RICERCA E SVILUPPO DELLE COLTURE ENERGETICHE

Transcript

1 RICERCA E SVILUPPO DELLE COLTURE ENERGETICHE Marco Caliceti INCONTRI D AUTUNNO SAN MATTEO DELLA DECIMA -16 DICEMBRE 2011

2 Chi è BETA e quali attività svolge?? E una società di ricerca in Agricoltura ( nasce dalla fusione dei servizi di ricerca del mondo agricolo e industriale della filiera bieticolosaccarifera italiana. La sede è presso la Fondazione Navarra a Ferrara, futura sede del laboratorio Ambiente ed agricoltura Polo Scientifico Tecnologico.

3 Chi è BETA e quali attività svolge?? RICERCA E SPERIMENTAZIONE - colture food - colture energetiche / nofood - centro di saggio per prove efficacia di principi attivi - centro di taratura barre irroratrici Beta si avvale anche di un comitato scientifico composto da ricercatori universitari da tutta l Italia

4 Colture Energetiche Annuali: Colza Girasole Bietola, Cereali, Sorgo f. Sorgo z. Kenaf Canapa Biodiesel Bioetanolo Energia elettrica e/o termica Poliennali: Panico Cardo Canna Miscanto Legnose SRF pioppo, eucalipto cons. miste Energia elettrica e/o termica

5 SPECIE BIOMASSA SECCA 1 (t/ha) POTERE CALORIFICO 2 (GJ/t) ENERGIA NETTA 3 (GJ/ha) Sorgo F Kenaf Canapa Mais Miscanto Arundo Cardo Panico Phalaris Erbacee Annuali Erbacee Poliennali Arboree SRF Pioppo Salice Eucalipto produzioni parcellari; 2 Potere calorifico inferiore; 3 energia prodotta meno energia utilizzata

6 ATTIVITÀ BETA SU COLTURE BIOENERGETICHE Sorgo Pioppo filiera biomassa - energia Robinia Canna Girasole Colza filiera olio - energia Tabacco Soia Triticale Mais filiera biogas - energia Bietola Sorgo

7 Sorgo da fibra ATTIVITÀ COLTURE BIOENERGETICHE FILIERA BIOMASSA ENERGIA 2009/2011 Screening Varietale su 69 genotipi Obiettivo: individuare le varietà più idonee alla produzione di energia per cogenerazione negli ambienti pedoclimatici della pianura padana centro orientale. Prove Agromomiche: concimazione, investimento (p/m 2 ), semina su sodo, epoca di semina e raccolta. Obiettivo: Definire un percorso agronomico ottimale per rendere sostenibile dal punto di vista economico ed ambientale la coltura del sorgo da biomassa.

8 ATTIVITÀ COLTURE BIOENERGETICHE FILIERA BIOMASSA ENERGIA Sorgo da biomassa: parametri produttivi osservati o o 14,4 a 112,1 t/ha di tal quale 19 a 44% contenuto di sostanza secca o 5 a 23,0 t/ha di sostanza secca o fino a 9 tep/ha di energia lorda prodotta Individuate 10 varietà con buona resistenza all allettamento e ottimi livelli produttivi (SS > 20 t/ha).

9 PANORAMICA CAMPO SCREENING SORGO

10 SVILUPPO VEGETATIVO SORGO DA GRANELLA ~ 1 m

11 SVILUPPO VEGETATIVO SORGO DA BIOMASSA 3,60 m

12 SVILUPPO VEGETATIVO SORGO DA FORAGGIO 2,90 m

13 PROBLEMATICA ALLETTAMENTO

14 ATTIVITÀ COLTURE BIOENERGETICHE FILIERA BIOMASSA ENERGIA Pioppo, robinia, canna 2009/2010 messa a punto di una tecnica di diserbo per contenere le erbe infestanti all impianto e dopo ceduazione

