Tra le diverse fonti di energia rinnovabile, recentemente l’attenzione si è concentrata sull'utilizzo delle biomasse. La biomassa rappresenta la forma più sofisticata di accumulo dell’energia solare. Quest’ultima, infatti, consente alle piante, durante la loro crescita, di convertire la CO₂ atmosferica in materia organica, tramite il processo di fotosintesi e di fissare carbonio con buon contenuto energetico.

Rispetto ai combustibili fossili, che emettono la CO₂ assorbita milioni di anni fa, le biomasse presentano un bilancio di CO₂ “neutro”, in quanto quella emessa è bilanciata da quella assorbita durante la crescita della biomassa.  Per completezza va osservato come il bilancio della CO₂ non sia rigorosamente nullo se si considera l’intero ciclo di vita dei combustibili da biomassa (produzione, lavorazione, trasporto) a cui si associano i consumi di energia e di materie prime necessari a sostenere i processi.

Le tipologie di biomassa utilizzate si possono suddividere schematicamente nei seguenti gruppi.

Colture a scopo energetico (CSE): specie vegetali arboree ed erbacee coltivate appositamente per la produzione di energia; sono vere e proprie materie prime. Si suddividono in oleaginose, zuccherine amidacee e ligno-cellulosiche.

Biomasse di origine forestale: legna e residui delle potature.

Residui del comparto agricolo: potature degli alberi, paglie, steli, foglie, residui in genere di varie coltivazioni.

Residui del comparto zootecnico: reflui e residui solidi degli allevamenti (lettiere, pollina, liquami, letami).

Residui del comparto agro-industriale: derivanti dall'industria del legno, della carta, olearia, delle bevande alcoliche, agro-alimentare.

L’energia prodotta dalla biomassa può essere sfruttata in vari modi. Il più evidente consiste nell’utilizzare il calore prodotto dalla sua combustione direttamente o producendo vapore per generare elettricità.

È possibile, inoltre, ottenere energia dalla biomassa tramite il processo di gassificazione. Benché la tecnologia della combustione sia più matura, essa ha un basso rendimento in termini di produzione di energia elettrica (valore medio del 20-25%) e richiede quindi quantità considerevoli di biomassa in ingresso (1-1,2 kg per KWhe. Fonte: ENEA). La gassificazione permette invece di avere rendimenti elettrici maggiori; ad oggi il più alto rendimento raggiunto con la gassificazione è del 36% (Fonte: ENEA).

La combustione delle biomasse, analogamente agli altri sistemi di produzione di energia, genera una serie di emissioni (gassose, liquide e solide). La quantità e qualità delle emissioni dipendono dal tipo di biomassa, dal tipo di processo e dal tipo di impianto.

L’impatto ambientale più rilevante della combustione è costituito dalle emissioni in atmosfera. Gli inquinanti emessi sono quelli tipici di ogni processo di combustione:

• monossido di carbonio (CO), composti organici volatili (COV);
• ossidi di zolfo (SOx), ossidi di azoto (NOx), particolato (PM10 e PM2.5) e gas acidi (HCl, H₂SO₄, HNO₃), a seconda delle componenti della biomassa;
• idrocarburi policiclici aromatici (IPA) e diossine e furani (PCDD/PCDF) a causa dell’incompletezza del processo di combustione;

La composizione del particolato è in larga parte determinata dall’efficienza della combustione e dalla tipologia di biomassa impiegata. Per i composti organici volatili si verificano emissioni inferiori nei sistemi di combustione più innovativi, a conferma della riduzione delle emissioni di COV all’aumentare dell’efficienza di combustione. La produzione di diossine e furani può essere ridotta assicurando una combustione il più completa possibile, condotta con un basso eccesso di ossigeno, a temperature superiori ad 800°C e utilizzando biomassa con una bassa concentrazione di cloro.

Altri impatti ambientali comuni all’utilizzo di biomasse, bioliquidi e biogas, sono legati a:

• trasporto delle biomasse: la capacità dei mezzi utilizzati e la distanza tra il luogo di produzione e il sito di trasformazione e/o combustione incidono sulla percorrenza media dei mezzi e quindi, indirettamente, sulla quantità di emissioni rilasciate in atmosfera.
• scelta delle colture a scopo energetico (CSE): il ricorso alle colture a scopo energetico come serbatoio di biomasse per la produzione di energia è una questione cruciale largamente dibattuta. Le maggiori perplessità riguardano la reale disponibilità di superfici agricole utilizzabili per le CSE e la competizione tra l’attività agricola a scopo alimentare e quella a scopo energetico, con i problemi etici che ne derivano.