PROGETTO E.Ri.C.A. Misura 124, PSR Sicilia

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2 PROGETTO E.Ri.C.A Energie Rinnovabili da Colture Agricole: Progetto di cooperazione per l innovazione e lo sviluppo tecnologico del settore agroenergetico in Sicilia Misura 124, PSR Sicilia Dott.ssa Claudia Miceli Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura Centro per la Sperimentazione e Certificazione delle Sementi CRA SCS Sede di Palermo 6 maggio 2014 Hotel Splendid La Torre Via Piano Gallo, Mondello - Palermo CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 1

3 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Fonti di Energia Rinnovabile (FER) si rigenerano almeno alla stessa velocità con cui vengono consumate o non sono "esauribili" nella scala dei tempi "umani" non pregiudicano le risorse naturali per le generazioni future CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 2

4 CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 3 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Fonti di Energia Rinnovabile (FER): eolica, geotermica, idroelettrica, fotovoltaica, biomasse, rifiuti

5 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Agroenergie: potenzialità energetica che si può ricavare dai processi agricoli Biocarburanti (biodiesel, bioetanolo), Biomasse (legno, residui colturali), Biogas CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 4

6 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Consumi energetici mondiali 2009 Carbone 26,9 Gas naturali 20,6 Biomasse 10,0 Petrolio 34,0 Altre rinnovabili 0,08 Eolica Geotermica Solare 0,3 Nucleare 5,7 Idroelettrica 2,4 Fonte: International Energy Agency CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 5

7 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Le agroenergie Produzione elettrica da fonti rinnovabili in Italia 2010 Rinnovabili 22,8% Eolica 9% Tradizionali 63,8% Saldo esterno 13,4% Solare 1% Geotermica 8% Idraulica 71% Biomasse 11% Solidi Biogas Liquidi 6% 3% 2% Fonte: Istituto Nazionale di Fisica Nucleare -Unità Statistiche CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 6

8 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Le agroenergie Le problematiche del settore energetico riguardano aspetti di natura diversa: Approvvigionamento delle risorse Ambientali: immissione nell ambiente di sostanze nocive e/o climalteranti quali ad esempio la CO 2 Economico-politico: è stato stimato che la dipendenza di energia della UE dai paesi produttori esteri, pari al 47% nel 2000, aumenterà fino al 67% nel CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 7

9 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Le agroenergie La Direttiva 2009/28/CE del Parlamento europeo e del Consiglio del 23 aprile 2009 attribuisce al ricorso all'energia da fonti rinnovabili un ruolo fondamentale per: promuovere la sicurezza degli approvvigionamenti energetici favorire lo sviluppo tecnologico e l'innovazione creare posti di lavoro e sviluppo regionale, specialmente nelle zone rurali ed isolate CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 8

10 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Le agroenergie La Direttiva europea 2009/28/CE prevede: riduzione dei gas clima-alteranti del 20% al 2020 rispetto ai livelli del 1990; raggiungere una quota di fonti rinnovabili del 20% al 2020 rispetto al consumo di energia; raggiungere un risparmio energetico del 20% al 2020 rispetto ai consumi di energia finali previsti. CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 9

11 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Le agroenergie In Italia D.Lgs. 28/2011, con l obiettivo di: Portare al 17% la quota complessiva di energia da fonti rinnovabili sul consumo di energia nel 2020; Portare almeno al 10% del consumo la quota di energia da fonti rinnovabili in tutte le forme di trasporto nel In Italia la legge 81/2006 ha stabilito una crescita dell 1% l anno del tasso di miscelazione di biocarburanti nel diesel. CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 10

12 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Le agroenergie Politica Agricola Comunitaria (Pac): sostiene il ruolo delle agroenergie intelligenti: cioè quelle non in conflitto con il settore alimentare, che utilizzano terreni marginali e sfruttano per produrre energia i sottoprodotti della lavorazione agricola. Tutti scarti che, altrimenti, andrebbero gestiti come rifiuti. Piano di Azione Nazionale per le rinnovabili (PAN): raddoppio del contributo delle agroenergie al mix energetico entro il CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 11

13 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Le agroenergie Gli imprenditori agricoli, sostenuti dalle politiche di sviluppo socio-economico regionali, necessitano oggi: Maggiore apertura a nuove prospettive: diversificazione produttiva, autosufficienza energetica, colture energetiche rinnovabili. Maggiore disponibilità ad operare le scelte in un quadro di convenienze economiche non più determinate dagli strumenti di sostegno bensì dalle reali dinamiche dei mercati agricoli ormai globalizzati. CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 12

14 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Finalità del progetto E.Ri.C.A.: Creare i presupposti affinché le scelte dell imprenditore agricolo, avvengano in un ottica di multifunzionalità, per: ammodernare il sistema agricolo ed agroindustriale siciliano trasferire e diffondere, sul territorio regionale, le innovazioni di prodotto e di processo, ad oggi acquisite nel settore delle energie da fonti rinnovabili accrescere la competitività delle aziende agricole. CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 13

15 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Obiettivi: l introduzione ed il collaudo della tecnica colturale di specie oleaginose: Brassica spp. (Azione 1) e Cynara spp. (Azione 2) lo sfruttamento dell azione biocida esplicata da Brassica spp. nei confronti di patogeni tellurici, già nota nelle applicazioni in serra (Azione 3) la valorizzazione della biomassa vegetale, considerata di scarso valore commerciale, attraverso la pellettizzazione (Azione 4) la spremitura dei semi per l estrazione dell olio utilizzabile per la produzione di energia elettrica, termica e per l autotrazione (Azione 5) CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 14

16 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 ATS costituita da: CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it Enti di ricerca - CRA SCS Sede di Palermo - Consorzio di Ricerca G.P. Ballatore - C.N.R. - ISAFOM Associazioni di imprese agricole - Federazione Regionale Agricoltori della Sicilia Imprese fornitrici di beni e servizi - PRO.SE.ME. s.r.l. - Consorzio Cipas Soc. Coop. - Nuovo Orizzonte Coop. - AS.A.R. Imprese agricole - CAPOG Soc.Coop. - Az. Agr. Catalano Vincenzo - Az. Agr. De Gregorio Gregorio - Az. Agr. Genco Gian Vincenzo - Az. Agr. Riggio Francesco - Az. Agr. Rizzo Giuseppe - Az. Agr. Virzì Fabrizio 15

17 CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 16 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013

18 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Azione 1 Introduzione e collaudo di Brassica spp. Introduzione di Brassica carinata: CT 180 e Defen, per la produzione di granella (olio, biodiesel) e per la produzione di biomassa Messa a punto della tecnica colturale Attività Campi dimostrativi presso le 7 aziende agricole partner di progetto CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 17

20 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Azione 2 - Introduzione e collaudo di Cynara spp. Introduzione di Cynara spp. per la produzione di olio vegetale e per la produzione di biomassa Messa a punto della tecnica colturale Attività Campi dimostrativi presso le 7 aziende agricole partner di progetto CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 19

22 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Azione 3 Effetti di Brassica spp. sul Mal del piede dei cereali Valutazione dell attività di sanificazione del suolo da patogeni ad habitus tellurico afferenti alla sindrome del Mal del piede dei cereali attraverso la coltivazione di Brassica spp. Attività Campi dimostrativi presso le 7 aziende agricole partner di progetto CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 21

24 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Azione 4 Introduzione, collaudo e ottimizzazione del processo di produzione di agropellet Introduzione e collaudo presso aziende agricole, cooperative di agricoltori, aziende di ammasso e trasformazione, del processo di produzione di pellet per la trasformazione e valorizzazione di biomasse e residui colturali per usi energetici. Attività Trasformazione dei residui colturali di cardo, brassica, frumento, ecc. in agro-pellet e valutazione qualitativa del prodotto ottenuto CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 23

25 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Azione 5 Collaudo ed ottimizzazione di un impianto aziendale per l estrazione dell olio da semi di Brassica spp. e Cynara spp. e per la produzione di biodiesel Collaudo e ottimizzazione del processo di spremitura dei semi oleaginosi di Brassica spp. e Cynara spp. e di trasformazione dell olio in biodiesel attraverso l uso di un impianto di tipo aziendale. Attività Collaudo ed ottimizzazione del processo di spremitura, in differenti condizioni operative di temperature e pressione, e di trasformazione dell olio in biodiesel. CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 24

27 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Risultati attesi e ricadute sul territorio Diversificare le produzioni ad integrazione delle filiere agricole attualmente diffuse nel territorio con l introduzione in rotazione anche di colture no food adatte a fini energetici e in grado di incrementare la fertilità del suolo Migliorare lo stato sanitario del suolo con particolare riferimento al «Mal del piede dei cereali» Ridurre gli input di origine sintetica nelle colture in successione a Brassica spp. e Cynara spp., grazie all utilizzo di tecniche agronomiche sostenibili con benefici effetti per l ambiente e la salute dei consumatori CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 26

28 Progetto E.Ri.C.A. Misura 124 PSR Sicilia 2007/2013 Risultati attesi e ricadute sul territorio Far conoscere e incentivare la produzione e l utilizzo di biomassa e di olio vegetale attraverso filiere corte e sistemi capaci di valorizzare anche residui che attualmente sono considerati di scarso valore commerciale. Migliorare in termini economici ed ambientali la gestione della propria azienda, attraverso l inserimento nel mercato delle agroenergie o l utilizzo dei prodotti per i propri fabbisogni energetici (olio, biodiesel, pellet). Valorizzare i residui colturali (biomasse erbacee e legnose). CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 27

29 PROGETTO E.Ri.C.A Energie Rinnovabili da Colture Agricole: Progetto di cooperazione per l innovazione e lo sviluppo tecnologico del settore agroenergetico in Sicilia Misura 124, PSR Sicilia Grazie per l attenzione 6 maggio 2014 Hotel Splendid La Torre Via Piano Gallo, Mondello - Palermo CRA SCS Sede di Palermo Viale Regione Siciliana Sud Est PALERMO tel: fax: claudia.miceli@entecra.it 28

30 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari PROGETTO E.RI.C.A. ENERGIE RINNOVABILI DA COLTURE AGRICOLE Progetto di cooperazione per l innovazione e lo sviluppo tecnologico del settore agroenergetico in Sicilia Aspetti tecnico-economici della coltivazione della Brassica carinata in Sicilia Dott. Bernardo Messina Hotel Splendid La Torre 6 maggio 2014 Palermo

31 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari OBIETTIVI PROGETTUALI DEL CONSORZIO Introduzione e collaudo di genotipi di Brassica carinata (Azione 1). Valorizzazione della biomassa residuale di Brassica carinata, attraverso la produzione di pellet presso le aziende agricole (Azione 4). Collaudo e ottimizzazione del processo di spremitura dei semi oleaginosi di Brassica carinata e di trasformazione dell olio in biodiesel (Azione 5). Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

32 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari PRECURSORE PROGETTO E.Ri.C.A. PROGETTO Fi.Sic.A.: Studio di fattibilità per l introduzione di una Filiera Siciliana per l Agroenergia ( ) Identificazione e valutazione agronomica ed economica di colture energetiche (B. carinata e altre oleaginose) Definizione tecnica colturale e verifica idoneità del parco macchine utilizzato per le colture cerealicole Messa a punto di un mini-impianto aziendale per produzione di olio e biodiesel Verifica sostenibilità economica filiera agroenergetica Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

33 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari AZIONE 1: Individuazione varietà di Brassica carinata DATI CAMPO SPERIMENTALE DI ASSORO (EN) - Progetto Fi.Sic.A. CONFRONTO VARIETALE Brassica carinata (Produzione di granella - q/ha) Varietà 2007/ / / /11 Media CT ,20 8,90 30,67 20,67 20,36 ISCI 7 27,20 8,90 27,33 16,89 20,08 BRK ,70 17,80 30,67 21,67 23,71 DEFEN 30,40 18,38 35,33 22,22 26,58 CT ,40 11,80 32,89 22,33 23,10 SINCRON 23,40 20,90 25,78-23,36 CT ,30 10,10 30,00 21,78 22,30 Media 25,66 13,83 30,38 20,93 22,76 CONFRONTO VARIETALE Brassica carinata (Residui colturali - q/ha) Varietà 2009/ /11 Media CT ,11 58,00 62,56 ISCI 7 61,33 42,67 52,00 BRK ,44 52,67 58,56 DEFEN 75,11 61,33 68,22 CT ,78 60,33 68,06 SINCRON 55,56-55,56 CT ,22 54,22 64,22 Media 67,65 54,87 61,75 Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

34 Ubicazione CAMPI DIMOSTRATIVI REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Az. Agr. Riggio - Ciminna Az. Agr. Catalano - Ciminna CAPOG Soc. Coop.- Marineo Az. Agr. De Gregorio - Monreale Az. Agr. Rizzo - Assoro Az. Agr. Virzì - Caltanissetta Az. Agr. Genco - Mussomeli Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

35 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Schema di suddivisione della superficie nei campi dimostrativi Annata Agraria Annata Agraria Grano duro varietà Simeto (1,2 ha) B. carinata varietà CT180 (0,5 ha) B. carinata varietà Defen (0,5 ha) Grano duro varietà Simeto (in ringrano 0,2 ha) B. carinata varietà CT180 (0,5 ha) B. carinata varietà Defen (0,5 ha) Grano duro varietà Simeto (precessione B. carinata 1 ha ) Cynara spp. (0,1 ha) 500 m 2 altilis 500 m 2 sylvestris Coltura al II anno di età Cynara spp. (0,1 ha) 500 m 2 altilis 500 m 2 sylvestris Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

36 LAVORAZIONE PRINCIPALE Aratura a cm. LAVORAZIONI SECONDARIE N. 1-2 erpicature, al fine di assicurare un accurata preparazione del letto di semina. SEMINA Epoca: Densità: REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Protocollo di coltivazione adottato per la Brassica carinata Tra la seconda decade di novembre e la seconda decade di dicembre. Annata agraria , 8 kg/ha di seme varietà CT180, 13 kg/ha di seme varietà Defen. Annata agraria , 10 kg/ha di seme per entrambe le varietà. Modalità: Sono state utilizzate sia una seminatrice a righe appositamente adattata al tipo di semina, sia le normali seminatrici utilizzate per il grano duro. Profondità: I semi devono essere distribuiti alla profondità di 2-3 cm. Dove le condizioni pedo-climatiche ed aziendali lo permettevano è stata eseguita la rullatura. Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

37 CONCIMAZIONE Presemina: 1,5 q/ha di perfosfato semplice (P2O5 18% / SO % ). Copertura: 2 q/ha di nitrato ammonico (N 27%). CONTROLLO INFESTANTI Chimico: RACCOLTA Annata agraria intervento in copertura con 1 l/ha Fluazifopp-butile (monocotiledoni). Annata agraria intervento in pre-emergenza con 1,5 l/ha Metazachlor (monocotiledoni e dicotiledoni), in copertura con 1 l/ha Fluazifop-p-butile (monocotiledoni). E stata realizzata con le mietitrebbie adoperate per il grano duro, opportunamente regolate. REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Protocollo di coltivazione adottato per la Brassica carinata PARCO MACCHINE: tutte le operazioni colturali sono state effettuate utilizzando macchine ed attrezzi normalmente adoperate per la coltivazione del grano duro. Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

38 Fasi fenologiche di B. carinata REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Emergenza plantule Fase di rosetta Fase di levata Fioritura Allegagione Maturazione latteo-cerosa Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

39 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Maturazione fisiologica Raccolta Granella di B. carinata Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

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41 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Produzione di granella nel Progetto «E.Ri.C.A.« / Varietà CT 180 (q/ha) Varietà Defen (q/ha) I anno II anno I anno II anno Media 7,62 7,18 10,12 7,07 Media biennio 7,40 8,60 Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

42 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Produzione di granella nel Progetto "Fi.Sic.A." Annata Resa media (q/ha) Varietà Superficie ,7 Sincron 28 campi di 2 ettari ,4 Sincron 10 campi di 2 ettari Produzione di granella nel Progetto «PROHUVE«- Tunisia Annata Resa media (q/ha) Varietà Superficie ,60 Defen 2 campi da 0,5 e 0,4 ettari ,11 Sincron 2 campi da 0,5 e 0,4 ettari Produzione di granella in Sicilia in pieno campo Progetti "Fi.Sic.A." "E.Ri.C.A." Resa media (q/ha) 12,51 Varietà Sincron Defen CT180 Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

43 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari COSTI DI COLTIVAZIONE DELLA Brassica carinata IN SICILIA ( /ha) ANNATA AGRARIA LAVORAZIONE PRINCIPALE 120,00 16,0% OPERAZIONI COLTURALI RIPASSI 100,00 13,3% CONCIMAZIONI 42,00 5,6% SEMINA 60,00 8,0% RULLATURA 15,00 2,0% DISERBI 46,00 6,1% RACCOLTA 90,00 12,0% MEZZI TECNICI CONCIMI 116,50 15,5% SEMENTI 72,00 9,6% DISERBANTI 90,00 12,0% TOTALE 751,50 100,0% Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

44 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Dati analitici * della granella di Brassica carinata - Progetto E.Ri.C.A. Annata agraria Varietà Olio (% s.s.) Olio (% t.q.) Defen 39,15 36,60 CT180 38,68 36,05 Media 38,83 36,23 Dati analitici* della granella di Brassica carinata - Progetto Fi.Sic.A. Annata agraria Varietà Olio (% s.s.) Olio (% t.q.) Sincron 45,20 43, Sincron 40,40 38,30 Media 42,80 40,65 * I dati analitici sono stati forniti dal CRA-CIN di Bologna Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

45 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Impianto aziendale per l estrazione dell olio Contenuto medio in olio della granella (% t.q.) 36,23 Resa media in olio (%) con mini-impianto aziendale 27,80 Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

46 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Trasformazione della granella di Brassica carinata in olio e biodiesel Caratteristiche tecnico-economiche di tre impianti aziendali Impianto 1 Impianto 2 Impianto 3 Prezzo di acquisto dell'impianto ( ) Capacità di spremitura oraria (kg/h) Capacità di esterificazione oraria (l/h) Vita economica dell'impianto (anni) Produzione oraria di olio* (kg/h) 9,80 39,20 70,00 Produzione giornaliera di olio* (kg/gg) 63,70 254,80 455,00 Produzione annua di olio* (kg/anno) Produzione oraria di biodiesel* (l/h) 10,78 43,12 77,00 Produzione giornaliera di biodiesel* (l/gg) 70,07 280,28 500,5 Produzione annua di biodiesel* (l/anno) Ettari di Brassica carinata * Caratteristiche dipendenti dal contenuto in olio della granella di Brassica carinata e dall'organizzazione aziendale ipotizzata nell'esempio oggetto di analisi Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

47 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Trasformazione della granella di Brassica carinata in olio e biodiesel Costo di trasformazione della granella di Brassica carinata in olio ( /kg) con tre impianti aziendali Impianto 1 Impianto 2 Impianto 3 Quota reintegrazione per chilogrammo di olio ( /kg) 0,02 0,01 0,01 Quota di manutenzione per chilogrammo di olio ( /kg) 0,03 0,01 0,01 Costo energia per chilogrammo di olio ( /kg) 0,05 0,05 0,05 Costo manodopera per chilogrammo di olio ( /kg) 0,27 0,09 0,04 Costo totale di trasformazione per chilogrammo di olio ( /kg) 0,38 0,15 0,10 * Si è ipotizzato il ricorso alle agevolazioni del PSR Sicilia per l acquisto degli impianti. Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

48 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Trasformazione della granella di Brassica carinata in olio e biodiesel Costo di trasformazione della granella di Brassica carinata in biodiesel ( /l) con tre impianti aziendali Impianto 1 Impianto 2 Impianto 3 Quota reintegrazione per litro di biodiesel ( /l) 0,05 0,02 0,01 Quota di manutenzione per litro di biodiesel ( /l) 0,07 0,02 0,02 Costo energia per litro di biodiesel ( /l) 0,07 0,07 0,06 Costo manodopera per litro di biodiesel ( /l) 0,25 0,08 0,03 Costo reagenti per litro di biodiesel ( /l) 0,28 0,28 0,28 Costo totale di trasformazione per litro di biodiesel ( /l) 0,71 0,46 0,42 * Si è ipotizzato il ricorso alle agevolazioni del PSR Sicilia per l acquisto degli impianti. Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

49 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Trasformazione dei residui colturali di Brassica carinata in pellet Caratteristiche tecnico-economiche di tre impianti aziendali Impianto 1 Impianto 2 Impianto 3 Prezzo di acquisto dell'impianto ( ) Vita economica dell'impianto (anni) Produzione oraria di pellet (kg/h) Produzione giornaliera di pellet (kg/gg) Produzione annua di pellet (kg/anno) Ettari di Brassica carinata Impianti di produzione del pellet costituiti da: raffinatore, essiccatore, pellettizzatrice, insaccatrice manuale, silos stoccaggio prodotti. Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

50 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Trasformazione dei residui colturali di Brassica carinata in pellet Costo di trasformazione dei residui colturali di Brassica carinata in pellet ( /kg) con tre impianti aziendali Impianto 1 Impianto 2 Impianto 3 Quota reintegrazione* per chilogrammo di pellet ( /kg) 0,016 0,006 0,003 Quota di manutenzione per chilogrammo di pellet ( /kg) 0,006 0,002 0,001 Costo energia per chilogrammo di pellet ( /kg) 0,045 0,032 0,021 Costo manodopera per chilogrammo di pellet ( /kg) 0,34 0,07 0,03 Costo totale di trasformazione per chilogrammo pellet ( /kg) 0,40 0,11 0,05 Costo imballatura e movimentazione per chilogrammo di pellet ( /kg) 0,05 0,05 0,05 Costo totale di produzione per chilogrammo pellet ( /kg) 0,45 0,16 0,10 * Si è ipotizzato il ricorso alle agevolazioni del PSR Sicilia per l acquisto degli impianti. Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

51 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Filiera Brassica carinata - Analisi costi / ricavi Trasformazione aziendale della granella di Brassica carinata in olio : Produzione media di granella: Produzione media di olio: 12,50 q/ha 3,50 q/ha Costo trasformazione della granella in olio*: 35 /q Ricavo vendita olio ( /q 70,00): Margine lordo: 245 /ha 210 /ha 16,80 /q di granella * Impianto di spremitura da 250 kg/h Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

52 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Filiera Brassica carinata - Analisi costi / ricavi Trasformazione aziendale della granella di Brassica carinata in biodiesel : Produzione media di granella: Produzione media di biodiesel: Costo trasformazione della granella in biodiesel*: Ricavo vendita biodiesel ( /l 0,95): Margine lordo: 12,50 q/ha 385 l/ha 0,41 /l 365,75 /ha 204,05 /ha 16,32 /q di granella * Impianto di spremitura da 250 kg/h e di esterificazione da 100 l/h Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

53 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Filiera Brassica carinata - Analisi costi / ricavi Trasformazione aziendale dei residui colturali di Brassica carinata in pellet: Produzione media di «paglia»: Produzione media di pellet: 40,00 q/ha 40,00 q/ha Costo trasformazione della paglia in pellet*: 10,30 /q Ricavo vendita pellet ( /q 15): Margine lordo: 600,00 /ha 188,00 /ha * Impianto da 500 kg/h Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

54 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Filiera Brassica carinata - Analisi costi / ricavi IPOTESI 1: Trasformazione della granella in olio e dei residui colturali in pellet COSTI ( /ha) RICAVI ( /ha) Costo coltivazione Brassica carinata Ricavo vendita olio 751,50 245,00 Costo produzione olio Ricavo vendita pellet 35,00 731,25 Costo produzione pellet Pagamento supplementare per avvicendamento (art. 68 Reg. CE n. 73/2009) 502,13 100,00 Effetti positivi sul mal del piede dei cereali 52,00 TOTALE COSTI TOTALE RICAVI 1.288, ,25 MARGINE LORDO -160,38 Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

55 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Filiera Brassica carinata - Analisi costi / ricavi IPOTESI 2: Trasformazione della granella in biodiesel e dei residui colturali in pellet COSTI ( /ha) RICAVI ( /ha) Costo coltivazione Brassica carinata Ricavo vendita biodiesel 751,5 365,75 Costo produzione biodiesel Ricavo vendita pellet 161,70 731,25 Costo produzione pellet Pagamento suppelmentare per avvicendamento (art. 68 Reg. CE n. 73/2009) 502,13 100,00 TOTALE COSTI Effetti positivi sul mal del piede dei cereali 52,00 TOTALE RICAVI 1.415, ,00 MARGINE LORDO -166,33 Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

56 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari Filiera Brassica carinata - Analisi costi / ricavi IPOTESI 3: Vendita della granella e dei residui colturali in pellet COSTI ( /ha) RICAVI ( /ha) Costo coltivazione Brassica carinata Ricavo vendita granella 751,5 437,50 Costo produzione pellet Ricavo vendita pellet 412, Pagamento suppelmentare per avvicendamento (art. 68 Reg. CE n. 73/2009) 100,00 TOTALE COSTI Effetti positivi sul mal del piede dei cereali 52,00 TOTALE RICAVI 1.163, ,50 MARGINE LORDO 26,00 Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

57 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari CONCLUSIONI La Brassica carinata si adatta agli ambienti pedoclimatici della Sicilia, aspetto critico: modalità ed epoca di semina. La resa in granella è modesta mentre buono è il contenuto in olio, elevata la produzione di paglia. Costi di coltivazione paragonabili a quelli del grano duro. La produzione aziendale di olio/biodiesel risulta poco remunerativa, mentre interessante risulta la trasformazione aziendale dei residui colturali in pellet. La sostenibilità economica della filiera si può ottenere solamente valorizzando tutti i prodotti e co-prodotti ottenibili, tenendo in considerazione anche gli effetti positivi sulle colture cerealicole in successione. Progetto ERICA «Energia rinnovabile da colture agricole Palermo, 6 maggio 2014

58 REGIONE SICILIANA Assessorato Risorse Agricole e Alimentari PROGETTO E.RI.C.A. ENERGIE RINNOVABILI DA COLTURE AGRICOLE GRAZIE Dott. Bernardo Messina Palermo, 6 maggio 2014

59 PROGETTO E.Ri.C.A. Energie rinnovabili da colture agricole VALORIZZAZIONE ENERGETICA DELLE BIOMASSE VEGETALI Giuseppe Toscano Laboratorio Biomasse Dipartimento D3A Università Politecnica delle Marche 6 maggio 2014 Hotel Splendid La Torre - Palermo

60 FILIERA ALTRI USI SEMI SPREMITURA OLIO MOTORI BRASSICA RACCOLTA PANELLO BIODIESEL PAGLIA AGRIPELLET ALTRI USI CALDAIA AGRIRESIDUI / LEGNO GASSIFICATORE

61 ESTRAZIONE MECCANICA SEME PANELLO BIODIESEL Trans-esterificazione OLIO Uso diretto

62 ESTRAZIONE MECCANICA BOSSOLA PRESSIONE CRESCENTE CONTROLLATA DALLA CHIUSURA TERMINALE PARAMETRI DI PROCESSO 1) Pressione meccanica esercitata sul seme 2) Temperatura di estrazione

63 ESTRAZIONE MECCANICA

64 PRODUZIONE DI BIODIESEL

65 FATTORI DI PROCESSO E PIANO DI LAVORO 4 livelli di pressione: bossola con diametri: 5,6,8,10 mm 3 temperature: 70 C - 80 C - 90 C TOTALE 12 combinazioni di estrazione Trasformazione in biodiesel delle due condizioni operative di estrazione più interessanti ATTIVITA ANALITICA UNI/TS EN

66 RESE DI ESTRAZIONE Prova Temperatura ( C) Bossola Ø [mm] Resa (%) , , , , , , , , , , , ,0

67 RISULTATI ANALISI CHIMICO FISICHE OLIO VEGETALE Temperatura ( C) Bossola Ø[mm] Acidità libera (mg KOH/g) Acqua (mg/kg) Viscosità cinematica a 40 C (cst) Densità a 15 C (kg/m 3 ) D CT D CT D CT D CT ,0 1, ,78 42,08 0,919 0, ,1 1, ,80 41,94 0,920 0, ,3 1, ,81 42,02 0,919 0, ,3 1, ,77 42,12 0,919 0, ,0 1, ,85 41,96 0,920 0, ,0 1, ,81 41,84 0,919 0, ,3 1, ,80 42,10 0,920 0, ,5 1, ,80 42,03 0,919 0, ,3 1, ,85 41,78 0,920 0, ,2 1, ,84 41,88 0,919 0, ,1 2, ,84 42,18 0,919 0, ,2 1, ,78 41,81 0,920 0,920 D = Defen CT = CT180

68 RISULTATI ANALISI CHIMICO FISICHE OLIO VEGETALE Temperatura ( C) Bossola Ø [mm] PCS (kj/kg) PCI (kj/kg) DEFEN CT180 DEFEN CT

69 RISULTATI ANALISI CHIMICHE OLIO VEGETALE T ( C) Bussola Ø[mm] P (mg/kg) Na (mg/kg) K (mg/kg) Ca (mg/kg) Mg (mg/kg) D C D C D C D C D C ,6 8,6 1,4 1,7 3,4 3,1 15,7 12,9 1,6 1, ,5 6,9 1,7 1,8 3,4 2,6 16,2 11,8 1,7 1, ,9 7,2 1,4 1,9 3,6 2,8 16,8 13,2 1,7 1, ,4 6,5 1,8 1,6 3,5 2,7 17,2 10,9 1,8 1, ,2 7,8 1,5 1,8 3,3 2,9 14,9 13,9 1,6 1, ,9 7,9 1,3 1,9 3,2 3,2 14,7 14,8 1,7 1, ,8 8 1,4 1,7 3,6 3,1 12,1 13,9 1,2 1, ,3 7,7 1,4 1,8 3,3 2,9 12,7 15 1,4 1, ,6 6 1,2 1,4 2,6 3,1 10,1 14 1,1 1, ,7 8,8 1,6 2 3,2 3 12,9 12,5 1,2 1, ,5 6,6 1,4 2,2 2,9 2,5 11,5 9,9 1,2 1, ,6 6,8 1,5 1,9 3,1 2,9 12,2 13,2 1,1 1,6

