L offerta di innovazione in cantina in relazione alla riduzione dei consumi energetici ed idrici. Prof. Riccardo Guidetti

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1 L offerta di innovazione in cantina in relazione alla riduzione dei consumi energetici ed idrici Prof. Riccardo Guidetti QUALE INNOVAZIONE TECNOLOGICA NELLA FILIERA VITI-ENOLOGICA ITALIANA? Fabbisogni e competenze MILANO 20 febbraio 2015

2 R. aerifor. R. liquidi R. solidi LA CANTINA COME SISTEMA COMPLESSO uva Coadiuvanti, tappi, bottiglie, etc. Energia CANTINA VINO Personale

3 Un sistema complesso richiede di monitorare tutti i fattori di produzione al fine di ottimizzare i margini operativi.

4 L Energia elettrica e l acqua: due fattori di produzione sensibili Anche in enologia gli operatori hanno cominciato ad essere sensibili alla gestione dell energia elettrica e dell acqua al pari di altri «ingredienti». Il concetto di sviluppo sostenibile richiede maggiore attenzione verso ciò che finisce in atmosfera: la consapevolezza di risorse naturali non infinite ha portato a cambiare l atteggiamento ed a modificare la gestione dei processi produttivi. Il consumatore, inoltre, sembra propenso a considerare queste informazioni per la sua scelta.

5 L Energia elettrica e l acqua: qualche dato L elettricità Considerando una produzione annua (2014) pari a 44 milioni di Hl ed un consumo complessivo pari a circa 70 kwh/hl (0,39-0,67 kwh/0,75 L), si arriva a stimare un consumo di energia elettrica per tutto il comparto pari a 0,41 tep (1 tep = 10 7 kcal). Si consideri che tutto il settore agroalimentare ha una richiesta annua pari a circa 3600 ktep e che il settore vino produce un fatturato che è circa il 13 % rispetto a tutto il comparto (dati Istat). e l acqua Se si considera un dato medio pari a 8-10 L H2O /L vino si ha un consumo idrico di settore pari a circa milioni di litri di acqua. Il consumo medio europeo è pari a 180 L/persona, pertanto tutto il settore enologico consuma l acqua necessaria per una medio/grande città europea (circa l equivalente di persone).

6 Le innovazioni: il monitoraggio Oggi le risorse non sono più viste solo come costi ma è diventato essenziale monitorare il sistema CANTINA per capire gli sprechi ed identificare i margini di ottimizzazione.

7 Le innovazioni: il monitoraggio Per migliorare gli approcci di analisi specialmente in ottica di sostenibilità oggi è ormai consolidato l approccio Life Cycle Assessment (LCA). Permette di inquadrare il monitoraggio aziendale arrivando ad un indicatore di sostenibilità condiviso. L analisi LCA è strutturata su quattro fasi sequenziali: 1.Definizione degli obiettivi dell analisi (ISO 14041:1998) 2.Analisi di inventario, finalizzata al reperimento dei dati necessari (ISO 14041:1998) 3.Analisi degli impatti riconducibili al prodotto analizzato (ISO 14042:2000) 4.Interpretazione dei risultati ottenuti e definizione di potenziali azioni di miglioramento (UNI EN ISO 14043:2000)

8 LCA Cantina Sella Mosca Fase 1: Unità funzionale: bottiglia da 0,75 L Confini di sistema: dalla vite alla bottiglia Fase 2: Inventari

9 Fase 3: Analisi degli impatti (risultati) Fase 4: interpretazione - Criticità della produzione della bottiglia - Tipologia di mercato (distribuzione) - Fase di installazione del vigneto marginale rispetto alla gestione.

10 L innovazione tecnologica Le macchine enologiche ed i processi di cantina si stanno orientando verso soluzioni che annoverano tra le specifiche tecniche non solo le prestazioni, ma anche l ottimizzazione di acqua ed energia. Si tratta di soluzioni specifiche che propongono risparmi, a volte marginali, ma è significativa l attenzione verso queste grandezze.

11 L innovazione tecnologica: un esempio costruttivo Grazie all ottimizzazione delle temperature del processo di imbottigliamento ottenute mettendo a punto una valvola di riempimento innovativa, GAI è riuscito ad ottenere delle ottime prestazioni energetiche:

12 L innovazione tecnologica: nuove specifiche per i dispositivi Il processo di filtrazione rappresenta un altra fase che richiede energia per permettere al filtro di funzionare in condizione ottimale. La filtrazione tangenziale rappresenta ad oggi una delle soluzioni tecnologiche più interessanti. Sistemi di filtrazione tangenziali Superficie filtrante (m2) Resa oraria (hl/h) Flux (hl/h/m2) Potenza installata (kw/m2) Potenza assorbita (kw/m2) Consumo orario per ettolitro (kwh/hl) Modello ,5 0,47 0,174 0,139 0,30 Modello ,27 0,03 0,027 0,10 Modello ,5 0,57 0,191 0,153 0,27

13 L innovazione tecnologica: una filiera con impatto ridotto Tra gli approcci alla filiera viticola ed enologica, sicuramente interessante risulta quello simbiotico. Studi comparativi tra realtà «convenzionali» e realtà «simbiotiche» evidenziano risparmi energetici ed idrici significativi.

