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EMISSIONI DI GAS CLIMALTERANTI
Figura 1
Figura 2
Figura 3
Le emissioni di gas climalteranti e l’Inventario Regionale delle Emissioni
Figura 4
Figura 5
Figura 6
.
Figura 7
EMISSIONI CLIMALTERANTI
EMISSIONI DI GAS CLIMALTERANTI
Gli inquinanti responsabili del riscaldamento globale sono i cosiddetti gas serra, di origine sia antropica sia naturale, che trattengono con un meccanismo molto efficace la radiazione infrarossa emessa dalla superficie terrestre, determinando un aumento di temperatura dell’atmosfera e dell’intero sistema climatico terrestre. I principali gas serra presenti nell’atmosfera terrestre sono l’anidride carbonica (CO2), presente in maggiore quantità, il protossido di azoto (N2O) e il metano (CH4), che anche se presente in atmosfera in percentuale decisamente inferiore, ha un fattore di assorbimento della radiazione molto importante.
Gli inventari delle emissioni utilizzati per le valutazioni di qualità dell’aria, tengono in considerazione anche i gas serra, consentendo di effettuare il calcolo dell’anidride carbonica equivalente (CO2eq), cioè dell’equivalente quantità di CO2 necessaria per generare il medesimo potenziale di riscaldamento globale di tutti i gas serra presenti. La determinazione della CO2eq viene infatti effettuata sulla base dei GWP (Global Warming Potentials - Potenziali di Riscaldamento Globale), messi a punto dall'Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).
Già dal rapporto dell’IPCC del 2013, si rileva come la concentrazione dei principali gas serra in atmosfera sia aumentata a livelli mai raggiunti negli ultimi 800.000 anni. La concentrazione di anidride carbonica è aumentata del 40% dal periodo pre-industriale, a causa delle emissioni dovute all’utilizzo di combustibili fossili, alla produzione di cemento e al contributo netto dato dalle modifiche dell’uso del suolo, quella del metano del 150% e quella del protossido di azoto del 20%.
Gli inventari delle emissioni utilizzati per le valutazioni di qualità dell’aria, tengono in considerazione anche i gas serra, consentendo di effettuare il calcolo dell’anidride carbonica equivalente (CO2eq), cioè dell’equivalente quantità di CO2 necessaria per generare il medesimo potenziale di riscaldamento globale di tutti i gas serra presenti. La determinazione della CO2eq viene infatti effettuata sulla base dei GWP (Global Warming Potentials - Potenziali di Riscaldamento Globale), messi a punto dall'Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).
Già dal rapporto dell’IPCC del 2013, si rileva come la concentrazione dei principali gas serra in atmosfera sia aumentata a livelli mai raggiunti negli ultimi 800.000 anni. La concentrazione di anidride carbonica è aumentata del 40% dal periodo pre-industriale, a causa delle emissioni dovute all’utilizzo di combustibili fossili, alla produzione di cemento e al contributo netto dato dalle modifiche dell’uso del suolo, quella del metano del 150% e quella del protossido di azoto del 20%.
Figura 1
Andamento della concentrazione dei principali gas serra in atmosfera (sopra) e stima del contributo antropogenico alle emissioni globali di CO2 dai comparti emissivi (sotto)
Fonte: National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)
A livello di emissioni, si stima che dal 1750 al 2015, le emissioni antropogeniche di CO2 dall’utilizzo di combustibili fossili e produzione di cemento abbia rilasciato circa 410 GtC (miliardi di tonnellate di carbonio) in atmosfera, mentre la deforestazione e le modifiche all’uso del suolo circa 190 GtC (Global Carbon Budget, 2016).
Di queste emissioni antropogeniche cumulative, 260 GtC si sono accumulate in atmosfera, 175 GtC sono state assorbite dagli oceani, che hanno subito una importante acidificazione, e 165 GtC dagli ecosistemi naturali terrestri.
Nel 2016, dato consolidato più recente, le emissioni generate dall’utilizzo dei combustibili fossili e dalla produzione di cemento sono state globalmente pari a 36.183 GtC a cui devono essere sommate derivanti dall’uso del suolo e dagli incendi boschivi, dato non ancora disponibile per il 2016. Negli ultimi tre-quattro anni le emissioni dovute a questo comparto, che rappresenta il 90% del totale, è rimasto stabile ma le stime per il 2017 indicano un nuovo incremento di circa il 2%, raggiungendo circa il 62% in più rispetto ai livelli del 1990.
Di queste emissioni antropogeniche cumulative, 260 GtC si sono accumulate in atmosfera, 175 GtC sono state assorbite dagli oceani, che hanno subito una importante acidificazione, e 165 GtC dagli ecosistemi naturali terrestri.
