il sorgo da biomassa e la barbabietola metanigena: il loro impiego nella digestione anaerobica

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1 il sorgo da biomassa e la barbabietola metanigena: il loro impiego nella digestione anaerobica Prof. R. Giovanardi Dott. M. Sandonà Conselve (PD) 9 ottobre 2012

2 PREMESSA La veloce evoluzione del comparto biogas da biomasse ha evidenziato quanto sia importante la gestione dell approvvigionamento delle biomasse all impianto per garantire la reddività prevista dal conto economico

3 Basare l approvvigionamento delle biomasse puntando su un mix di specie/cultivar Cercare la stabilitàproduttiva e non la massima produzione per ettaro Le mancate produzioni di biomassa (es. siccità 2012) hanno un costo di approvvigionamento esterno elevato Avere sempre almeno un 5% delle biomasse acquistate esternamente per mantenere un contatto con il mercato

4 BARBABIETOLA METANIGENA Sperimentazione curata da BETA s.c.

5 OBIETTIVO DELLA RICERCA Valutare le potenzialità e le criticità nell utilizzo della barbabietola per la produzione di biogas mediante la digestione anaerobica.

6 PROGRAMMA Prova agronomica Conservazione della matrice prodotta Valutazione del potenziale metanigeno

7 PROVA AGRONOMICA Materiali e metodi: 2 percorsi agronomici (irrigazione e concimazione) Semina primaverile (2 anni) 3 tipologie di varietà(foraggera, titolo e peso) 2 località(forli-cesena e Modena) Modello sperimentale fattoriale con 4 repliche Dimensione parcella 5 x 1,35 = 6,75 m 2 (3 file distanziate tra loro di 45 cm). 3 epoche di raccolta primaverile 1 epoca di raccolta autunnale

8 PRODUTTIVITA DELLA BARBABIETOLA METANIGENA TIPOLOGIA RADICI RADICI SOLIDI VOL. SOLIDI VOL. t.q. (t/ha) (s.s. t/ha) (% s.v. su s.s.) (t/ha) Foraggera 97,4 15,6 94,5 14,6 Titolo 77,7 16,3 95,0 15,6 Peso 93,1 18,1 94,7 17,1 (media di due localitàper due anni)

9 PRODUTTIVITA DELLA BARBABIETOLA METANIGENA

10 PRODUTTIVITA DELLA BARBABIETOLA METANIGENA

11 PRODUTTIVITA DELLA BARBABIETOLA METANIGENA

12 PRODUTTIVITA DELLA BARBABIETOLA METANIGENA

13 PRODUTTIVITA DELLA BARBABIETOLA METANIGENA

14 CONCLUSIONI PRODUTTIVITA :Le varietàa peso si sono dimostrate le più produttive QUALITA :La tipologia a titolo ha evidenziato il contenuto maggiore in solidi volatili EPOCA DI RACCOLTA: la terza epoca di raccolta ha evidenziato la maggiore produttività

15 VALUTAZIONE DEL POTENZIALE METANIGENO DELLA BARBABIETOLA

16 COMPOSIZIONE DELLA BARBABIETOLA METANIGENA PARAMETRO U.M. VALORE Sostanza secca (%) 19,18 Solidi volatili (% s.s.) 90,39 ph 3,97 Azoto totale (% s.s.) 2,15 Azoto ammoniacale (%NTK) 7,35 C/N 18,23 NDF (% s.s.) 26,53 ADF (% s.s.) 13,71 ADL (% s.s.) 4,28

17 Materiali e metodi Potenziale metanigeno valutato attraverso metodo discontinuo (batch) e mediante il metodo in continuo Materia prima a 120 gg dall insilamento Condizioni: 35 giorni di TR e 35 C di temperatura Volume reattore 25dm 3 Due ripetizioni per ogni tesi

18 Risultati TESI Biogas Metano (Nm3/t s.v.) (Nm3/t s.v.) Radici di barbabietola 790 ± ±15

19 Conclusioni I test hanno evidenziato un potenziale metanigeno di 790 Nm3/ t sv. con un contenuto di metano superiore al 60% I primi risultati su scala industriale sembrano confermare quanto emerso dalle sperimentazioni Si suggerisce una implementazione del 10-20% nell alimentazione del digestore

20 Valutazione del potenziale metanigeno/ha

21 KWS energy beet (cv. Gerty e Corrida)

22 SORGO

23 Prova agronomica Sperimentazione Padova anno 2011 Semina: primaverile 3 varietàa confronto Regime idrico: in asciutta

24 Tecnica colturale sorgo Operazione Lavorazioni Descrizione Principale autunnale seguita da affinamento primaverile Fertilizzazione Nessun apporto di fosforo e potassio, 100 kg di azoto/ha Densitàdi semina 18 pp/mq, Diserbo irrigazione Raccolta Pre-semina ed eventuale post emergenza ad attività fogliare Non prevista agosto/settembre

25 Produttivitàsorgo

26 SORGO: RISULTATI PRODUTTIVI 60 54,1 55, , var.1 var ,3 17,7 17,6 var Produzione (t/ha t.q.) Produzione (t/ha s.s.)

27 Aspetti qualitativi (% s.s.) ,6 32,7 31, var.1 15 var.2 var ,4 5,5 5,3 6,6 8,1 7,1 0 sostanza secca ceneri proteine

28 Sorgo: fattori chiave Scelta varietale (no cv sudan grass) Densità di semina Concimazione azotata Allettamento

29 Sorgo II raccolto Adatto a minima lavorazione Necessaria irrigazione alla semina Dopo: orzo, triticale, frumento ceroso,pisello Attenzione alla sostanza secca alla raccolta

30 Sorgo: accumulo della biomassa durante il ciclo

31 VALUTAZIONE DEL POTENZIALE METANIGENO DEL SORGO DA BIOMASSA

32 COMPOSIZIONE DEL SORGO DA BIOMASSA PARAMETRO U.M. VALORE Sostanza secca (%) 32,7 Ceneri (% s.s.) 6,06 Solidi volatili (% s.s.) 93,9 Proteine g. (% s.s.) 7,08 Lipidi g. (%s.s.) (%NTK) 1,2 Azoto totale (% s.s.) 1,10 NDF (% s.s.) 62,0 ADF (% s.s.) 34,0 ADL (% s.s.) 5,1

33 Materiali e metodi Potenziale metanigeno valutato attraverso metodo discontinuo (batch) e mediante il metodo in continuo Sorgo Bulldozer insilato per 60 giorni Condizioni: 45 giorni di TR Volume reattore 50 dm 3 Due ripetizioni per ogni tesi

34 Risultati TESI Biogas Metano (Nm3/t s.v.) (Nm3/t s.v.) Sorgo biomassa 610 ± ±15

35 Valutazione del potenziale metanigeno/ha

36 KWS BULLDOZER Sorgo foraggero (tipo fibra) KWS BULLDOZER Caratteristiche Tipo botanico Sorghum bicolor Tipo panicolo aperto Early vigor Standability Umidità della SS Produzione di SS Altezza pianta Accestimento Tolleranza malattie fogliari Ciclo di maturazione Prima epoca di semina tardivo Seconda epoca di semina - MA-BD MC

37 KWS INKA Sorgo foraggero Caratteristiche Tipo botanico Tipo panicolo Early vigor Standability Umidità della SS Produzione di SS Altezza pianta Accestimento KWS INKA Tolleranza malattie fogliari Ciclo di maturazione Prima epoca di semina Seconda epoca di semina Sorghum bicolor x sudanense intermedio medio tardivo MA-BD MC

38 Confronto tra sistemi colturali PRODUZIONI (t/ha) mais sorgo triticale+mais triticale+sorgo frumento c.+sorgo

39 CONCLUSIONI/1 Il sistema colturale deve considerare la vocazionalitàdel territorio: - Aree con limitato input idrico e bassa fertilità: TRITICALE/FRUMENTO SORGO - Aree con disponibilità idrica e buona fertilità: MAIS I R.oppure TRITICALE/FRUMENTO SORGO

40 CONCLUSIONI/2 Pianificare le operazioni di raccolta in funzione della qualità del prodotto. Verificare la composizione delle biomasse alla raccolta per una corretta gestione La barbabietola metanigena rappresenta una alternativa nelle aree meno vocate al mais ceroso.

41 Grazie per l attenzione