Workshop. Nuove macchine agricole per la produzione di biomassa e biocombustibili: il caso dell agripellet e delle potature di vite

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1 Workshop Nuove macchine agricole per la produzione di biomassa e biocombustibili: il caso dell agripellet e delle potature di vite Organizzato da Costruzioni Nazzareno S.r.l. in collaborazione con Prof. Giuseppe Toscano (Laboratorio Biomasse - Università Politecnica delle Marche) 3 febbraio 2004, Verona

2 Biomasse e biocombustibili solidi da residui agricoli (Giuseppe Toscano - Università Politecnica delle Marche) Innovazione nella raccolta delle potature (Claudio Bonamini MAREV) Agripellet prodotto con cantiere mobile di pellettizzazione (Enrico Carlesso Costruzioni Nazzareno) Casi applicativi di utilizzo di agripellet - Roberto Capoferri Cooperativa ISPARO - Ing. Alberto Saorin Discussione Programma del workshop

3 Biomasse e biocombustibili solidi da residui agricoli (Giuseppe Toscano - Università Politecnica delle Marche) WORKSHOP Nuove macchine agricole per la produzione di biomassa e biocombustibili: il caso dell agripellet e delle potature di vite 3 febbraio 2014, Verona

4 SOTTOPRODOTTI DEL SETTORE AGRICOLO E AGROINDUSTRIALE Azienda agricola Prodotto Agroindustria Prodotto TIPOLOGIA Sottoprodotto Legno Erbaceo Sottoprodotto Frutti e semi (parti) DIFFUSIONE Distribuito Concentrato

5 BIOMASSE RESIDUALI DI POTENZIALE INTERESSE ENERGETICO LEGNOSE Potature di vite Potature di olivo Potature di piante da frutto ERBACEE Paglie Stocchi Prodotti erbacei in generale FRUTTI E SEMI Vinaccia Sansa

6 SOTTOPRODOTTI DEL SETTORE AGRICOLO E AGROINDUSTRIALE Tipologie di prodotto e quantità disponibili ENEA Paglie Potature Lolla riso Gusci Vinaccia Sansa TOT 15,711 4,906 3,50 1,17 6,28 6, (Milioni di tonnellate di sostanza secca per anno) Vinaccia e Paglie Potature Lolla riso Gusci Sansa TOT (ktep/anno)

7 PUNTI DI FORZA DELL USO DELLE BIOMASSE RESIDUALI No competizione con il food Frequente necessità di rimozione Reddito aggiuntivo No risorse per la produzione Legame con le produzioni agricole Legame con il territorio

8 Diverse tipologie di biomasse ad uso energetico MERCATO Impianti termici e termoelettrici di piccole, medie e grandi dimensioni

9 Diametro CLASSI DIMENSIONALI m dm cm mm

10 PROBLEMATICHE DELLE BIOMASSE RESIDUALI ETEROGENEITA LIMITATA DENSITA ENERGETICA BASSA QUALITA STAGIONALITA MECCANIZZAZIONE E LOGISTICA

11 AGRIPELLET AGRIPELLET: tutte le biomasse solide di origine agricola e agroindustriale pure o in miscela tra loro, sottoposte al processo di compressione mediante macinazione e pellettizzazione.

12 CONFRONTO DELLA MATERIA PRIMA GREZZA CON L AGRIPELLET MASSA VOLUMICA BASSA ELEVATA UMIDITA ELEVATA BASSA OMOGENEITA ASSENTE ALTA MANEGGEVOLEZZA LIMITATA ELEVATA Risultato Prodotto non standard Prodotto standard

13 PERCHE LA SCELTA DELL AGRIPELLET Elevata densità energetica (MJ/m 3 ) Trasporto e stoccaggio Qualità più controllabile Aspetti commerciali Informazioni sul prodotto Rendimenti energetici più elevati

14 UMIDITA E DIMENSIONI CONTENUTE Nucleo di umidità Minore energia Bassa temperatura combustione Umidità max 10% Alta energia Elevata temperatura combustione

15 COMPORTAMENTO IN COMBUSTIONE Aria Combustibile Aria Combustibile

16 EFFETTO DELLE DIMENSIONI E OMOGENEITA SUI SISTEMI DI MOVIMENTAZIONE

17 INCIDENZA DELLA MASSA VOLUMICA SUGLI ASPETTI DELLA LOGISTICA kg/m 3 Umidità: 35 45% kg/m 3 Umidità: 6-10%

18 POSSIBILE STRUTTURA DELLA FILIERA Raccolta del residuo Stoccaggio e stagionatura Pellettizzazione industriale Pellettizzazione in campo Mercato Autoconsumo Utente

