Introduzione: la sfida della misurazione precisa delle emissioni di processo secondo il Tier 2
Nel panorama industriale italiano, la quantificazione accurata delle emissioni di processo rappresenta un nodo critico per la conformità normativa e la transizione verso la sostenibilità. Mentre il Tier 1 si concentra sulla definizione del confine del sistema e sulla raccolta dati primari, il Tier 2 introduce un livello di dettaglio tecnico senza precedenti: la misurazione diretta delle emissioni legate a reazioni chimiche, combustioni localizzate, perdite da giunti e fughe in sistemi chiusi o semi-chiusi. La complessità risiede nel bilanciare rigore scientifico, accuratezza operativa e fattibilità applicativa, soprattutto in settori ad alta intensità come cemento, chimico-farmaceutico e alimentare. La non conformità non implica solo sanzioni, ma compromette la credibilità ambientale e l’accesso a finanze sostenibili. La chiave per superare questa sfida sta nell’adozione del Metodo AMS (Activity-Based Measurement Standard), che integra dati operativi con fattori di emissione certificati, garantendo una tracciabilità rigorosa e verificabile. La normativa Decreto Legislativo 23/2021 impone già una rigorosa conformità al framework ISO 14064-2, ma la sua attuazione richiede procedure operative precise, spesso sottovalutate.
Come si passa dal Tier 1 al Tier 2: un processo a tre fasi fondamentali
Il Tier 2 richiede una mappatura dettagliata del sistema di processo, una raccolta dati granulare e l’applicazione di metodi attivi basati su attività specifiche. A differenza del Tier 1, dove si calcolano emissioni aggregate alla base dei consumi energetici e materiali, il Tier 2 misura emissioni “real-time” o quasi, legate a singoli processi. Il passaggio avviene attraverso quattro fasi essenziali:
1. **Definizione del confine del processo**: identificare con precisione quali unità operative sono soggette a misurazione.
2. **Raccolta dati operativi**: misurare flussi di materia, temperature, pressioni, portate e cicli produttivi con sensori calibrati.
3. **Calcolo emissioni nette**: applicare fattori di emissione certificati e correggere per variabili ambientali e inefficienze.
4. **Produzione del rapporto verificabile**: strutturare risultati in formati compatibili con il Registro Nazionale Emissioni, con audit trail completo.
Fase 1: Definizione del confine del processo e mappatura operativa (ISO 14064-2 Sezione 6.2)
La base di ogni valutazione Tier 2 è una mappatura dettagliata del sistema di processo, che distingue attività controllate da quelle con emissioni indirette. Per impianti cementifici, ad esempio, il confine include il forno clinker, il sistema di pre-riscaldamento, il ciclo di raffreddamento e le unità di trattamento polveri: ogni fase è un potenziale sorgente di emissioni.
La mappatura richiede la definizione di input (materie prime, combustibili, acqua), output (prodotti, calore residuo) e dati di processo (temperature di combustione, pressioni di reazione, portate di gas).
Un esempio pratico: in una distilleria, il confine comprende la colonna di distillazione, i vasi di evaporazione e il sistema di recupero vapore; qui, le emissioni fugitive da valvole e guarnizioni sono critiche.
Un errore frequente è estendere il confine a processi non direttamente controllati, causando sottostime o doppie contabilizzazioni.
*Takeaway operativo:* Creare una mappa visiva del processo con colori distinti per attività e sorgenti emissioni, aggiornata trimestralmente per riflettere modifiche produttive.
| Elemento | Descrizione | Esempio pratico |
|---|---|---|
| Sistema monitorato | Forno cementifero, colonna distillativa | Controllo completo del ciclo termico e delle fughe |
| Input dati | Portata combustibile (kg/h), temperatura di uscita (°C), pressione in reattore (kPa) | Misurazioni dirette con analizzatori online |
| Confine | Processi chimici di decomposizione, combustione parziale, perdite | Esclusione emissioni indirette come quelle del ciclo elettrico |
| Metodologia | Mapping basato su Sezione 6.2 ISO 14064-2, con analisi di causa-effetto sui flussi | Utilizzo di software come GreenLogica Industrial per visualizzare il flusso di emissioni per fase |
| Strumentazione | Sensori di CO₂, CH₄, flussometri, termocoppie | Calibrazione trimestrale certificata ISO |
| Errori comuni | Confusione tra emissioni dirette e indirette, omissione di cicli di manutenzione | Verifica incrociata tra dati di processo e dati di laboratorio |
Fase 2: Quantificazione delle emissioni per processo chimico e termico
Il core del Tier 2 è il calcolo preciso delle emissioni nette, che va oltre la semplice moltiplicazione fattore × consumo. Si applica il Metodo di Bilancio delle Attività (AMS), integrando dati operativi in tempo reale con fattori di emissione certificati aggiornati (es. IPCC AR6, fattori nazionali ISPRA).
Per esempio, in un impianto chimico che produce solventi, le emissioni volatili da reazioni esotermiche si calcolano tramite:
> Emissioni = ∑[Fattore di emissione (kg CO₂e/kg prodotto)] × [Portata del flusso reattivo (m³/h)] × [Tempo ciclo (h)]
Questo approccio evita l’errore di non considerare la variabilità delle efficienze termiche, che in impianti antichi può variare del 15-20%.
Il livello di dettaglio richiesto implica l’uso di software come SimaPro o GreenLogica Industrial, che automatizzano la conversione dei dati in emissioni conformi al Tier 2.
| Processo | Fattore di emissione (ISO 14064-2) | Dati di riferimento | Emissioni calcolate (tCO₂e/giorno) | Correzioni applicate |
|---|---|---|---|---|
| Combustione forno cementifero | 1.3 kg CO₂e/kg combustibile | 1200 t/h × 10 h/ciclo × 365 giorni | Correzione efficienza termica (92%) | 418.8 tCO₂e/giorno |
| Distillazione alimentare | 0.04 kg CO₂e/kg vapore | 250 m³/h × 16 h/giorno | Calibrazione sensori vapor e correzione altitudine (500 m) | 160 tCO₂e/giorno |
| Fughe da valvole chiuse | 1.5–5 ppm CO₂eq/h (dipende dalla tenuta) | Misurazione campionata su 3 milioni di cicli/anno | Fattore di correzione perdita continua (1.2%) | 1.8 tCO₂e/giorno |
| Calcolo complessivo | Totale emissioni dirette | 999.4 tCO₂e/giorno |