70 RISULTATI - BIODIESEL Varietà Defen CT180 Temperatura C Bussola Ø [mm] 10 8 Contenuto in esteri (%) 97,0 97,6 Acidità libera (mg KOH/g) < 0,05 < 0,05 Acqua (mg/kg) Viscosità 40 C (cst) 4,9 4,6 Densità 15 C (kg/m 3 ) PCS (kj/kg) PCI (kj/kg) P (mg/kg) < 1 < 1 Na (mg/kg) 3,2 3,1 K (mg/kg) 1,1 < 1 Ca (mg/kg) 6,8 7,5 Mg (mg/kg) 0,8 0,7 S (mg/kg) < 1 < 1 Numero di iodio (g I 2 /100g)

71 CONCLUSIONI PER L USO DELL OLIO VEGETALE 1. Possibilità di utilizzare l olio vegetale di Brassica nei motori - Rispetto dei parametri della specifica UNI/TS Idoneità all uso in motori endotermici con specifica del costruttore (diffuso per gruppi elettrogeni) 3. Il biodiesel rispetta gran parte della EN (per motori) e tutti parametri della EN (per riscaldamento)

72 PRODUZIONE DI AGRIPELLET

73 PURO PRODUZIONE DI AGRIPELLET Agroresiduo Agroresiduo MISCELA Agroresiduo Agroresiduo Legno

74 PERCHE LA SCELTA DELL AGRIPELLET Elevata densità energetica (MJ/m 3 ) Trasporto e stoccaggio Possibilità di modulare Migliore combustione Gestione della stagionalità

75 LA PELLETTIZZAZIONE IL PROCESSO Trafila Coltello Rulli interni

76 BIOMASSE GREZZE MATERIE PRIME DI PARTENZA - paglia di brassica (PB) - paglia di grano duro (PGD) - panello di estrazione (PE) - potature olivo (PO)

77 ATTIVITA DI PROGETTO

78 PIANO DI LAVORO Test Paglia di brassica (PB) Paglia di grano duro (PGD) Potature di olivo (PO) Panello di estrazione (PE) ANALISI DI LABORATORIO LABORATORIO BIOMASSE (UNIVPM)

79 RISULTATI DATI ENERGETICI N Tipo di pellet Umidità (% t.q.) PCN (J/g t.q.) PCS (J/g s.s.) 1 PB 4, PO 9, PGD 11, PGD+PO+PE 10, PGD+PB+PE 10, PGD+PB+PO 9, PE+PB+PO 12, PB+PE 9, PB+PO 9, PGD+PB 8, PGD+PE PGD+PO 9, PB+PO 11,

80 RISULTATI CONTENUTO IN CENERI N Tipo di pellet Ceneri (% s.s.) 1 PB 6,1 2 PO 4,3 3 PGD 10,1 4 33PGD+PO+PE 7,2 5 33PGD+PB+PE 8,2 6 33PGD+PB+PO 6,7 7 33PE+PB+PO 6,0 8 50PB+PE 7,9 9 50PB+PO 5, PGD+PB 7, PGD+PE 9, PGD+PO 6, PB+PO 6,3

81 RISULTATI ELEMENTI CHIMICI PRIMARI N Tipo di pellet Azoto (%s.s.) Cloro (% s.s.) Zolfo (% s.s.) 1 PB 0,30 0,76 0,59 2 PO 0,53 0,08 0,09 3 PGD 0,43 0,80 0, PGD+PO+PE 0,47 0,52 0, PGD+PB+PE 0,39 0,68 0, PGD+PB+PO 0,41 0,68 0, PE+PB+PO 0,42 0,23 0, PB+PE 0,40 0,50 0, PB+PO 0,43 0,40 0, PGD+PB 0,36 0,79 0, PGD+PE 0,45 0,59 0, PGD+PO 0,46 0,51 0, PB+PO 0,42 0,12 0,65

82 TEST COMBUSTIONE PRIME INDICAZIONI EMISSIONI AGRIPELLET ENERGIA CENERI

83 TEST COMBUSTIONE PRIME INDICAZIONI

84 CONCLUSIONI 1. Agripellet presenta un contenuto energetico di poco inferiore - dipende dal contenuto in ceneri - 1 kg di agripellet = 2 kg di cippato di legno - 2,5 kg di agripellet = 1 kg di gasolio 2. Miglioramento della qualità del combustibile mediante miscele con potature legnose (potatura olivo) 3. Uso in caldaie di media e grande potenza o in impianti termici provvisti di sistemi di gestione delle problematiche

85 SI RINGRAZIA PER L ATTENZIONE Giuseppe Toscano Laboratorio Biomasse Dipartimento D3A Università Politecnica delle Marche g.toscano@univpm.it