15 ATTIVITÀ COLTURE BIOENERGETICHE FILIERA BIOMASSA ENERGIA Pioppo in SRF 2011 Controllo della principali avversità: Insetti: crisomela, cimicetta, tarlo vespa Funghi: ruggine e bronzatura Prove sulla concimazione: All impianto Dopo ceduazione Larve di crisomela

16 ATTIVITÀ COLTURE BIOENERGETICHE FILIERA OLIO ENERGIA Colza, soia, girasole 2008/2011 Screening varietali prove agronomiche Tabacco da olio 2009/10 studio agronomico per la messa a punto di una tecnica di semina diretta per la coltivazione di pieno campo Individuazione della densità di semina ottimale alla produzione di olio.

17 ATTIVITÀ COLTURE BIOENERGETICHE FILIERA BIOGAS ENERGIA Triticale 2010/2011 Approfondimento delle conoscenze fenologiche e produttive su 19 varietà di triticale per la produzione di biogas in ambiente pedecollinare della Romagna Mais 2010/2011 Screening su 12 ibridi di mais ceroso da impiegare nella produzione di biogas

18 ATTIVITÀ COLTURE BIOENERGETICHE FILIERA BIOGAS ENERGIA Sorgo da biogas 2009/2010 Individuazione delle caratteristiche metanigene su varietà di sorgo foraggero, zuccherino e da biomassa 2011 Potenzialità metanigene teoriche e in Batch Caratteristiche importanti: o Alto contenuto in sostanza secca o Alto rapporto tra zuccheri semplici e proteine o Basso contenuto in lignina (non digeribilene nel digestore)

19 ATTIVITÀ COLTURE BIOENERGETICHE FILIERA BIOGAS ENERGIA Bietola da biogas 2009/2010 Prove agronomiche per la coltivazione di bietola dedicata alla produzione di biogas. 2009/2010 Valorizzazione delle foglie e dei colletti di barbabietola da zucchero per la produzione di biogas Primo Screening varietale di bietola da biogas (Energy Beet). Prove di stoccaggio.

20 ATTIVITÀ COLTURE BIOENERGETICHE FILIERA BIOGAS ENERGIA Foglie e colletti di barbabietola da zucchero per la produzione di biogas: conclusioni del biennio di attività insilamento senza miscelazione con altre matrici; Produzione di 440 Nm 3 /t SV di biogas al 56% di metano ; Reddito netto ricavabile dall agricoltore da 84 a 294 /ha; Rendimento elettrico per ettaro da 1800 a 6200 kwh el /ha;

21 COLLABORAZIONI MIPAAF - Ministero per le Politiche Agricole Alimentari e Forestali CNR - Consiglio Nazionale delle Ricerche ENEA - Ente per le Nuove tecnologie, l Energia e l Ambiente Università di Bologna, Udine, Ferrara, Padova, Cattolica di Piacenza, Istituto Superiore S. Anna di Pisa CRPA - Centro Ricerche Produzioni Animali CRPV - Centro Ricerche Produzioni Vegetali CONSORZIO Biogas ANB, SADA, CNB, ABI, COPROB, ITALIA ZUCCHERI, ERIDANIA SADAM, POWERCROP, SEBIGAS.

22 Ottobre Ampia convergenza sul documento: Indicazioni per lo sviluppo della Filiera Biogas biometano, Italia 2020

23 CRPA Centro Ricerche Produzioni Animali Confagricoltura ITABIA CIA Agroenergia Consorzio Italiano Bio-Gas AIEL - Associazione Italiana Energie Agroforestali APER Associazione Produttori Energia da FER FIPER Fed Italiana Produttori di Energia da FER Biostudi Veneto Agricoltura

24 Presupposti La digestione anaerobica è una filiera bioenergetica tecnologicamente matura che permette di sfruttare con elevata efficienza indistintamente: biomasse vegetali e/o animali, biomasse di scarto e/o da colture dedicate, umide e/o secche, prevalentemente di origine locale

