Logo azienda AGRICOLTURA: ENERGIA DEL FUTURO ROBERTO JODICE. CETA - Centro di Ecologia Teorica ed Applicata. (Circa 8x4 cm) COLDIRETTI BASILICATA

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1 COLDIRETTI BASILICATA AGRICOLTURA: ENERGIA DEL FUTURO ROBERTO JODICE CETA - Centro di Ecologia Teorica ed Applicata Logo azienda (Circa 8x4 cm) Potenza 17 Novembre 2006

2 Le filiere agrienergetiche regionali Sulla base dell esperienza acquisita da CETA nello svolgimento dei corsi di orientamento agli agricoltori della Basilicata tenutesi nei mesi scorsi, sulla base delle conoscenze tecnico-scientifiche sino ad ora acquisite: sono state identificate le filiere agroenergetiche più promettenti, e le relative potenzialità di sviluppo, in Basilicata in grado di garantire una sostenibilità dai punti di vista ambientale ed economico.

3 Le filiere agroenergetiche Combustibili solidi biomassa legnosa energia termica, energia elettrica cogenerazione Combustibili solidi biomasse erbacee energia termica, energia elettrica - cogenerazione Combustibili gassosi biogas energia termica, energia elettrica - cogenerazione Combustibili liquidi oli vegetali - cogenerazione Biocarburante - biodiesel - autotrazione Biocarburante - bioetanolo - autotrazione

4 Le filiere agrienergetiche regionali OBIETTIVO GENERALE: realizzare tre progetti dimostrativi di filiere corte agroenergetiche in contesti territoriali della Basilicata, promosse dal mondo agricolo e che coinvolgono le piccole e medie imprese industriali ed i servizi.

5 Le filiere agroenergetiche mature la filiera colture oleaginose - energia (Biocombustibile liquido) la filiera reflui zootecnici e dei residui delle lavorazioni agroindustriali biogas - energia (Biocombustibile gassoso) la filiera biomasse lignocellulosiche - energia (Biocombustibile solido)

6 La valorizzazione energetica delle colture oleaginose (BIOCOMBUSTIBILE LIQUIDO) E una tra le più importanti possibilità di produzione di energia elettrica e termica (cogenerazione); L olio vegetale è utilizzato quale carburante per l alimentazione di motori endotermici (motori diesel modificati); Un alternatore accoppiato all albero motore produce corrente elettrica; Dal circuito di raffreddamento del motore e dai gas di scarico si recupera energia termica.

7 La valorizzazione energetica delle colture oleaginose (Biocombustibile liquido) MOTORE DIESEL Il motore Diesel è una tipologia di motore a combustione interna. GROSSI motori a basso numero di giri + alternatore + scambiatore di calore Rendimento elettrico = % Rendimento termico1 = 30% Rendimento termico 2 = 20% t fumi = 450 C

8 La valorizzazione energetica delle colture oleaginose (Biocombustibile liquido) Sezione di recupero dell energia termica Motore a ciclo diesel da 275 kw

9 La valorizzazione energetica delle colture oleaginose (Biocombustibile liquido) LE MOTIVAZIONI DELLA SCELTA: La tecnologia è matura perché utilizzata da molti anni; Recentemente è stata adattata anche per impianti di piccola potenza; I rendimenti elettrici sono molto elevati, maggiori del 35%; Anche il recupero termico è elevato, potenzialmente oltre il 40%.

10 La valorizzazione energetica delle colture oleaginose (Biocombustibile liquido) LE MOTIVAZIONI DELLA SCELTA: I ricavi della vendita di energia sono elevati: Certificati Verdi (12,528 c /kwh e ); Valore dell energia elettrica in cessione alla rete (8,5-9,5 c /kwh e ); Risparmio per autoconsumo sull elettrico Valore dell energia termica equivalente al combustibile fossile (6,4 c /kwh t ); Per motori statici, l olio vegetale non è sottoposto ad accisa.

11 La valorizzazione energetica delle colture oleaginose (Biocombustibile liquido) LA FILIERA OLIO VEGETALE - ENERGIA: Produzione in campo di colture oleaginose (girasole, colza, soia, cavolo dell Abissinia) Spremitura meccanica dei semi Produzione contestuale di olio vegetale e pannello grasso Produzione di energia elettrica e termica con impianto di cogenerazione (motore a ciclo diesel)

12 La valorizzazione energetica delle colture oleaginose (Biocombustibile liquido) Semi oleosi Acheni di girasole FRANTOIO Estrazione meccanica in pressa a vite SCHEMA DELLA FILIERA CORTA OLIO VEGETALE -ENERGIA Filtrazione Olio vegetale puro resa 33 % Pannello grasso resa 67 % MOTORE ENDOTERMICO

13 La valorizzazione energetica delle colture oleaginose (Biocombustibile liquido) LA PROPOSTA DI UNA ATTIVITA DIMOSTRATIVA PER LA FILIERA CORTA OLIO VEGETALE- ENERGIA Obiettivi della proposta: - Realizzazione di campi dimostrativi con colture oleaginose a fini energetici: girasole, colza, Brassica carinata. - Allestimento di un impianto per la preparazione del combustibile: preparazione del seme, estrazione meccanica e filtrazione dell olio. - Impiego del combustibile (olio) in una unità di cogenerazione: motore a ciclo Diesel accoppiato ad un alternatore e ad uno scambiatore di calore. - Verifica e dimostrazione della fattibilità tecnica, economica ed ambientale dell intera filiera energetica da biomasse oleaginose.

14 LA PROPOSTA DI UNA ATTIVITA DIMOSTRATIVA PER LA FILIERA CORTA OLIO VEGETALE - ENERGIA Attività della proposta Sezione agronomica: allestimento di campi dimostrativi di colture oleaginose; Sezione condizionamento ed estrazione dell olio vegetale: allestimento di un impianto di pressatura meccanica delle sementi con produzione di olio vegetale e pannello grasso, della capacità lavorativa di 1 t/h di semi; Allestimento di un impianto di cogenerazione con un motore endotermico della potenza di 400 kw e con sezione di recupero termico. Costo delle attività proposte: Impianti ed opere tecniche: Attività dimostrative agronomiche, progettazione e divulgazione: Costo Totale:

15 LA PROPOSTA DI UNA ATTIVITA DIMOSTRATIVA PER LA FILIERA CORTA OLIO VEGETALE - ENERGIA Alla scala dimostrativa proposta il bilancio economico si dimostra estremamente positivo: Voci costo Ammortamento impianto ,00 Olio vegetale puro (802 t al prezzo di 600 /t) Manutenzione impianto (2,2 c /kwh e ) , ,00 Spese amministrative e varie 5.000,00 TOTALE COSTI ,00 TEMPO DI RITORNO DELL INVESTIMENTO SENZA CONTRIBUZIONE: 3 ANNI Voci Ricavo Certificati Verdi ,00 Valore dell energia elettrica e risparmio per autoconsumo Valore dell energia termica (70% del totale) , ,00 TOTALE RICAVI ,00 MARGINE LORDO:

16 La valorizzazione energetica dei reflui zootecnici e dei residui delle lavorazioni agroindustriali (BIOCOMBUSTIBILE GASSOSO) E un altra importante possibilità di produzione di energia elettrica e termica (cogenerazione); Il biogas è utilizzato quale carburante per l alimentazione di motori endotermici (motori diesel modificati), cogenerazione; Riduzione dell impatto ambientale dei reflui zootecnici (riduzione dell apporto di nutrienti al terreno con lo spandimento);

17 La valorizzazione energetica dei reflui zootecnici e dei residui delle lavorazioni agroindustriali (Biocombustibile gassoso) LE MOTIVAZIONI DELLA SCELTA: La tecnologia per la digestione anaerobica è matura perché utilizzata da molti anni; La cogenerazione con motori a ciclo diesel è stata adattata anche per impianti di piccola potenza, con rendimenti molto elevati; La fitodepurazione garantisce l abbattimento del carico residuo dell azoto totale contenuto nel refluo e della carica microbica.

18 La valorizzazione energetica dei reflui zootecnici e dei residui delle lavorazioni agroindustriali (Biocombustibile gassoso) LE MOTIVAZIONI DELLA SCELTA: I ricavi della vendita di energia sono elevati: Certificati Verdi (12,528 c /kwh e ); Valore dell energia elettrica in cessione alla rete (8,5-9,5 c /kwh e ); Risparmio per autoconsumo sull elettrico Valore dell energia termica equivalente al combustibile fossile (6,4 c /kwh t );

19 La valorizzazione energetica dei reflui zootecnici e dei residui delle lavorazioni agroindustriali (Biocombustibile gassoso) LA FILIERA BIOGAS - ENERGIA: Collettamento dei reflui e dei residui Digestione anaerobica - biogas Separazione meccanica dei solidi Compostaggio della fase solida ammendante agricolo Fitodepurazione della fase liquida - fertirrigazione Produzione di energia elettrica e termica con impianto di cogenerazione alimentato a biogas (motore a ciclo diesel)

20 La valorizzazione energetica dei reflui zootecnici e dei residui delle lavorazioni agroindustriali (Biocombustibile gassoso) BIOGAS LE MATERIE PRIME UTILIZZABILI Liquami zootecnici Residui vegetali Fanghi di depurazione Frazione organica rifiuti urbani Scarti di macellazione Residui lavorazioni agroindustriali BIOGAS caldaia cogeneratore serbatoio a pressione calore elettricità + calore AMMENDANTE Frazione solida COMPOSTAGGIO MATERIALE DIGERITO Frazione liquida FITODEPURAZIONE IRRIGAZIONE