14 L innovazione tecnologica: l aiuto delle microbiologia La gestione del processo fermentativo richiede energia per il funzionamento dei gruppi frigoriferi. L impiego di lieviti attivi a temperatura maggiori contribuisce a ridurre l energia necessaria. Una prova sperimentale ha portato a questi risultati (serbatoio da 20 Hl): T attivazione: 15 C; Energia Elettrica: 58 kwh T attivazione: 19 C; Energia Elettrica: 16 kwh ΔT = 4 C; -72% di energia elettrica

15 Le energia rinnovabili: una innovazione ormai consolidata Il settore si è dimostrando sempre ricettivo nei confronti delle energie rinnovabili. Le cantine si sono avvicinate alle energie rinnovabili unendo ai vantaggi energetici anche aspetti di marketing, che il consumatore apprezza. Anche per le cantine è in corso la trasformazione in centrali agro-energetiche essendo sede, spesso, di flussi di materiale che può essere trasformato in flussi energetici.

16 Le energia rinnovabili: una innovazione ormai consolidata I pannelli fotovoltaici

17 Le energia rinnovabili: una innovazione ormai consolidata Le sonde geotermiche Cantina di 7 Ha, Richiesta: 35 kw Lunghezza sonda: 460 m

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20 Sarmenti Gestione dei residui di potatura Smaltimento Trinciatura = 50 /ha 2-3 t tq /ha anno Recupero Valorizzazione Combustione Vendita Basso valore commerciale Scarsa qualità ET

21 RESIDUI DI POTATURA Schematizzazione Raccolta Stoccaggio e essiccazione Cippatura CIPPATO CALDAIA A METANO EE CALDAIA A CIPPATO CANTINA Fabbisogni Caldo (ET) ET Gruppo Frigorifero Tradizionale ET Refrigerazione (EF) Gruppo Frigorifero ad Assorbimento

22 Risultati 2,6 t/ha (U=45%) 1,9 t/ha (U=25%) PCN = 3,58 MWh/t) INP CALD [ kwh] EF 36,0 ha ET 9,8 ha 6,8 MWh/ha COSTO ECONOMICO ( /ha) 45,8 ha 7940 MANCATE SPESE (EE+ET) 9430 RISPARMIO 1490 COSTO AMBIENTALE (81,6 18,8 kg CO 2 eq/ha) 45,8 ha 2,9 t CO 2 eq EMISSIONI EVITATE 0,713 kgco 2 eq/kwh e kwh e 39,2 t CO 2 eq 0,313 kgco 2 eq/kwh t kwh e 17,7 t CO 2 eq EMISSIONI RISPARMIATE 54,0 t CO 2 eq SISTEMA DI RIFERIMENTO (Direttiva RED, GL1003 CTI) 0,198 kgco 2 eq/mj e per EE; 0,87 kgco 2 eq/mj t per ET

23 Sistema ad assorbimento: si o no? Sostituzione GFT con GFA accoppiato a caldaia a biomassa: Tecnicamente fattibile, GFA affidabili e disponibili commercialmente con diverse taglie Modesto risparmio economico soprattutto considerando che gli investimenti necessari per la messa in funzionamento del sistema innovativo sono maggiori. Presenti margini per l ottimizzazione del cantiere di recupero della biomassa e quindi per un conseguente abbattimento dei costi. Considerevole riduzione delle emissioni di GHG associate alla vinificazione e al soddisfacimento del fabbisogno termico Attività di marketing (green label, impronta di carbonio, ecc.),

24 Conclusioni Il settore enologico sta adottando innovazioni tecnologiche che annoverano tra le specifiche i consumi energetici ed idrici. Le soluzioni innovative hanno una duplice valenza: sono in grado di apportare significativi risparmi e, nello stesso tempo, permettono alla filiera di perseguire obiettivi che possono rientrare nell ambito dello sviluppo sostenibile. E fondamentale mettere in atto sistemi ed azioni che scambino le esperienze e permettano a tutte le realtà un elevato grado di condivisione.

25 GRAZIE A TUTTI PER L ATTENZIONE! Prof. Ing. Riccardo Guidetti Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali riccardo.guidetti@unimi.it