Nel 2016, dato consolidato più recente, le emissioni generate dall’utilizzo dei combustibili fossili e dalla produzione di cemento sono state globalmente pari a 36.183 GtC a cui devono essere sommate derivanti dall’uso del suolo e dagli incendi boschivi, dato non ancora disponibile per il 2016. Negli ultimi tre-quattro anni le emissioni dovute a questo comparto, che rappresenta il 90% del totale, è rimasto stabile ma le stime per il 2017 indicano un nuovo incremento di circa il 2%, raggiungendo circa il 62% in più rispetto ai livelli del 1990.
Figura 2
Andamento delle emissioni di CO2 derivante dall’utilizzo dei combustibili fossili (produzione di energia e industria)
Anche le concentrazioni di anidride carbonica in atmosfera, che sono ormai costantemente al di sopra dei 400 ppm dal novembre del 2015, hanno raggiunto la media annuale di 406,53 ppm nel 2017, anche se, per la prima volta da molti anni, il tasso di crescita è lievemente inferiore rispetto a quello degli ultimi anni (nel 2015 l’incremento è stato di 3,05 ppm, il più elevato degli ultimi 57 anni di rilevazioni, seguito dal 2016 con 2,98 per abbassarsi a 1,95 nel 2017).
Figura 3
Andamento della concentrazione di anidride carbonica, dal 2013 al mese di maggio 2018, misurata dall’osservatorio di Manua Loa nell’arcipelago della Hawai
Fonte: National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)
In rosso i dati mensili, in nero i medesimi dati con una correzione applicata per eliminare i trend stagionali
In rosso i dati mensili, in nero i medesimi dati con una correzione applicata per eliminare i trend stagionali
Nell’ambito degli strumenti e delle politiche per fronteggiare i cambiamenti climatici, anche in Italia un ruolo fondamentale è svolto dal monitoraggio delle emissioni dei gas-serra. A garantire la predisposizione e l’aggiornamento annuale dell’inventario dei gas-serra secondo i formati richiesti è l’ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale) che documenta nel National Inventory Report metodologie e risultati.
Per il trattamento dei gas serra, le sommatorie annuali delle emissioni di metano (CH4), di anidride carbonica (CO2) e di protossido di azoto (N2O), ripartite per comparto emissivo, sono state espresse in termini di CO2 equivalente sulla base dei rispettivi GWP e quindi sommate come emissioni di gas serra.
L’ultimo rapporto disponibile (www.sinanet.isprambiente.it/it/sia-ispra/serie-storiche-emissioni/national-inventory-report-2018/view) conferma come le emissioni totali di gas serra in Italia, in termini di CO2 equivalente, escludendo le emissioni e gli assorbimenti derivanti dall’uso del suolo, siano diminuite dal 1990 al 2016 del 17,5% (da 518 a 428 MtCO2 eq.). Il gas più importante, la CO2, che rappresenta l’81,9% delle emissioni totali nel 2016, mostra una decrescita del 20,4% tra il 1990 e il 2016. Il settore energetico continua ad essere il maggior produttore di CO2, con una share, nel 2016, dell’81,1%.
Le emissioni di gas climalteranti e l’Inventario Regionale delle Emissioni
Il quadro di dettaglio per le emissioni di gas climalteranti in Piemonte è rappresentato dai dati dell’Inventario Regionale delle Emissioni piemontese - realizzato dalla Regione Piemonte (Settore Risanamento Acustico, Elettromagnetico ed Atmosferico e Grandi Rischi Ambientali) - riferito all’anno 2010 (IREA Piemonte 2010B), che fornisce la stima a livello comunale delle emissioni annuali di macro e microinquinanti, disaggregate per attività emissiva ai vari livelli di classificazione SNAP (Selected Nomenclature for Air Pollution).
Gli inventari delle emissioni tengono in considerazione anche i gas serra, consentendo di effettuare il calcolo dell’anidride carbonica equivalente (CO2 eq): esso viene effettuato sulla base dei GWP (Global Warming Potentials - Potenziali di Riscaldamento Globale), messi a punto dall'Intergovernmental Panel on Climate (IPCC).
|
Inquinanti |
Fattori-peso |
|
CO2 |
1 |
|
N2O |
310 |
|
CH4 |
21 |
Le emissioni di gas serra totale e di CO2 e altri gas climalteranti fanno parte degli indicatori previsti dall'Agenda 2030 Obiettivo 13 Agire per il Clima e rientrano njell'ambito degli indicatori del BES.
Figura 4
Emissioni di gas climalteranti: protossido di azoto (N2O), metano (CH4), anidride carbonica (CO2) e CO2 equivalente
Fonte: IREA 2010B. Dati Regione Piemonte e elaborazioni Arpa Piemonte
Le sommatorie annuali delle emissioni di metano (CH4), di anidride carbonica (CO2) e di protossido di azoto (N2O) presenti nello scenario base (riferito all’anno 2010) sono riportate in figura 4 e successivamente, combinate sulla base dei rispettivi GWP, espresse in termini di CO2 equivalente.
CO2 lorda e CO2 netta
Nell’ambito degli Inventari delle Emissioni vengono computate come CO2 lorda tutte le emissioni di anidride carbonica, comprese le emissioni generalmente non considerate nei bilanci dei gas climalteranti in quanto originate da combustione di materie rinnovabili (ad esempio le biomasse). La CO2 netta viene invece calcolata, per definizione, considerando solo le emissioni da fonti non rinnovabili.
Questa distinzione viene adottata in quanto la combustione delle biomasse non comporta emissioni aggiuntive di CO2 in atmosfera, essendo la biomassa un combustibile biogenico, ossia generato per fotosintesi a partire da carbonio già presente in atmosfera. I processi produttivi di tipo industriale oppure la combustione dei carburanti fossili, al contrario, immettono in atmosfera nuova CO2, derivante da carbonio precedentemente legato ad altri elementi chimici (ad esempio il combustibile stoccato nel sottosuolo o la materia prima da cui ottenere i derivati di lavorazione).
L’Inventario Regionale delle Emissioni di Regione Piemonte – sulla base della metodologia EMEP-CORINAIR e nell’ambito del Consorzio INEMAR (http://www.inemar.eu/xwiki/bin/download/InemarWiki/foresteAlgoritmo/ModuloForeste.pdf)- include unicamente le emissioni di CO2 netta.
Emissioni ed assorbimenti di CO2
Negli Inventario delle Emissioni vengono stimate non solo le emissioni di CO2 (lorda o netta), ma anche gli assorbimenti annuali di CO2, ovvero la quantità di carbonio assorbita in differenti serbatoi forestali: la biomassa epigea, la biomassa ipogea, la lettiera, la necromassa e il suolo.
Nell’Inventario Regionale delle Emissioni di Regione Piemonte gli assorbimenti sono stati stimati (figura 5) attraverso una procedura basata sul modello For-Est sviluppato da ISPRA, seguendo le indicazioni delle linee guida LULUCF dell’IPCC. Si basa su una curva di crescita (Funzione di Richards) della biomassa forestale, indipendente dall’età, che lega il tasso di incremento annuo della biomassa alla biomassa inizialmente presente.
CO2 lorda e CO2 netta
Nell’ambito degli Inventari delle Emissioni vengono computate come CO2 lorda tutte le emissioni di anidride carbonica, comprese le emissioni generalmente non considerate nei bilanci dei gas climalteranti in quanto originate da combustione di materie rinnovabili (ad esempio le biomasse). La CO2 netta viene invece calcolata, per definizione, considerando solo le emissioni da fonti non rinnovabili.
Questa distinzione viene adottata in quanto la combustione delle biomasse non comporta emissioni aggiuntive di CO2 in atmosfera, essendo la biomassa un combustibile biogenico, ossia generato per fotosintesi a partire da carbonio già presente in atmosfera. I processi produttivi di tipo industriale oppure la combustione dei carburanti fossili, al contrario, immettono in atmosfera nuova CO2, derivante da carbonio precedentemente legato ad altri elementi chimici (ad esempio il combustibile stoccato nel sottosuolo o la materia prima da cui ottenere i derivati di lavorazione).
L’Inventario Regionale delle Emissioni di Regione Piemonte – sulla base della metodologia EMEP-CORINAIR e nell’ambito del Consorzio INEMAR (http://www.inemar.eu/xwiki/bin/download/InemarWiki/foresteAlgoritmo/ModuloForeste.pdf)- include unicamente le emissioni di CO2 netta.
Emissioni ed assorbimenti di CO2
Negli Inventario delle Emissioni vengono stimate non solo le emissioni di CO2 (lorda o netta), ma anche gli assorbimenti annuali di CO2, ovvero la quantità di carbonio assorbita in differenti serbatoi forestali: la biomassa epigea, la biomassa ipogea, la lettiera, la necromassa e il suolo.
Nell’Inventario Regionale delle Emissioni di Regione Piemonte gli assorbimenti sono stati stimati (figura 5) attraverso una procedura basata sul modello For-Est sviluppato da ISPRA, seguendo le indicazioni delle linee guida LULUCF dell’IPCC. Si basa su una curva di crescita (Funzione di Richards) della biomassa forestale, indipendente dall’età, che lega il tasso di incremento annuo della biomassa alla biomassa inizialmente presente.
