EU: opportunities and challenges

Roberto Zoboli, Rector’s Delegate for Scientific Research and Sustainability at Università Cattolica, Milano, for his speech at the Re-think Circular Economy Forum held in 2020 talked about the general architecture of the European Green Deal identifying different areas of actions: the decarbonization and zero pollution area, the bio economy area – from Farm to Fork to preserve European natural capital and biodiversity, and the transition to a Circular Economy area. 

These areas, he started, can be considered separately but also in a NEXUS approach, which is used by international organizations and think-thanks to study the interactions between the different areas of reality and policies. All these interactions can be in synergy but also in conflict over the different processes and policies. For instance, the circular economy can save bio resources by using biowaste as input such as in green chemistry. In the case of decarbonisation, the biomass-based RES (energy/biofuels) can create possible pressures over virgin bioresources especially after the strong support on renewable energy sources in Europe. Finally, the circular economy can provide waste-based feedstocks for RES, reducing the demand for virgin bioresources. The acknowledgement of these interactions can be beneficial for policy integrations and for the achievement of the European Green Deal (EGD) objectives avoiding potential conflicts. 

At the European level, in the NEXUS the focus is on biomaterials. Knowing that there is a great amount of residues in production (442 mt/year), there is a large potential that is partly unexploited but, in some cases, there is a high demand pressure on some sectors like wood residues. Looking at the biomaterials flows in the European Union it is possible to notice that these resources are not used properly, a large part of materials are wasted or used in low-value processes: 

  • The energy use is about 72% of total uses and it is four times the material use, with large emissions. 
  • Recycling is just 28% of waste, and 11% of extraction is from nature. 
  • Non-recycled waste is twice the import, and about 38% of domestic extraction. 

In front of these inefficiencies, according to Zoboli, one of the problems is the high burning of virgin biomass. The pathway towards massive use of virgin biomaterials for energy brings to not exploiting virgin biomass properly. On the other side, taking the material recovery pathways for biomaterials, innovative business models can be still insufficiently developed and this is an obstacle to overcome. 

There is a potential for bioplastics from converting residues into bio-based polymers. There is growing industrial interest in non-food 2nd and 3rd generation renewable feedstock like wood residues, dairy, fruit and vegetable by-products, waste streams and algae. An example of integrated business models are biorefineries. Even in this case we are looking for 2nd generation feedstocks from outside the food and feed sector to avoid competition and give high value to the recovery of these bioresources. The case of nutshells in Ferrero, where they use Nutella leftovers to create packaging for its chocolates, is an example of recovering value from very low feedstock.  

In conclusion, he identified the main actions of the Farm to Fork strategy in the perspective of climate change and energy. A critical point is about carbon sequestration in forestry and agriculture, suggesting biogas production from manure, agricultural residues and not virgin materials and dedicated crops. Moreover, the biodiversity strategy is going toward the same direction. The revised RES Directive promotes the shift to advanced biofuels based on residues and non-reusable and non-recyclable waste, minimizing the use of food and feed crops for energy production. 

There is a clear policy signal toward this opportunity of giving value to virgin bio resources. Zoboli final message is to not burn value. The maximum value for virgin biomaterial, even residues, is material circularity pathway and not in the energy pathways.

If you want to know more check the recording below or read the final report of the event. 

Italiano

Opportunità e sfide dall’UE?

Roberto Zoboli, Delegato del Rettore per la Ricerca Scientifica e la Sostenibilità dell’Università Cattolica di Milano, per il suo intervento al Re-think Circular Economy Forum tenutosi nel 2020 ha parlato dell’architettura generale del Green Deal europeo individuando diverse aree di azione: l’area della decarbonizzazione e dell’inquinamento zero, l’area della bioeconomia – dal Farm to Fork alla conservazione del capitale naturale e della biodiversità europea, e l’area della transizione verso un’economia circolare.   

