrre il vapore che aziona le turbine in modo da essere ancora più efficienti e ottenere il massimo recupero di energia.

Come viene utilizzata la biomassa forestale nella cogenerazione 

Una centrale di cogenerazione è generalmente costituita da un impianto dotato di un sistema energetico integrato che comprende tre componenti principali: un'unità che riceve la biomassa e le materie prime per la preparazione, un componente per la conversione della biomassa in energia termica (vapore) e un componente per la conversione del vapore in energia elettrica.

I materiali utilizzati come materia prima nell'intero processo sono generalmente residui organici provenienti dalla produzione forestale, insieme a sottoprodotti alimentari e tessili. Tali materiali possono includere steli di mais, paglia di frumento, lolla di riso, segatura, residui forestali e residui di lavorazione. Per materia prima si intendono quelle foreste e quelle erbe coltivate specificatamente per la produzione di energia, come il panico verga, i pioppi ibridi e i salici ibridi. Affinché l'intero processo sia economicamente sostenibile, le fonti di biomassa devono essere relativamente economiche da raccogliere, trasportare e immagazzinare prima della conversione in energia elettrica.

L'utilizzo della biomassa forestale come fonte di combustibile è molto interessante perché permette di sfruttare materiali che altrimenti marcirebbero nei boschi ostacolando la ricrescita. In molti casi, una delle spese più ingenti che le organizzazioni di gestione forestale sostengono ogni anno è proprio la rimozione di tale biomassa forestale, al fine di ridurre il numero di incendi boschivi e la loro gravità una volta che si sono sviluppati. L'utilizzo produttivo di tale biomassa comporta un doppio risparmio: contribuisce a limitare l'ingombro del sottobosco e gli incendi che potrebbero derivarne, e può essere impiegata per alimentare la produzione di energia elettrica.

Bibliografia

 

L'utilizzo della biomassa forestale per la produzione di energia

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L'utilizzo della biomassa forestale per la produzione di energia

Perché la cogenerazione da biomasse è vantaggiosa per l'ambiente

Tutte le agenzie e le organizzazioni che si occupano di gestione forestale sono consapevoli della necessità di rimuovere gli alberi morti e caduti dalle foreste, al fine di ridurre il rischio di incendi boschivi e di creare spazio per la ricrescita. In passato, la rimozione di tali residui forestali avveniva tramite la raccolta e il trasporto verso varie discariche per l'incenerimento, oppure semplicemente lasciando che si decomponessero naturalmente nell'ambiente.

Questo approccio è stato ormai riconosciuto come estremamente dispendioso, soprattutto alla luce del fatto che oggi esistono tecnologie in grado di sfruttare in modo vantaggioso tutta quella biomassa forestale che in precedenza veniva scartata. Utilizzando la biomassa forestale come fonte di combustibile nelle centrali elettriche, è possibile ottenere un risultato finale molto utile, invece di limitarsi a smaltirla o bruciarla nelle discariche.

Immagine di Flickr; distribuita con licenza CC BY 2.0

In che modo l'ambiente trae beneficio dalla cogenerazione da biomasse

Come già accennato, da quando la gestione forestale è diventata una pratica diffusa, si è riconosciuta la necessità di rimuovere grandi quantità di alberi morti o morenti. Durante gli incendi boschivi, tutti gli alberi e i rami caduti a terra fungono da catalizzatori per la propagazione e l'intensificazione del fuoco, pertanto è necessario compiere uno sforzo enorme per rimuovere questo ingombro.

A titolo di esempio di come la biomassa forestale sia benefica per l'ambiente, nel 2007 l'Università della Columbia Britannica Settentrionale, in Canada, stava valutando diverse soluzioni per ridurre la propria ingente impronta di carbonio e avere un impatto più positivo sull'ambiente locale. Nel giro di due anni, l'università è diventata la prima del continente nordamericano a possedere e gestire un proprio impianto di produzione di combustibile da biomassa. La biomassa utilizzata per alimentare l'impianto proviene da un accordo stipulato con la vicina segheria Lakeland Mills e consiste principalmente di segatura e pellet di legno.

Nel processo di produzione del vapore utilizzato per azionare le turbine che alimentano i generatori per la produzione di energia elettrica non vengono bruciati combustibili fossili; l'università è così riuscita a raggiungere il proprio obiettivo di ridurre in modo significativo la propria impronta di carbonio, disponendo al contempo di una fonte di energia elettrica affidabile ed efficiente. Da allora, altre università e aziende hanno seguito l'esempio, utilizzando la biomassa forestale come materia prima per la produzione di energia elettrica, a tutto vantaggio dell'ambiente.

Iniziativa nazionale per la bioenergia

L'India ha assunto un impegno significativo a favore della tutela dell'ambiente, fissando l'obiettivo di ricavare il 40% della propria produzione energetica da fonti rinnovabili entro il 2030. Oltre all'energia solare ed eolica, un'altra fonte energetica prevista da questa strategia sarà la biomassa che altrimenti andrebbe sprecata.

L'iniziativa indiana avrà inoltre il vantaggio di raggiungere le zone rurali lontane dalle grandi città, che in passato erano prive di fonti di energia. In almeno alcune di queste località, entreranno in funzione centrali elettriche alimentate a biomassa nell'ambito di un ampio impegno volto alla riduzione dell'impronta di carbonio, con un notevole beneficio per l'ambiente.

La biomassa forestale è una risorsa preziosa e, come tutti i prodotti del legno, non dovrebbe mai essere smaltita in discarica. La biomassa forestale può essere utilizzata per produrre pacciamatura, segatura e molti altri prodotti e continuerà a essere una risorsa rinnovabile fintanto che le foreste saranno gestite in modo sostenibile.

Risorse

 

 

Nanotecnologia basata sul legno

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Nanotecnologia basata sul legno

La necessità di ricostituire le foreste del nostro Paese è fondamentale per lo sforzo complessivo di conservazione e, poiché le foreste forniscono una grande quantità di ossigeno all'atmosfera, sono anche fondamentali per la salute e il benessere di tutti gli esseri viventi. La biomassa legnosa, costituita da tutti i rami caduti in eccesso, gli aghi, ecc. provenienti da alberi morti o bruciati, si accumula costantemente nelle foreste di tutto il mondo. La nanotecnologia può entrare in gioco per aiutare a trovare un impiego alla biomassa legnosa, poiché questa può essere trasformata in molti prodotti utili.

Che cos'è la nanotecnologia basata sul legno?

La nanotecnologia è la scienza che studia le proprietà uniche dei materiali a livelli inferiori al microscopico. Comprendendo la chimica e le proprietà degli elementi molecolari presenti nel legno, gli scienziati possono individuare modalità per sfruttare vantaggiosamente tali proprietà nello sviluppo di nuovi prodotti.

Le prospettive offerte dalla nanotecnologia applicata alla biomassa legnosa racchiudono inoltre un enorme potenziale per trasformare l'attuale industria forestale nordamericana in ogni aspetto del suo funzionamento. È possibile migliorare i processi produttivi, aumentare l'efficienza energetica e sviluppare una vasta gamma di prodotti a partire dalla carta e dai materiali compositi. Dai nanocristalli di cellulosa derivati dal legno si possono creare prodotti innovativi, più resistenti e leggeri del kevlar e della fibra di carbonio.

In passato, il mercato della biomassa legnosa in decomposizione proveniente dai terreni forestali era molto limitato e, in assenza di un mercato di alto valore per tale materiale, non era economicamente sostenibile rimuovere o utilizzare in altro modo tale biomassa. In parole povere, l'offerta di biomassa legnosa è di gran lunga superiore alla domanda. Grazie ai nuovi impieghi della biomassa legnosa scoperti grazie alla nanotecnologia, quei mercati di alto valore che prima mancavano stanno ora diventando disponibili, e la biomassa legnosa può essere rimossa in modo economicamente sostenibile dalle foreste gestite in modo sostenibile.

Contribuire alla prevenzione degli incendi

Grazie alla riduzione della biomassa legnosa nei terreni forestali caratterizzati da un'eccessiva vegetazione, il rischio di incendi boschivi si riduce notevolmente; inoltre, dato che oltre la metà del bilancio del Servizio Forestale degli Stati Uniti è destinata alla lotta contro gli incendi boschivi, la gestione delle foreste risulterebbe molto più efficiente in termini di costi. Riducendo l'incidenza e la gravità degli incendi boschivi, che attualmente devastano le aree boschive con un eccesso di biomassa, si salverebbero anche molti beni e persino un numero significativo di vite umane.

Al centro di queste due importanti iniziative – lo sviluppo di nuovi prodotti a base di legno e la riduzione del rischio di incendi boschivi – vi sono le scoperte rese possibili dalla nanotecnologia applicata al legno. E un vantaggio ancora più significativo potrebbe derivare dal fatto che la salute dei terreni forestali migliorerebbe notevolmente una volta che venisse rimossa una maggiore quantità di biomassa. Secondo il Servizio Forestale degli Stati Uniti, si creerebbe un habitat migliore per la fauna selvatica, migliorerebbe la qualità dell'acqua e, naturalmente, una volta individuato un mercato di alto valore per la biomassa legnosa, verrebbero creati nuovi posti di lavoro. Con terreni forestali più sani in tutto il paese, anche il benessere degli animali e degli esseri umani ne trarrebbe un impatto positivo, con un'atmosfera più ossigenata che arricchirebbe l'aria che tutti respiriamo.

Risorse

L'importanza dei prodotti derivati dalla biomassa legnosa per la sostenibilità

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L'importanza dei prodotti derivati dalla biomassa legnosa per la sostenibilità

In questo Paese si sta diffondendo una crescente consapevolezza e accettazione dell'enorme ruolo che la biomassa legnosa svolge, sia oggi che in futuro, nella conservazione delle risorse e nella sostenibilità ambientale complessiva. Il termine «biomassa legnosa» si riferisce all'insieme dei componenti forestali quali alberi, rami, aghi, scarti e residui di legno, nonché ai rifiuti legnosi prodotti dai comuni. Il miglioramento della sostenibilità forestale dipende in larga misura dallo sviluppo di utilizzi coerenti della biomassa forestale.

I prodotti a base di legno contribuiscono alla sostenibilità

Le foreste nordamericane rappresentano una risorsa rinnovabile, a differenza dei combustibili fossili che, prima o poi, si esauriranno e scompariranno del tutto. Gli alberi assorbono il carbonio dall’atmosfera mentre crescono e continuano a immagazzinarlo per tutto il loro ciclo di vita. Questo è un fattore determinante nella necessità di fare un maggiore uso della biomassa legnosa nel maggior numero possibile di prodotti che, in un modo o nell’altro, vengono utilizzati dall’uomo. In molti paesi europei, i combustibili fossili vengono già sostituiti da combustibili a base di legno, poiché il calore e l'elettricità vengono generati dalla biomassa legnosa sotto forma di pellet di legno. Esistono una miriade di altri usi per la biomassa legnosa, come il pacciame, i prodotti di carta e persino l'abbigliamento. L'enorme diversità di prodotti che possono essere derivati dal legno deve ancora essere pienamente sfruttata, ma importanti nuove scoperte sono incoraggiate dai governi e dalla comunità scientifica.

Ad esempio, nel 2016 tre ragazze adolescenti di Dubai hanno inventato una schiuma ignifuga a base di legno che può essere utilizzata come isolante nel settore edile. Dopo che il Paese era stato colpito da una serie di incendi che avevano fatto scalpore, le ragazze hanno condotto delle ricerche e hanno scoperto che tutti questi incendi erano stati aggravati dall'uso di isolanti in polistirolo espanso negli edifici; è emerso infatti che questo materiale favoriva la propagazione e l'intensità delle fiamme.

L'innovativa creazione delle ragazze, a base di schiuma e legno, è più economica da realizzare rispetto al legno, offre le stesse proprietà isolanti e funge da ritardante di fiamma. Inoltre, si tratta di una soluzione sostenibile. È proprio questo tipo di approccio innovativo che può sfruttare al meglio la biomassa legnosa per creare soluzioni utili per il futuro che valorizzino le risorse rinnovabili.

Altri vantaggi offerti dalla biomassa legnosa

La biomassa legnosa contribuisce anche in molti altri modi a un utilizzo più efficiente delle risorse del nostro Paese. Secondo il proprio sito web, il Servizio Forestale degli Stati Uniti preleva ogni anno tonnellate di biomassa dalle foreste. Nelle zone rurali, la biomassa legnosa viene spesso convertita in energia, ma tra gli altri vantaggi derivanti dal suo prelievo dalle foreste figurano la creazione di posti di lavoro, la riduzione della dipendenza dai combustibili fossili, la diminuzione delle emissioni di gas serra, il miglioramento della qualità dell'acqua potabile, la prevenzione degli incendi boschivi e il miglioramento dell'habitat della fauna selvatica.