21 La valorizzazione energetica dei reflui zootecnici e dei residui delle lavorazioni agroindustriali (Biocombustibile gassoso) LA PROPOSTA DI UNA ATTIVITA DIMOSTRATIVA PER LA FILIERA BIOGAS - ENERGIA Obiettivi della proposta: Realizzazione di un impianto dimostrativo per la produzione di biogas dai reflui zootecnici e dal siero di latte (sottoprodotto dell industria casearia) in codigestione con substrati ad elevato potere tamponante dell acidità e metanigeno. Impiego del combustibile (biogas) in una unità di cogenerazione: motore a ciclo Diesel accoppiato ad un alternatore e ad uno scambiatore di calore. Realizzazione di un impianto di fitodepurazione della fase liquida di risulta dall impianto di digestione anaerobica. Verifica e dimostrazione della fattibilità tecnica, economica ed ambientale dell intera filiera.

22 La valorizzazione energetica dei reflui zootecnici e dei residui delle lavorazioni agroindustriali (Biocombustibile gassoso) 420 bovini da latte Volume digestore: 720 m 3 Potenza cogeneratore: 70 kwe Investimento: ca

23 LA PROPOSTA DI UNA ATTIVITA DIMOSTRATIVA PER LA FILIERA BIOGAS - ENERGIA Attività della proposta Sezione produzione di biogas: allestimento di un digestore anaerobico, monostadio, in regime di mesofilia. Allestimento di un impianto di cogenerazione con un motore endotermico della potenza di 50 kw e con sezione di recupero termico. Allestimento di un impianto di fitodepurazione a flusso verticale per la frazione liquida. Trattamento della frazione solida ottenuta mediante compostaggio. Costo delle attività proposte: Attività agronomiche (caratterizzazione materie prime, ecc.): Allestimento impianto sperimentale: Azioni di accompagnamento (fattibilità filiera energetica, divulgazione): Totale:

24 La valorizzazione energetica delle biomasse lignocellulosiche (BIOCOMBUSTIBILE SOLIDO) Aumento dei prezzi dell energia e dei combustibili fossili; Necessità di diversificare le produzioni agricole con colture, anche innovative, che producano biomasse combustibili; Esistenza di tecnologie ad alta efficienza energetica ed ad alta automazione per la combustione di biomasse solide; Potenzialità di integrazione al reddito degli agricoltori, mediante l utilizzo dei residui colturali;

25 La valorizzazione energetica delle biomasse lignocellulosiche (BIOCOMBUSTIBILE SOLIDO) LA FILIERA LIGNOCELLULOSICHE - ENERGIA: Produzione in campo di colture lignocellulosiche dedicate (annuali, come sorgo da fibra, e/o poliennali, come canna comune, miscanto, panico); Raccolta dei residui colturali; Raccolta e condizionamento della biomassa (trinciatura, disidratazione e stoccaggio); Densificazione (pellettizzazione e/o bricchettatura) della biomassa lignocellulosica; Produzione di energia termica con caldaie innovative.

26 La valorizzazione energetica delle biomasse lignocellulosiche (BIOCOMBUSTIBILE SOLIDO) LA PROPOSTA DI UNA ATTIVITA SPERIMENTALE PER LA FILIERA LIGNOCELLULOSICHE ENERGIA Obiettivi della proposta: Recupero e condizionamento di residui colturali (paglia e stocchi); produzione di biomasse da colture erbacee (quale sorgo da fibra) e realizzazione di campi dimostrativi. Preparazione del combustibile da biomassa erbacea: condizionamento, trinciatura, densificazione. Allestimento di una unità di generazione termica e impiego del biocombustibile: caldaia innovativa per la combustione di biomasse, atta a superare le difficoltà termotecniche connesse alla qualità del biocombustibile erbaceo. Verifica e dimostrazione della fattibilità tecnica, economica ed ambientale dell intera filiera energetica da biomasse erbacee.

27 LA PROPOSTA DI UNA ATTIVITA DIMOSTRATIVA PER LA FILIERA LIGNOCELLULOSICHE - ENERGIA Caldaia a griglia fissa Caldaia a griglia mobile

28 LA PROPOSTA DI UNA ATTIVITA DIMOSTRATIVA PER LA FILIERA LIGNOCELLULOSICHE - ENERGIA Attività della proposta Sezione agronomica: allestimento di campi dimostrativi con colture dedicate lignocellulosiche a ciclo annuale: sorgo da fibra; Sezione di raccolta e condizionamento della biomassa lignocellulosica erbacea; Prove di pellettizzazione e di bricchettaggio della biomassa; Prova di generazione termica utilizzando le biomasse suddette in combustori e caldaie innovative, efficaci ed efficienti. Costo delle attività proposte: Attività agronomiche: Prove di condizionamento, densificazione e combustione: Azioni di accompagnamento (fattibilità filiera energetica, divulgazione): Totale: