L’esperienza del Centro Enrico Avanzi nel campo delle biomasse da energia

Dott. Marco Mainardi

“IL TERRITORIO: TRA SALVAGUARDIA E SVILUPPO SOSTENIBILE”AGRIFIERA PONTASSERCHIO

26 aprile 2007

La multifunzionalità dell’agricoltura si manifesta anche attraverso:

- la conservazione di pratiche atte a tutelare il paesaggio rurale, anche in zone predisposte alla marginalizzazione;

-La conversione verso modelli colturali a basso imput;

- coltivazione di specie “non alimentari”.

Le colture dedicate fonte di reddito aggiuntiva

riduzione abbandono terreni

produzione di energia

salvaguardia ambientale

Le colture da biomassa possono contribuire:

alla cattura/immobilizzazione

della CO2

alla riduzione delle emissioni di

gas serra

Obiettivi quantitativi del Programma Nazionale Energia Rinnovabile da

Biomasse (PNERB -1999):

• portare a 8-10 Mtep/anno la produzione nazionale di energia dalle biomasse nel 2010-2012 (circa metà biocombustibili liquidi e metà solidi) contro gli attuali 3-3,5 Mtep/anno;

• incrementare a breve termine la superficie delle colture dedicate fino a 200-250.000 ha ed in tempi medio-lunghi fino a 500-600.000 ha

Principali caratteristiche delle colture dedicate alla produzione di biomassa:

- Rapida crescita ed elevata produzione di massa vegetale;

- Basso tenore di ceneri;

-Temperatura di fusione più alta possibile.

Short Rotation Forestry Short Rotation Forestry (S.R.F.)(S.R.F.)

-coltivazione, di specie forestali a rapido accrescimento (pioppi, salici, robinia, ontano, eucalipto, ecc.)

- impiantate con un elevato grado di fittezza

- gestite con idonee tecniche colturali- ceduate e raccolte con cicli di taglio più frequenti rispetto alle tradizionali utilizzazioni

RESE DELLA S.R.F.

DI PIOPPO NELLA PIANURA

PISANA (1996-2002)

0

5

10

15

20

25

alto input basso input

Ton

nellat

e s

.s./

ha

0

5

10

15

20

25

10000 13300 20000

Tonn

ella

te s.s

./ha

0

5

10

15

20

25

annuale biennale triennale

Tonn

ella

te s.s

/ha

Livello intensificazione

Densità impianto (piante/ha)

Turno taglio

SRF a due livelli di intensificazione (SRF.A e SRF.B) vs. Sistema erbaceo =

100 SRF.A SRF.B

EROSIONE 49 38

IMPIEGO CONCIMI AZOTATIIMPIEGO CONCIMI FOSFORICIAZOTO PERDUTOFOSFORO PERDUTO

65597261

39596957

IMPIEGO FITOFARMACIINDICE PERSISTENZA NEL SUOLOINDICE TOSSICITA’ PER LE ACQUE

21427

80,10,0

CARBONIO FISSATO BIOMASSACARBONIO AL TERRENO RESIDUISOSTANZA ORGANICA SUOLO 0-5 CM

542404176

317221149

Sorgo da fibra (Sorghum Sorgo da fibra (Sorghum bicolor)bicolor)

• Specie annuale

• Produttività: 28,2 t s.s./ha

• Contenuto in ceneri: 5,6%

• Percentuale di silice nelle ceneri:

33,1 %

Miscanto (Miscanthus Miscanto (Miscanthus sinensis) sinensis) • Specie rizomatosa poliennale

• Produttività media annua: 28,2 t s.s./ha

• Contenuto in ceneri: 2,8% (di cui 56% SiO2)

Miscanto

0

10

20

30

40

50

60

1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

anno

t s

.s./

ha

Canna comune (Arundo Canna comune (Arundo donax)donax) • Specie rizomatosa poliennale

• Produttività media annua: 37,4 t s.s./ha

• Contenuto in ceneri: 5% (di cui 44%

SiO2) Canna comune

0

10

20

30

40

50

60

1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

anno

t s.s

./ ha

Cardo (Cynara Cardo (Cynara cardunculus)cardunculus)• Specie poliennale

• Produttività media annua: 11.4 t s.s./ha

• Contenuto in ceneri: 13,9%

(di cui 15% SiO2)Cardo

0

5

10

15

20

25

30

1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

anno

t s.s

./ ha

Input Output Out/inp Out-Inp

Girasole - alto 13,2 68,4 5,1 55,2

Girasole - basso 7,3 68,9 9,4 61,6

Colza – alto 23,9 65,9 2,8 42,0

Colza - basso 12,0 52,0 4,3 40,0

Sorgo zuccherino

15,9 295,9 18,6 280,0

Barbabietola 34,3 97,4 2,8 63,1

Sorgo fibra 33,0 491,4 14,9 458,4

Miscanto 18,6 257,0 13,8 238,4

Canna comune 17,9 616,2 34,4 598,3

SRF pioppo – alto

16,3 415,2 25,5 399,0

SRF pioppo - basso

11,1 323,5 29,3 312,4

Bilancio energetico colture “dedicate” per la produzione di energia (GJ ha-1 anno –1)

Alcune valutazioni economiche medie

(€ ha-1anno-1)Sorgo1 Cardo2 Miscanto3 Canna4 Pioppo SRF5

Resa (t s.s./ha anno) 22,5 10,1 22,6 30,9 17,2Costo mezzi tecnici (€/ha anno) 14,7 52,0 126,0 383,0 186,0Costo mezzi meccanici (€/ha anno) 698,0 438,0 519,0 690,0 530,0Costi totali (€/ha anno) 845,0 490,0 645,0 1073,0 716,0PLV (€/ha anno) 876,0 346,0 1291,0 1786,0 996,0Ricavo lordo (€/ha anno) 31,0 -144,0 640,0 695,0 280,0Costo produzione biomassa (€/t s.s.) 37,6 48,3 28,8 34,6 41,6Ricavo unitario (€/t s.s.) 38,8 34,1 57,1 57,1 56,3Ricavo netto unitario (€/t s.s.) 1,2 -14,2 28,3 22,5 14,7

1 impianto con semina di precisione; raccolta con falciacondizionatrice, ranghinatura e rotiimballatura.2 impianto con semina; raccolta con falciacondizionatrice e rotiimballatura; ciclo decennale.3 impianto con trapiantatrice da tuberi/ rizomi; 2 rizzomi/ m-2; raccolta con falcia-trincia-caricatrice; ciclo decennale.4 impianto con trapiantatrice da tuberi/ rizomi; 1,25 rizzomi/ m-2; raccolta con falcia-trincia-caricatrice; ciclo decennale.5 impianto con talee e trapiantatrice forestale; 1 pianta m-2; raccolta con macchina portata tipo "feller-chunker".6 trattasi delle produzioni medie ottenute nelle prove sperimentali di S. Piero a Grado - Pisa decurtate del 20%.

Colture dedicateParametri

Per maggiori informazioni a riguardo e per scaricare gratuitamente la pubblicazione

“Le colture dedicate ad uso energetico: il progetto Bioenergy Farm”

(in formato pdf)

è possibile visitare il sito:

www.avanzi.unipi.it