Queste aree possono essere considerate separatamente ma anche in un approccio NEXUS, ha iniziato, che è usato da organizzazioni internazionali e think-thank per studiare le interazioni tra le diverse aree della realtà e delle politiche. Tutte queste interazioni possono essere in sinergia, ma anche in conflitto sui diversi processi e politiche in attuazione. Ad esempio, l’economia circolare può ridurre l’uso di risorse biologiche utilizzando i rifiuti biologici come input, come si fa nella chimica verde. Nel caso della decarbonizzazione, le FER basate sulla biomassa (energia/biocarburanti) possono creare possibili pressioni sulle bio-risorse vergini, specialmente dopo il forte sostegno alle fonti di energia rinnovabile in Europa. Infine, l’economia circolare può fornire materie prime basate sui rifiuti per le FER, riducendo così la domanda di biorisorse vergini. Il riconoscimento di queste interazioni può essere utile per l’integrazione delle politiche e per il raggiungimento degli obiettivi del Green Deal europeo (EGD) evitando potenziali conflitti.   

A livello europeo, nel NEXUS il focus è sui biomateriali. Sapendo che c’è una grande quantità di residui in produzione (442 mt/anno), c’è un grande potenziale che è in parte non sfruttato ed, in alcuni casi, c’è una forte pressione della domanda su alcuni settori come quello dei residui di legno. Guardando i flussi di biomateriali nell’Unione Europea è possibile notare che queste risorse non sono utilizzate correttamente, una gran parte dei materiali viene sprecata o utilizzata in processi a basso valore:   

  •  L’uso di energia è circa il 72% degli usi totali ed è quattro volte l’uso dei materiali, con grandi emissioni;   
  • Il riciclaggio è solo il 28% dei rifiuti, e l’11% dell’estrazione è direttamente dalla natura;  
  • I rifiuti non riciclati sono il doppio dell’importazione e circa il 38% dell’estrazione nazionale.   

Di fronte a queste inefficienze, secondo Zoboli, uno dei problemi è l’elevata combustione di biomassa vergine. Il percorso verso l’uso massiccio di biomateriali vergini per l’energia porta a non sfruttare correttamente la biomassa vergine. Dall’altro lato, prendendo i percorsi di recupero dei materiali per i biomateriali, i modelli di business innovativi possono essere ancora insufficientemente sviluppati e risultare quindi un ostacolo da superare.   

C’è un potenziale per le bioplastiche dalla conversione dei residui in polimeri a base biologica. Al momento esiste infatti un crescente interesse industriale per le materie prime rinnovabili non alimentari di seconda e terza generazione come i residui di legno, i sottoprodotti lattiero-caseari, di frutta e verdura, i flussi di rifiuti e le alghe. Un esempio di modelli di business integrati sono le bioraffinerie. Anche in questo caso si cercano materie prime di seconda generazione al di fuori del settore alimentare e dei mangimi per evitare la concorrenza e dare un alto valore al recupero di queste biorisorse. Il caso del guscio di noce della Ferrero, dove utilizzano gli avanzi di Nutella per creare imballaggi per i suoi cioccolatini, è un esempio di recupero di valore da materie prime molto basse.    

In conclusione, Zoboli ha identificato le principali azioni della strategia Farm to fork nella prospettiva del cambiamento climatico e dell’energia, dove un punto critico riguarda il sequestro del carbonio nella silvicoltura e nell’agricoltura, suggerendo la produzione di biogas da letame, residui agricoli e non materiali vergini e colture dedicate. Anche la strategia della biodiversità va nella stessa direzione. La nuova direttiva RES promuove il passaggio a biocarburanti avanzati basati su residui e rifiuti non riutilizzabili e non riciclabili, riducendo al minimo l’uso di colture alimentari e mangimi per la produzione di energia.   

C’è un chiaro segnale politico verso la reale opportunità di dare valore alle risorse bio vergini. Il messaggio finale di Zoboli è di non bruciare il valore. Il massimo valore per il biomateriale vergine, anche residui, è il percorso di circolarità materiale non nei percorsi energetici.   

Per saperne di più guarda il video sul nostro canale Youtube o consulta il report finale. 

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