Non è esagerato affermare che i notevoli effetti positivi derivanti dalla biomassa legnosa si estendono profondamente agli aspetti sociali, economici e ambientali della vita in questo Paese, e che tale influenza si farà sentire ancora di più nei prossimi anni. Nel quadro della sostenibilità, la biomassa legnosa è un esempio lampante di risorse fondamentali per il futuro della sostenibilità globale e per la riduzione delle emissioni di carbonio.

Risorse:

Le start-up del settore della moda utilizzano alternative al cotone a base di legno

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Le start-up del settore della moda utilizzano alternative al cotone a base di legno

Da moltissimi anni ormai il cotone viene considerato il tessuto per eccellenza per la produzione di ogni tipo di indumento, grazie alla sua composizione naturale e traspirante e alla sensazione di comfort che offre a contatto con la pelle. Tuttavia, secondo Waterfootprint.org, la coltivazione del cotone è l'attività che richiede il maggior consumo idrico nell'intera filiera dell'abbigliamento. Per la produzione di una singola maglietta, una ricerca del National Geographic stima che siano necessari 2.700 litri d'acqua, dall'inizio alla fine del processo.

Inoltre, per coltivare una quantità significativa di piante di cotone occorrono letteralmente ettari ed ettari di terreno, e la loro coltivazione comporta un notevole consumo di acqua. Da ciò risulta piuttosto evidente che una svolta nel mondo della moda era attesa da tempo e che tale svolta sembra ora essersi concretizzata sotto forma di alternative a base di legno per la produzione di abbigliamento.

Abbigliamento alternativo a base di legno

Da diversi anni ormai, l'azienda austriaca Lenzing AG sviluppa capi di abbigliamento ecologici, trasformando la polpa di eucalipto in una fibra che riproduce le proprietà traspiranti del cotone, ma che è anche molto più morbida al tatto e molto meno soggetta alle pieghe. Nel 2000, Lenzing ha ricevuto un prestigioso riconoscimento dalla Commissione Europea per il suo contributo lungimirante alla tutela dell'ambiente attraverso la realizzazione di alternative di abbigliamento a base di legno.

Questo tessuto a base di cellulosa è noto come Tencel e ogni anno viene adottato da un numero sempre maggiore di aziende di moda in tutto il mondo. Poiché l'intero processo di produzione del Tencel ha un impatto ambientale molto minore, è diventato uno dei nuovi tessuti più apprezzati, soprattutto da chi si sente responsabile della tutela dell'ambiente a livello globale.

Stanno comparendo anche altri prodotti creativi ed ecologici, che contribuiscono a questa nuova direzione intrapresa dall'industria della moda. Una ragazza di 17 anni di nome Sian Healy è recentemente arrivata in finale al concorso di Miss Inghilterra, indossando un abito realizzato appositamente per lei da Pooling Partners e interamente costruito con vecchi pallet di legno. Sebbene questo tipo di abito per un uso specifico possa non essere economicamente sostenibile per la produzione di massa, esso evidenzia almeno le possibilità di utilizzare materiali a base di legno come alternativa a quelli tradizionali comunemente impiegati nella produzione di abbigliamento.

Oltre il Tencel

A Culver City, in California, un'altra startup chiamata MeUndies ha sviluppato una linea di intimo maschile e femminile, interamente realizzata in fibra di cellulosa che possiede l'interessante proprietà di allontanare l'umidità dal corpo. Denominata MicroModal, questa linea utilizza il legno di faggio anziché le fibre di eucalipto del Tencel e sta riscuotendo grande successo grazie al comfort e alle caratteristiche sostenibili. Inoltre, un'altra stilista con sede a Londra, Alice Asquith, ha lanciato una linea di asciugamani che porta il suo nome, realizzati con fibre di bambù e dotati di morbidezza, resistenza e capacità di assorbimento di gran lunga superiori rispetto agli asciugamani tradizionali in cotone.

In tutto il mondo stanno nascendo altre startup che intendono sfruttare alcune delle straordinarie caratteristiche dei tessuti a base di legno, molto più rispettosi dell’ambiente rispetto ad alcuni materiali esistenti. Mentre colture come quella del cotone vengono coltivate proprio per la produzione di abbigliamento, i tessuti a base di legno utilizzano i sottoprodotti del legno come ingrediente principale. Sviluppando utilizzi efficaci per queste parti della foresta che normalmente andrebbero sprecate, i produttori di abbigliamento stanno facendo la loro parte per garantire che ogni parte di un albero venga utilizzata al momento del raccolto.

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