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26 Negli ultimi tempi con le nuove leggi comunitarie e nazionali, con le quali si dà ampio spazio alla produzione di energia da fonti alternative non di origine petrolifera, si sono sviluppate delle tecnologie e processi mirati a tale scopo. Tra questi occupa un posto di primo piano la spremitura di semi oleosi, quali soia, colza, girasole, per ottenere oli idonei alla combustione in motori diesel a bassa velocità collegati ad alternatori per la produzione di energia elettrica e termica sotto forma di acqua calda a 90 C o vapore (cogenerazione), ed ottenere come sottoprodotto panello di alta qualità da commercializzare separatamente come alimento zootecnico. In alternativa l olio vegetale prodotto può trovare impiego nella produzione di bio-carburanti, anche per autotrazione (biodiesel). Come ulteriore effetto positivo e tutt altro che secondario, queste iniziative legislative hanno il fine di supportare anche il settore agricolo in crisi, soprattutto in questo tipo di colture, anche in sostituzione della barbabietola da zucchero ormai in via di dismissione. E evidente, quindi, l opportunità di innescare un processo virtuoso e sostenibile su più fronti: Aiutare il settore agricolo incentivando alcuni tipi di colture, evitando, nel contempo, la competizione nell utilizzo dei terreni agricoli destinati all alimentare; Produrre panello di elevato standard qualitativo come alimento zootecnico; Produrre contemporaneamente energia pulita, sia elettrica che termica, attraverso la cogenerazione (CHP Combinated Heat and Power), che consente vantaggi rilevanti rispetto alla generazione delle stesse quantità di energia prodotte con processi separati; infatti il valore aggiunto di un sistema cogenerativo consiste nella possibilità di produrre energia elettrica e, allo stesso tempo, recuperare quel calore che di solito rimane inutilizzato e viene disperso in atmosfera. Questa energia termica, sotto forma di vapore, aria, acqua calda, o altro (ad esempio olio diatermico, attraverso appositi sistemi di scambio) è quindi un sottoprodotto pregiato del lavoro dei motori cogenerativi e, soltanto un suo proficuo utilizzo, giustifica l acquisto e l istallazione di un cogeneratore. Questa energia termica, a seconda dell utenza a cui si applica, può diventare acqua calda sanitaria e per il riscaldamento, in sostituzione delle tradizionali caldaie, oppure calore di processo per utenze industriali. Il calore in esubero può essere messo in rete (teleriscaldamento) o, in alcuni casi, opportunamente accumulato in serbatoi termicamente isolati, per un utilizzo posticipato rispetto alla produzione, anche eventualmente per la produzione del freddo o in unità di trattamento dell aria (se si ha produzione contemporanea anche di freddo si parla di trigenerazione). In termini di efficienza, un impianto di cogenerazione presenta rendimenti medi complessivi intorno all 80%. Rispetto alla produzione separata di calore ed elettricità, l aumento di efficienza è circa il 30-40%.

27 Lo schema illustrato rappresenta un esempio realistico dei possibili vantaggi energetici della cogenerazione. Partendo da 100 unità di energia primaria, cioè di combustibile (in rosso), un impianto cogenerativo può ricavarne 38 di elettricità (in giallo) e 45 di calore utile (in blu), mentre le perdite (in grigio) sono di 17 unità. Per ricavare la stessa quantità di calore ed elettricità a partire da due impianti separati (vedi immagine sottostante), come di solito avviene, invece di 100 unità di combustibile ne occorrono 148 (53+95). La cogenerazione, quindi, assicura in questo caso un risparmio di combustibile pari al 33% rispetto alla produzione separata di energia termica ed elettrica. Si può vedere come le perdite, in caso di produzione separata, siano imputabili soprattutto agli impianti tradizionali di produzione di energia elettrica, in cui mediamente quasi 2/3 dell energia contenuta nel combustibile in entrata, se ne va dal camino sotto forma di calore. (fonti:

