Bioraffineria integrata da colture da fibra: come ottenere il massimo da canapa e lino

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1 Bioraffineria integrata da colture da fibra: come ottenere il massimo da canapa e lino F. Zaccheria, I. Galasso, G. Ottolina, G. Speranza, C.Tonin, N. Ravasio IBBA

2 Ipotesi di Bioraffineria da lino e canapa: Il progetto VeLiCa

3 Canapa e lino in Italia Ieri

4 La canapa in Europa e nel mondo - Oggi 23 Ottobre 2014

5 linear economy Raw Materials Design manufacture Distribution Consumption Waste Biorefinery

6 Ipotesi di Bioraffineria da lino e canapa: Il progetto VeLiCa Idrolizzati proteici Olio ω-3 IBC IBC ISTM Confronto varietale Spremitura Glicerolo ISMAC Biocarburanti Lubrificanti Polioli Biopolimeri IBBA Imballaggi per ortofrutta Oligomeri e zuccheri stigliatura Biomassa ICRM Fibra ISMAC Materiali compositi

7 Prodotti da olio O Idrogenazione selettiva Aumentata stabilità Maggiore selettività O O 7 7 O O 7 4 O 7 Catalizzatori a base di Cu/SiO 2 e Cu/Al 2 O 3 messi a punto presso ISTM in grado di idrogenare selettivamente in condizioni di reazione blande

8 Idrogenazione selettiva: il lino e la canapa Stabilizzazione di metilesteri di lino e canapa - Biodiesel Metilesteri di Canapa t min C18:3 C18:2 C18:1 C18:0 C16:0 CN* IV # Pp ( C) Composizione iniziale 17, , Dopo idrogenazione Metilesteri di Lino t min C18:3 C18:2 C18:1 C18:0 C16:0 CN* IV # Pp ( C) Composizione iniziale Dopo idrogenazione *CN (Numero di cetano) Indicatore del comportamento in fase di accensione dei combustibili diesel (nel biodiesel > 51) # IV ( Numero di iodio) Un minore IV è indice di maggiore stabilità ossidativa Pp (Pour point -Punto di scorrimento) Un basso Pp indica buone proprietà a freddo del materiale. F.Zaccheria, N.Ravasio, P.Bondioli, Eur.J.Lip.Sci.Techn. 114 (2012) 24-30

9 Prodotti da olio stabilizzato- Schiume poliuretaniche Il mercato dei poliuretani Grande impatto delle schiume poliuretaniche Utilizzo di polioli di origine vegetale invece di polioli di origine petrolchimica

10 Prodotti da olio stabilizzato- Schiume poliuretaniche S. Dworakowska, D. Bogdal, F. Zaccheria, N. Ravasio, Catal. Today, 223 (2014) 148

11 Prodotti da olio stabilizzato- Bioliubrificanti Mercato di lubrificanti : La domanda mondiale di lubrificanti supera i 40 milioni di tonnellate. Di questi, l uso dei biolubrificanti in Europa è stimato intorno a ton e previsto a ton nel 2020 Bremmer & Plonsker, OmniTech International, 2008 Vantaggi dei biolubrificanti: Biodegradabilità Maggiore sicurezza per gli operatori Assenza di Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA), responsabili del rischio cancerogeno e mutageno Elevato punto di fiamma D. Moscatelli, M. Bellini, P. Apostoli, G Ital Med Lav Erg 2011; 33:3,

12 Prodotti da olio stabilizzato- Bioliubrificanti Il prodotto ottenuto con catalizzatori solidi acidi rivela ottime proprietà e caratteristiche migliori rispetto a quello preparato con catalisi omogenea. Test di Demulsività Riutilizzo del catalizzatore per sei cicli consecutivi Proprietà del triestere Viscosità a 40 C: 46,55 cst Viscosità a 100 C: 9,3 cst Indice di Viscosità: 188 Acidità: 5,27 mgkoh/g Biodegradabilità: Sturm Test modificato OECD 303A, ISO (CONFIRMATORY TEST) che ha confermato l olio essere biodegradabile al 58% dopo 28 giorni S. Brini, R. Psaro, N. Ravasio, F. Zaccheria, PCT Int. Appl. (2014), WO A

13 Prodotti da panello residuo - idrolizzati proteici Olio Panello proteico Idrolisi chimica o enzimatica Idrolizzati di Proteine Vegetali- HVPs Proprietà biologiche Antiossidanti, antinfiammatori, anti ipertensivi Proprietà funzionali solubilità, proprietà schiumogene, emulsionanti Proprietà organolettiche Gusto Umami Cibi funzionali, cosmetica, esaltatori di gusto Contact: Prof. Giovanna Speranza giovanna.speranza@unimi.it

14 Prodotti da fibra tecnica- Materiali per bioedilizia La canapa può essere usata in modo massivo per fabbricare pannelli autoportanti impiegando lana di scarto come legante Contact: Ing. Claudio Tonin

15 Prodotti da fibra tecnica- Materiali per bioedilizia A. Patrucco, C. Tonin, N. Ravasio, F. Ramella Pollone, M. Bianchetto Songia, Brevetto GE2012A Contact: Ing. Claudio Tonin

16 Conclusioni Sfruttamento di tutte le parti della pianta per la creazione di uno spettro di prodotti e chemicals (per scopi non energetici) creando una rete di competenze (sul territorio) Novità nella progettazione di una bioraffineria basata su questo tipo di crop (olio/fibra) Necessità di rivitalizzare il settore agricolo inserendolo nello scenario della bieconomia e orientandolo quindi alla produzione di bioprodotti Bisogno sociale sia del produttore che del consumatore Progetto finanziato da: