Tesina Probabilità e statistica - Biomasse

Corso di laurea in ingegneria civile, edile e ambientale

Strutture lavoro applicato – Probabilità e statistica

Tesina sulla serie storica della variazione della quantità di prelievo di biomasse nel territorio italiano (1951 – 2014)

Erik Guerrisi

Anno accademico 2018-2019

Lavoro applicato

Introduzione

Con il termine “biomassa” si indicano una serie di materiali di origine biologica. Le biomasse ad uso energetico possono provenire dal settore agricolo, forestale, zootecnico o dall’industria agroalimentare e di lavorazione del legno. Si tratta generalmente di scarti di attività agricole, che possono essere modificati attraverso vari procedimenti, per ricavarne combustibili o direttamente energia elettrica e termica.

Le biomasse comprendono:

• Legna da ardere
• Ramaglie e residui di attività agricole e forestali
• Scarti delle industrie alimentari
• Liquidi reflui derivanti dagli allevamenti
• Alghe marine

Tutti questi materiali possono essere riutilizzati principalmente per tre finalità:

• La produzione diretta di carburanti biologici (biofuel)
• La generazione di energia elettrica e termica (biopower)
• La realizzazione di composti chimici (bioproduct)

L’utilizzo di questi combustibili porta con sé una serie di vantaggi significativi:

• Non richiedono l’utilizzo di tecnologie dispendiose
• Possono essere prodotte con facilità anche nei paesi più poveri, è scarsamente inquinante e può favorire lo sviluppo sostenibile
• Sfruttano in modo più efficiente le risorse naturali, poiché i materiali di scarto utilizzati per la sua produzione verrebbero altrimenti gettati o eliminati
• Generano una serie di sottoprodotti utili e remunerativi, tra cui fertilizzanti a basso prezzo
• Sono una risorsa fondamentale per le stesse zone rurali, la produzione, infatti, aumenterebbe enormemente la disponibilità di energia elettrica per miliardi di contadini e aziende agricole, favorendo quindi la crescita della produttività
• Sono tra le fonti di energia più “pulite”. La loro produzione e trasformazione genera scarsissimi residui inquinanti. Di fatto, si limita ad accelerare il processo di reintroduzione nell’atmosfera dell’anidride carbonica assorbita dalle piante

Esse rappresentano una preziosa risorsa energetica alternativa. Eppure dobbiamo imparare ad utilizzarle in modo più efficiente, per limitare anche i possibili danni ambientali. Ma in Italia, qual è lo stato delle biomasse? Come le stiamo sfruttando? Si vuole dunque studiare la variazione delle quantità dell’impiego delle biomasse nel nostro Paese nel corso degli anni e dedurre quindi quale potrà essere la situazione futura di tale impiego.

Raccolta dati

I dati per lo sviluppo del lavoro statistico appartengono a una serie storica prelevata direttamente dal sito dell’ISTAT. Come tale ci fornisce l’andamento temporale del prelievo di biomasse dal territorio italiano, espresso in milioni di tonnellate, nel range di anni 1951-2014 per un totale di 64 osservazioni.

Analisi della qualità dei dati

Analisi descrittiva ed esplorativa

I principali valori di interesse del campione in esame sono:

Media campionaria → 143,54

Mediana campionaria → 146.2

Varianza campionaria → 261.42

Deviazione standard → 16.17

Media e mediana hanno valori molto vicini. Possiamo quindi capire che il campione in esame possiede una distribuzione approssimativamente normale. Verifichiamo ulteriormente costruendo l’istogramma e il boxplot relativi ai dati in esame ricavati mediante l’utilizzo del software R:

Istogramma prelievo biomasse

ycn 10euqfre 50 100 120 140 160 180 Milioni di tonnellate

Dall’istogramma possiamo notare una distribuzione dei dati a forma di ‘campana’ tipica dei campioni normali. Tuttavia si nota anche uno sbilanciamento a sinistra del campione in esame, infatti il valore...