28 Altro aspetto interessante è che l uso di questa fonte di energia rinnovabile, può trovare applicazione in ogni situazione. La possibilità di dimensionare e personalizzare l impianto a seconda delle specifiche necessità, consente di posizionarlo in qualsiasi realtà, senza particolari problemi di ingombro, rumorosità, odori sgradevoli o altri disturbi nel caso di presenza di zone abitate nelle vicinanze. Inoltre una volta ottenuto l olio vegetale puro tracciato, si può decidere, a seconda delle esigenze della clientela, e del contesto in cui si va ad operare, se destinarlo alla cogenerazione, con l impiego quindi di motori opportunamente adeguati a questo scopo, oppure trasformarlo, con un idoneo trattamento successivo, in bio-carburante che può essere bruciato in qualsiasi motore diesel, in alternativa al gasolio. Quest ultima ipotesi può trovare maggiore interesse in quelle realtà che necessitando solo di energia elettrica, ed avendo facilmente a disposizione normali motori diesel, non giustificano i maggiori costi di un impianto di cogenerazione che non avrebbe ragione di essere istallato. I primi impianti realizzati per la produzione di olio vegetale combustibile si basavano su una semplice spremitura, dalla quale si ottenevano oli dalle caratteristiche chimico-fisiche non adeguate che determinavano seri problemi ai motori, anche se questi erano stati preventivamente adattati al nuovo tipo di combustibile. Di conseguenza è sorta la necessità di intervenire su questo aspetto e, quindi, di mettere a punto un processo di lavorazione e raffinazione che consente di far rientrare gli oli ottenuti nei parametri analitici imposti dai costruttori dei motori e dalle norme UNI/TS (classe A) del dicembre 2009 che fissano tali requisiti. Impianto per la produzione di olio di semi di colza o girasole Reattori e serbatoi riscaldati con agitatori per il trattamento dell olio prodotto

29 Raccolta del panello prodotto Coclee di distribuzione per la seconda pressione Trasportatore riscaldato del seme verso la pressa

30 Schema del processo di estrazione, trattamento e utilizzo dell olio estratto dalla soia e del relativo panello. SEME DI SOIA ESTRUSO SPREMITURA MECCANICA TRATTAMENTO, RAFFINAZIONE, FILTRAGGIO OLIO PANELLO RAFFREDDATO PER USO ZOOTECNICO STOCCAGGIO OLIO RAFFINATO COGENERATORE BIO-CARBURANTE COMUNI MOTORI DIESEL REDDITO VENDITA PANELLO ENERGIA ELETTRICA ALLA RETE ENERGIA TERMICA (acqua calda o vapore) Riutilizzata nel processo di produzione e trasformazione dell olio o in altre attività industriali e/o civili (ad esempio in rete) REDDITO VENDITA ENERGIA

31 Schema del processo di estrazione, trattamento e utilizzo dell olio estratto dalla colza e dal girasole e dei relativi panelli. SEME DI COLZA O GIRASOLE ESSICCATO SPREMITURA MECCANICA TRATTAMENTO, RAFFINAZIONE, FILTRAGGIO OLIO 1 a PRESSIONE macinatura STOCCAGGIO OLIO RAFFINATO 2 a PRESSIONE COGENERATORE ENERGIA ELETTRICA ENERGIA TERMICA (acqua calda o vapore) BIO-CARBURANTE COMUNI MOTORI DIESEL Riutilizzata nel processo di produzione e trasformazione dell olio o in altre attività industriali e/o civili (ad esempio in rete) PANELLO RAFFREDDATO PER USO ZOOTECNICO REDDITO VENDITA PANELLO ALLA RETE REDDITO VENDITA ENERGIA 0,28 /Kwh

32 RAPPRESENTAZIONE SCHEMATICA DELLE QUANTITA DI SEME LAVORATO E DELLE RESE SPREMITURA SEME DI SOIA 1 T/h SEME DI SOIA ESTRUSO 15% 2% 83% PERDITE * i panelli di soia ottenuti tramite un processo di spremitura a freddo, quindi senza l utilizzo di solventi, presentano elevati standards qualitativi, con un contenuto residuo di olio di circa il 6 7% e con un attività ureasica nella norma, quindi, direttamente utilizzabili come alimento zootecnico altamente proteico e di ottima qualità. SPREMITURA SEME DI COLZA 1 T/h SEME DI COLZA ESSICCATO 37% 1,5% 61,5% PERDITE SPREMITURA SEME DI GIRASOLE 1 T/h SEME DI GIRASOLE ESSICCATO 39% 1,5% 59,5% PERDITE

33 RAPPRESENTAZIONE SCHEMATICA DELL ENERGIA PRODOTTA IN UN SISTEMA DI COGENERAZIONE IN RELAZIONE AD UNA DETERMINATA QUANTITA DI OLIO DI SEMI RAFFINATO. COGENERAZIONE!" * le percentuali di energia elettrica e termica prodotte possono variare in funzione dei tipi di cogeneratori impiegati # # $ %$ # &% Quanto sopra esposto ed illustrato sinteticamente costituisce, a titolo esemplificativo, solo una breve panoramica delle varie opportunità offerte da questi nuovi processi. L implementazione di tali processi, sulla base di quanto analizzato e sperimentato, può senz altro costituire una valida occasione per la produzione di energia da fonti alternative e rinnovabili attraverso un procedimento virtuoso e naturale dal quale estrarre, nel contempo, ingredienti per uso zootecnico di elevato standard qualitativo. Conseguentemente, in tal modo, per l Azienda che realizzi tali impianti, esiste la possibilità di diversificare il reddito rispetto a quello strettamente derivante dalla propria attività principale.

34 Nelle pagine precedenti tutte le considerazioni sono state riferite ai semi più comunemente impiegati in Italia e in Europa, soia, colza e girasole; ma tali processi possono trovare impiego più o meno con le stesse caratteristiche, o con lievi modifiche, utilizzando come materia prima altre varietà di semi. Su questo aspetto notevole interesse suscita la Jatropha Curcas, una pianta originaria dei Caraibi, che si sta rivelando una vera speranza per l'africa. Riuscendo a crescere in terreni semi-aridi e in presenza di scarse precipitazioni, non va ad intaccare le superfici agricole destinate all alimentare. La Jatropha contiene anche la "jatrophina", fertilizzante naturale: la sue foglie residue arricchiscono il suolo e lo difendono dalla desertificazione (la pianta cresce anche in condizioni di scarse precipitazioni ed è capace di sopravvivere tranquillamente a due anni di siccità). Con i residui della spremitura, si può ottenere un eccellente fertilizzante semplicemente aggiungendo dell'acqua. I semi hanno un contenuto d'olio che si avvicina al 40% e che promette di diventare un valido sostituto, con una piccola modifica, del gasolio nei motori diesel. Si tratta di un arbusto compatto, tradizionalmente usato come siepe protettiva di orti e coltivazioni perché i suoi frutti non sono graditi agli animali che ne rimangono alla larga. Essa costituisce così una specie di "steccato vivente" e può essere piantata e coltivata non solo per proteggere i campi dagli animali selvatici e dal vento ma anche per incrementare l'economia del villaggio. Per queste sue caratteristiche la Jatropha Curcas si è meritata l'appellativo di "oro verde del deserto". Da tali considerazioni è emersa la volontà di studiare e mettere a punto dei piccoli impianti ad hoc, opportunamente dimensionati ed adeguati ai diversi tipi di utenze, per poter mettere in condizione anche le piccole realtà che non sono servite dalla rete pubblica, di autoprodursi energia elettrica e termica, avendo a disposizione la materia prima rappresentata dai semi oleosi. Tra queste realtà rientrano sicuramente le piccole comunità, missioni, ospedali isolati, villaggi ecc. presenti nei paesi in via di sviluppo, che possono così attivare una filiera, con conseguente impiego di personale, che inizia dall attività agricola di coltivazione delle piante oleaginose, e prosegue con la spremitura dei semi, la produzione e trattamento dell olio ottenuto, la sua combustione per la produzione di energia elettrica e termica.

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36 Via Scappia, San Paolo di Jesi (AN) Italia Tel. (+39) fax (+39)