19 IL CIRCOLO DI PRODUZIONE DELL AGRIPELLET

20 AGRIPELLET DA POTATURE DI VITE

21 AGRIPELLET DA POTATURE DI VITE

22 FILIERA DEL PELLET DI VITE

23 FILIERA DEL PELLET DI VITE Sistema di pellettizzazione trasportabile

24 CANTIERE MOBILE DI PELLETTIZZAZIONE

25 CANTIERE MOBILE DI PELLETTIZZAZIONE

26 USO DELL AGRIPELLET DI POTATURE DI VITE

27 APPLICAZIONE IN ALLEVAMENTO

28 APPLICAZIONE IN ALLEVAMENTO - Isorella (BS) - Alimentazione vitelli - Circa 5000 litri/giorno acqua a 85 C - Circa 30 t/anno di pellet annue

29 APPLICAZIONE IN ALLEVAMENTO

30 USO DI AGRIPELLET IN CALDAIA A GRIGLIA

31 SPERIMENTAZIONE ED UTILIZZO AGRIPELLET IN CALDAIA A GRIGLIA CIRCOLARE Pellet di vite

32 ASPETTI TECNICO - ECONOMICI QUALITA DEL PRODOTTO Fase della raccolta: fondamentale per la qualità - basso contenuto di impurità (terra frammista alla biomassa) - limitazione fenomeni degradativi della biomassa LOGISTICA Evitare il trasporto di prodotto a bassa densità energetica MECCANIZZAZIONE Adeguato dimensionamento del cantiere

33 IPOTESI DI MECCANIZZAZIONE Sistema collegato alla PTO del trattore Capacità di lavoro: 1 ha/h Tempo di funzionamento: h/anno Sistema trainato su rimorchio Produttività: kg/h pellet Tempo di funzionamento > 600 h/anno Raggio di approvvigionamento fino a 200 km

34 COSTI ENERGETICI UNITARI c /MJ Consumo domestico 1,1 1,3 c /MJ 0,8 0,9 c /MJ Cippato 0,5 0,8 c /MJ 0,6 0,7 c /MJ Produttività del cantiere mobile ( kg/h)

35 PROGETTO MIXBIOPELLS

36 LE FILIERE IN EUROPA PELLET DI PAGLIA FEX - ÖKO-Faserverarbeitungs-GmbH johann.payerl@streufex.com Homepage: Impianto: Køge Biopellet Factory

37 LE FILIERE IN EUROPA PELLET DI MISCANTHUS E VINACCE info@pusch.ag info@agrarstick.de PELLET DA VINACCE RLP AgroScience GmbH Fase dimostrativa Sistema da 30 kw

38 LE FILIERE IN EUROPA PELLET DI PAGLIA E TORBA Domestic Bio Heating Jesper Slöjdare jesper.slojdare@ariterm.se

39 LE FILIERE IN EUROPA PELLET DI POTATURE DI VITE Orientación Sur Consultoría, SL Avda Primero de Julio, 70 Local Valdepeñas (Ciudad Real) Spain Telefono: orientacionsur@orientacionsur.es

40 LE FILIERE IN EUROPA BRICHETTE DI GUSCI DI MANDORLE

41 CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE Agripellet - Da biomassa grezza a biocombustibile Cantiere mobile di pellettizzazione mobile Potenzialità spazio / temporale delle biomasse Soluzioni: autoproduzione e alternativa al cippato di legno

42 MAGGIORI INFORMAZIONI GIUSEPPE TOSCANO

43 INNOVAZIONE NELLA RACCOLTA DELLE POTATURE DI VITE Claudio Bonamini - MAREV Nuove macchine agricole per la produzione di biomassa e biocombustibili: il caso dell agripellet e delle potature di vite Fieragricola 2014 Verona, 6 Febbraio 2014

44 ORIGINE DELLA MAREV MAREV Macchine Agricole Recupero Energetico Vite Sede azienda: Colognola ai Colli (VR)

45 IL CONCETTO DI BASE Aspetti economici + aspetti ambientali

46 PRODUZIONE DI UN VIGNETO PRODUZIONI Prodotto umido: 2-3 t/ha (45% umidità) Produzione secca: 1 1,5 t/ha Condizione Legna umida Legna essiccata Pellet Massa 1 m 3 = 300 kg 1 m 3 = 180 kg 1 m 3 = 744 kg

47 PROBLEMATICHE DELLE POTATURE 1. Degradazione (muffe) della potatura quando stoccata in cumulo 2. Essiccazione del prodotto per un buon uso energetico 3. Presenza di inerti o terra frammista al prodotto (ceneri in combustione) 4. Macchina robusta ottimizzata per il vigneto 5. Possibilità di produrre del pellet (agripellet) di potature di vite

48 PROGETTAZIONE DELLA MACCHINA Trincia raccogli - sarmenti ASPETTI MECCANICI 1. DINAMICA DEL SOLLEVAMENTO DEL TRALCIO IN FASE DI RACCOLTA 2. DINAMICA DEL TAGLIO a. TAGLIO NETTO b. LUNGHEZZA DEL PRODOTTO TAGLIATO

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56 CARATTERISTICHE DEL MEZZO CARATTERISTICHE SALIENTI - cassone da 2 m 3 con meccanismo elevabile / ribaltabile - facile gestione del prodotto raccolto - sicurezza e praticità nel lavoro - capacità di lavoro: 1 ettaro / h