Figura 5
Bilancio della CO2: emissioni e assorbimenti (kt/anno)
Fonte: IREA 2010B. Dati Regione Piemonte e elaborazioni Arpa Piemonte
Tutti gli stock di carbonio presenti nei serbatoi sono quindi stimati in funzione dello stock di crescita. Vengono considerate 27 categorie forestali, raggruppate in 4 macro categorie:
1. Fustaie: abete rosso, abete bianco, larici, pini di montagna, pini mediterranei, altre conifere, faggio europeo, cerro, altre querce e altre latifoglie;
2. Bosco ceduo: faggio europeo, castagno, carpino, altre querce, cerro, querce sempreverdi, altre latifoglie e conifere;
3. Piantagioni: cedui di eucalipto, cedui di altre latifoglie, pioppeti, altre piantagioni di latifoglie, piantagioni di conifere e altro;
4. Foresta protetta: foresta rupestre, foresta ripariale e arbusteti.
Attualmente non sono valorizzati gli assorbimenti relativi alle coltivazioni agricole.
I contributi ai gas climalteranti da parte dei comparti emissivi
In Piemonte alla produzione di gas serra - in termini di CO2 equivalente - contribuiscono in misura predominante tre fonti principali: l’industria (42%), il trasporto su strada (23%) e il riscaldamento (17%), come risulta rappresentato in figura 6.
Tutti gli stock di carbonio presenti nei serbatoi sono quindi stimati in funzione dello stock di crescita. Vengono considerate 27 categorie forestali, raggruppate in 4 macro categorie:
1. Fustaie: abete rosso, abete bianco, larici, pini di montagna, pini mediterranei, altre conifere, faggio europeo, cerro, altre querce e altre latifoglie;
2. Bosco ceduo: faggio europeo, castagno, carpino, altre querce, cerro, querce sempreverdi, altre latifoglie e conifere;
3. Piantagioni: cedui di eucalipto, cedui di altre latifoglie, pioppeti, altre piantagioni di latifoglie, piantagioni di conifere e altro;
4. Foresta protetta: foresta rupestre, foresta ripariale e arbusteti.
Attualmente non sono valorizzati gli assorbimenti relativi alle coltivazioni agricole.
I contributi ai gas climalteranti da parte dei comparti emissivi
In Piemonte alla produzione di gas serra - in termini di CO2 equivalente - contribuiscono in misura predominante tre fonti principali: l’industria (42%), il trasporto su strada (23%) e il riscaldamento (17%), come risulta rappresentato in figura 6.
Figura 6
Contributo percentuale alle emissioni di gas climalteranti nello scenario base da parte dei vari comparti emissivi (macrosettori SNAP)
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Fonte: IREA 2010B. Dati Regione Piemonte e elaborazioni Arpa Piemonte
Contributi rilevanti provengono dal comparto agricolo: in particolare la zootecnia per le emissioni di metano (52%) e l’utilizzo di fertilizzanti per il protossido di azoto (66%), con un complessivo 10% in termini di CO2 equivalente. Altri contributi sono legati alla produzione di energia (14%) e al trattamento e smaltimento dei rifiuti (circa il 3% della CO2 equivalente, soprattutto per l’emissione di metano).
I contributi percentuali alle emissioni di gas climalteranti da parte dei vari comparti emissivi sono stati accorpati – in figura 7 - per ambito di intervento delle misure del nuovo Piano di Qualità dell’Aria: Agricoltura (misure AG), Energia (misure EE), Industria (misure EI) e Trasporti (misure TR).
Contributi rilevanti provengono dal comparto agricolo: in particolare la zootecnia per le emissioni di metano (52%) e l’utilizzo di fertilizzanti per il protossido di azoto (66%), con un complessivo 10% in termini di CO2 equivalente. Altri contributi sono legati alla produzione di energia (14%) e al trattamento e smaltimento dei rifiuti (circa il 3% della CO2 equivalente, soprattutto per l’emissione di metano).
I contributi percentuali alle emissioni di gas climalteranti da parte dei vari comparti emissivi sono stati accorpati – in figura 7 - per ambito di intervento delle misure del nuovo Piano di Qualità dell’Aria: Agricoltura (misure AG), Energia (misure EE), Industria (misure EI) e Trasporti (misure TR).
Figura 7
Contributo percentuale alle emissioni di gas climalteranti nello scenario base da parte dei vari ambiti di intervento del Piano di Qualità dell’Aria: AG (agricoltura), EI (industria), EE (riscaldamento), TR (trasporti)
Fonte: IREA 2010B. Dati Regione Piemonte e elaborazioni Arpa Piemonte