25 possono raggiungere elevate efficienze anche a ridotte potenze, dando luogo quindi a filiere locali con brevi percorrenze nel trasporto delle biomasse e dei fertilizzanti dalle zone di produzione a quelle di utilizzo

26 Perché si parla sempre più di biometano?

27 Upgrading o Purificazione del biogas prima dell immissione in rete Rimozione di: Idrogeno solforato H 2 S Ossigeno Azoto, ammoniaca Acqua Particelle solide CO 2 (Upgrading) BIOMETANO

28 Permette di sfruttare tutte le potenzialità del vettore energetico biogas in cogeneratori centralizzati ad alto rendimento E un biofuel a basso impatto ambientale (riduce i GHG dal 75% al 200%, fonte CTI) di pronto e facile utilizzo

29 Perché si parla sempre più di biometano? Capacità produttiva di energia primaria per ettaro di superfice utile molto interessanti

30

31 Il caso Svedese

32 Il caso Tedesco Fonte: Federal Ministry for Environment (BMU), 2008; German Biogas Association, 2008; provided FNR

33 Piano di Azione Nazionale (PAN) inviato alla Commissione UE in attuazione della Dir. 28/2009/CE previsione di crescita di circa 900 MWe rispetto la potenza installata al 2005, sino all obiettivo fissato al 2020 di MWe In realtà il settore ha già dimostrato in questi mesi di essere in grado di esprimere un potenziale ben maggiore grazie ai nuovi sistemi incentivanti.

34 Impianti di biogas agrozootecnici ( ): Fonte CRPA Impianti Numero Aprile 2007 Marzo 2010 Maggio 2011 Incremento 2011/2010 (%) Operativi ,5 In costruzione ,6 Totale ,5 Potenza elettrica installata (MW) Operativi ,9 In costruzione ,7 Totale * 150 (*) Il valore non comprende la potenza elettrica installata di 38 impianti di cui non è disponibile il dato.

35

36 POTENZA INSTALLATA PER IMPIANTI DI BIOGAS NEL MW ( tep/anno) (240 MW nel 2007) (fonte: Biogas barometer) 270 MW DA FANGHI DI DEPURAZIONE, FORSU E REFLUI AGRO- INDUSTRIALI 58% 42% 192 MW EFFLUENTI ZOOTECNICI E SCARTI ORGANICI DA COLTURE DEDICATE (55000 ha) Fonte: CRPA

37 Distribuzione regionale b impianti di biogas del settore agrozotecnico (operativi e in costruzione) al 05/

38 stime recenti (elaborazione CRPA), considerando biomasse di scarto e di origine zootecnica utilizzabili in codigestione con biomasse vegetali provenienti da coprodotti e sottoprodotti agricoli e da circa ha di colture dedicate (1,6% della SAU italiana) potenziale produttivo pari a circa 6,5 Miliardi di gas metano equivalenti, circa l 8% del consumo attuale di gas naturale in Italia, un quantitativo pari alla attuale produzione nazionale di gas naturale, un potenziale quindi di circa 3 volte quello proposto dal PAN per il biogas al 2020

39 Le criticità di sviluppo della filiera biogas- biometano: la mancanza di una legislazione sul biometano; favorire l utilizzo di biomasse locali massimizzare incremento del contenuto in carbonio nei suoli e riduzione delle emissioni di gas serra lungo l intera filiera produttiva; lo sviluppo di impianti bioenergetici sia elemento di integrazione e non di competizione con le filiere agricole tradizionali.

40 Vanno pertanto precisate nel quadro legislativo italiano le norme che permettano l immissione in rete del biometano e in particolare: gli standard a cui deve corrispondere per essere immesso in rete le modalità tecniche di connessione il riparto dei costi di allacciamento tra il produttore di biometano ed il soggetto gestore della rete normativa di incentivazione della produzione nazionale di biometano al fine di superare le barriere commerciali che attualmente limitano lo sviluppo della filiera

41 GRAZIE PER L ATTENZIONE

42