57 LA POSSIBILITA DI PRODURRE PELLET Potatura essiccata Pellettizzazione Vendita Confezionamento in sacchi Pellets di vite

58 GRAZIE PER L ASCOLTO Claudio Bonamini Via Decima, Colognola ai Colli (Vr) Mobile : Web Mail info@marev.it

59 COSTRUZIONI NAZZARENO S.R.L. Tecnologia per la produzione di Agripelletse Bricchetti da scarti agricoli

60 REFERENZE IMPIANTI PELLETS NEL MONDO

61 AGRIPELLETS o BRICCHETTI DA SCARTI AGRICOLI Perché si produce a. DIMINUIRE IL VOLUME b. RENDERE PIU FACILE LA MOVIMENTAZIONE c. FACILITARNE L USO E LA DOSATURA

62 AGRIPELLETS CANTIERE MOBILE PER LA RIDUZIONE DEI COSTI DI TRASPORTO LAVORAZIONI SEMPLICI E MINIMALI PER MANTERE BASSO IL COSTO DI PRODUZIONE

63 AGRIPELLETS

64 MATERIALE DI PARTENZA OTTIMALE PER LA PRODUZIONE DI AGRIPELLETS o BRICCHETTI DA SCARTI AGRICOLI DIMENSIONE Diametro 1cm Lunghezza fino a 15cm UMIDITA Compresa tra il 15% e il 20%

65 FASI DI LAVORAZIONE PELLETS 1. RAFFINAZIONE DEL PRODOTTO Granulometria raffinato in uscita 6 / 7mm mm Peso specifico ~180 Kg/m3 Produzioni :Cantiere mobile 300 Kg/h 600Kg/h Impianto fisso fino 15 ton/h

66 2. PELLETTATURA FASI DI LAVORAZIONE PELLETS Diametro pellets mm Peso specifico >650 Kg/m3 Potere calorifico inferiore 4200 Kcal/Kg Ceneri residue da 3,3 a 4 % Produzioni :Cantiere mobile 200 Kg/h 500Kg/h Impianto fisso fino 15 ton/h

67 3. BRICCHETTATURA FASI DI LAVORAZIONE BRICCHETTI Diametro bricchetto da 50 a 80 mm Lunghezza bricchetto da 30 a 300 mm Peso specifico > 350 Kg/m3 Potere calorifico ~ 3000 Kcal/Kg Produzioni : Fino a 300 Kg/h in singola macchina

68 COSTRUZIONI NAZZARENO S.R.L. Via delle Industrie, 17 (zona industriale Vacil) Breda di Piave (TV) Italia Telefono: + 39 / 0422 / Fax: + 39 / 0422 / info@nazzareno.it Web:

69 Nuove macchine agricole per la produzione di biomassa e biocombustibili: il caso dell agripellet e delle potature di vite Valorizzazione energetica delle potature di vite Fieragricola - Verona 06/02/2014 Ing. Alberto Saorin

70 Materia prima La superficie vitata provincia di Verona ha La tesi di laurea è stata realizzata nel comune di Monteforte d Alpone grazie al sostegno della Cantina Sociale di Monteforte

71 Cantiere di raccolta Trattore + Macchina Trincia-caricatrice Trattore + rimorchio

72 Stoccaggio Coperto con telone di nylon in giorni piovosi da M=45% a M=12% in <4 mesi Stoccaggio ottimale: sotto tettoie o tensostrutture

73 Produzione pellet di vite Materiale di partenza: trinciato di vite M= 15% Pellettatrice Raffinatore

74 Risultati ottenuti Disponibilità materia prima: 2,7 tsf/ha (M=45%) Potere calorifico: 4,6 kwh/kg Ceneri: 3,5 % Ritorno investimento impianto pellettatura + macchine per la raccolta: 5 anni (500 ha)

75 Comparazione pellet di vite con principali combustibili da riscaldamento Potere calorifico Prezzo (iva compresa) Costo energia [ /MWh] % risp. Pellet di vite Gas naturale (1) 10 kwh/sm 3 0,9201 /Sm 3 92, % Gasolio da riscaldamento (2) 10,49 kwh/l 1427,04 /m 3 136, % G.P.L. (3) 12,8 kwh/l 1758,02 /m 3 137, % Pellet di vite (4) 4,6 kwh/kg 220 /t 47,8 0% (1) Media tra IV trimestre 2012 e I trimestre fonte: (2) Prezzo medio fonte: (3) Rilevazione 15/1/ fonte: (4) Prezzo di vendita ipotizzato 200 /t + iva 10%

76 Per l agricoltore / Azienda agricola Incremento economie locali Vantaggi Eliminazione problematiche fitosanitarie Riduzione costi gestione Nuovi posti di lavoro Per il consumatore finale Risparmio nell acquisto del biocombustibile Per l ambiente Si brucia un combustibile rinnovabile prodotto tramite una filiera corta

77 Grazie per l attenzione Ing. Alberto Saorin saorin.alberto@gmail.com