La necessità di distinguere tra frazione biogenica e frazione fossile delle emissioni di anidride carbonica divenne evidente con la comparsa del mercato delle emissioni di CO2, non solo in Europa ma anche in Nord America e in altre parti del mondo. I governi e le industrie devono rispettare le normative che impongono un tetto alle emissioni annue di CO2 e di conseguenza hanno bisogno di conoscere la frazione biogenica dei combustibili che bruciano, anche al fine di usufruire degli incentivi. Questi sforzi mirano a mitigare i cambiamenti climatici globali riducendo le emissioni di gas serra in tutto il mondo.
Determinare la frazione biogenica dei combustibili era difficile per gli impianti industriali che usavano miscele o combustibili eterogenei come i combustibili solidi secondari (CSS) o i combustibili derivati dai rifiuti (CDR). Diversi metodi furono sviluppati per fare fronte a questo problema. Uno dei primi metodi sviluppati per misurare la frazione biogenica delle miscele di combustibili fu il metodo di dissoluzione selettiva.
Il metodo della dissoluzione selettiva presuppone che i componenti biogenici di un CSS si dissolvano nell’acido solforico o nel perossido di idrogeno, a differenza dei componenti fossili. Il MDS è stato inizialmente sviluppato per determinare il contenuto biodegradabile dei compost. Quando è stato applicato ai CSS, il concetto di “biomassa” era considerato equivalente a “biodegradabile”, ma si trattava di una definizione non completamente accurata.
L’ipotesi del MDS è valida in molti casi, ma il problema sorge nel momento in cui il CSS contiene componenti biodegradabili che non sono biomassa, come accade per il nylon, oppure quando è presente biomassa non completamente biodegradabile, come nel caso della lana. L’EN 15440 ha riconosciuto che il MDS non è applicabile ad alcuni materiali solitamente o eventualmente presenti nei CSS e che queste limitazioni non sono trascurabili.
Il EN 15540 sottolineava inoltre che l’analisi al carbonio-14 è un metodo alternativo per determinare il contenuto biogenico espresso come percentuale sul contenuto di carbonio. Nel 2006, il metodo del C14 applicato ai CSS era ai primi stadi di sviluppo. I meriti del C14 erano già stati riconosciuti dal CEN, così che venne sviluppato un report tecnico denominato CEN/TR 15591 – determinazione del contenuto di biomassa nei CSS attraverso la datazione al radiocarbonio. Il CEN 15591 è stato approvato a gennaio 2007, e il suo report tecnico è diventato la specifica tecnica nel 2008. Nel 2011, l’EN 15440 ha sostituito.
Nota: EN 15440 è stata ritirata nel 2021 e sostituita da EN ISO 21644.
Il CEN 15591 riconosce che i limiti del metodo della dissoluzione selettiva non fanno di esso il metodo più efficace per determinare il contenuto di biomassa dei CSS che includono materiali che, a livello molecolare, contengono carbonio fossile e carbonio derivato dalla biomassa. Sebbene i metodi basati sulla datazione al radiocarbonio siano più costosi e richiedano personale specializzato, sono in grado di risolvere quei problemi analitici che sussistono con la selezione manuale e il MDS.
Le National Greenhouse and Energy Reporting (Measurement) Technical Guidelines rilasciate dal Dipartimento Australiano per i Cambiamenti Climatici nel 2008 affermano che la tecnica della datazione al radiocarbonio è migliore del MDS. La datazione al carbonio può essere applicata a qualsiasi tipo di combustibile miscelato, inclusi i combustibili gassosi, liquidi e solidi. È possibile analizzare direttamente i combustibili misti oppure i gas di combustione, caratteristica che rende questo metodo particolarmente utile per gli impianti con sistema di monitoraggio delle emissioni. Nei casi in cui il campionamento del combustibile è difficile, l’analisi al carbonio-14 risulta ancora più vantaggiosa perché richiede una quantità di materiale inferiore rispetto al MDS.
Nonostante abbia dei limiti, il MDS è in grado di stimare il contenuto di biomassa dei CSS attraverso il potere calorifico, mentre la datazione al carbonio non è in grado di farlo perché la parte non biogenica dei campioni non viene separata durante l’analisi al carbonio-14. I metodi basati sulla datazione al carbonio non possono inoltre determinare il contenuto di biomassa attraverso il peso.
Tuttavia, la percentuale di energia fornita dalla biomassa presente nei combustibili miscelati può essere calcolata a partire dai risultati della datazione al carbonio-14. I dettagli del calcolo sono stati resi noti in un rapporto commissionato dalla Renewable Energy Association (UK) in collaborazione con la Columbia University, e sono visibili alle pagine 8-9.
Beta Analytic è un laboratorio di datazione al radiocarbonio accreditato ISO/IEC 17025:2017 con sede a Miami, Florida. Effettua analisi con EN ISO 21644, un’applicazione industriale della datazione al radiocarbonio, per le aziende europee che utilizzano combustibili solidi secondari. Il laboratorio non effettua analisi con il metodo di dissoluzione selettiva.
