Filiera a risparmio energetico e idrico per il Parmigiano Reggiano - CRPA
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Piano di Innovazione Farmer
Filiera a risparmio energetico e idrico per il Parmigiano Reggiano
Opuscolo n. 1 – Febbraio 2020
Paolo Rossi, Stefano Pignedoli, Ambra Motta – CRPA Spa
Alberto Menghi – Fondazione CRPA Studi e Ricerche
Alessandro de Nardi, Andrea Toneguzzi, Andrea Rocchini – Brainwise srl
Alberto Lasagni – Consorzio La Rocca
Nel settore lattiero caseario, come negli altri settori produttivi, il tema dell'energia, dei consumi energetici e delle
relative fonti di approvvigionamento ha assunto, con il passare degli anni, un'importanza sempre maggiore. Il progresso
tecnologico, infatti, ha permesso la sostituzione di quote elevate di forza lavoro con forza motrice e ha comportato il
crescente impiego di fonti energetiche diverse. Anche il settore lattiero-caseario è stato interessato da un processo di
intensa ristrutturazione produttiva e tecnologica. Per questa ragione le spese energetiche dei caseifici sono andate
progressivamente crescendo, tanto da richiedere una sempre maggiore attenzione di questo fattore di produzione. Da
non sottovalutare inoltre l’aumento di sensibilità da parte dei consumatori nei riguardi delle tematiche ambientali e la
ricerca di prodotti sempre più sostenibili sotto questo punto di vista.
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Il Gruppo Operativo Fabrizio, Società Agricola Truzzi Luciano E Giuseppe, Az.
Agr. Molon, Vallone Di Volta Giuseppe e C.) all’interno
Per affrontare queste problematiche è stato creato un di un progetto di filiera coordinato dal Consorzio La
Gruppo Operativo per l’Innovazione Farmer – Filiera a Rocca. Il coordinamento scientifico del progetto è stato
risparmio energetico e idrico per il Parmigiano affidato al CRPA di Reggio Emilia. La realizzazione
Reggiano, formato da 5 caseifici cooperativi (Latteria tecnica è stata affidata alla ditta Brainwise di Treviso.
Sociale Centro Rubbianino, Latteria Sociale La
Famigliare, Latteria sociale Rinascente San Bartolomeo, La sfida era quella di riuscire a intervenire in modo
Latteria Tullia, Latteria Sociale Moderna) e 10 significativo sui consumi e sui costi energetici in
allevamenti (Ca' Rossa Di Fontanili E C., La Rubina Di allevamenti e caseifici, basandosi sulla possibilità di
Bezzi Alessandro, Patrizio e Maurizio, Az. Agr. Artioli ottenere dati di consumo in tempi rapidi con
Fabrizio, Azienda Agricola Menozzi Edgardo, Rainero e meccanismi di verifica, allarme e indirizzo per un
Mauro, Fattoria Rossi, Azienda Agricola Tondelli efficientamento continuo delle imprese coinvolte.
Gli studi precedenti elettrica pari a 510 kWh/vacca, corrispondenti in
termini economici a 102 €/vacca di costo di energia
Le tematiche relative all’utilizzo dell’energia e al attiva, cioè quella che viene trasformata in lavoro e
risparmio energetico erano già state affrontate in calore, e a 19,9 €/vacca di costo di energia reattiva, cioè
progetti di ricerca coordinati dal CRPA a livello di quella legata al fattore di potenza (cos ).
allevamenti e di caseifici. Per quanto riguarda gli
allevamenti, l’indagine condotta nell’ambito del Per quanto riguarda invece l’energia termica si è
progetto ReSole aveva permesso di valutare i consumi rilevato che:
energetici, che per il comparto bovino da latte si • il metano è presente nel 16,6% delle aziende,
riassumono in: con un consumo medio di 28 m3/vacca (pari a
• consumi elettrici: impianti di mungitura, di 24,64 €/vacca);
alimentazione, di raffrescamento, di • il gasolio è presente in tutte le aziende, con
asportazione e trattamento effluenti, di un consumo medio di 109 l/vacca
illuminazione; (73 €/vacca) esclusi i lavori di campagna;
• consumi termici: preparazione e distribuzione • il GPL è presente nel 33% delle aziende, con
alimenti, cura delle aree di stabulazione, un consumo medio di 92 l/vacca (pari a 64
distribuzione effluenti sul terreno. €/vacca).
Dalle rilevazioni effettuate in 64 allevamenti con una La spesa media totale energetica termica è stata
dimensione media di 180 vacche da latte e 114 ha di calcolata in 105 €/vacca. È stato inoltre possibile
SAU, con una potenza contrattuale media di 51 kW ripartire i consumi elettrici e termici negli allevamenti
(0,18 kW/UBA), si è registrato un consumo di energia in modo più dettagliato come illustrato in tabella 1
.
Tabella 1 - Consumi energetici medi del campione di aziende bovine da latte per fonte energetica
e per tipologia di operazione (kWh/anno per UBA)
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Il consumo medio annuo totale di energia è stato €/Sm3. In 17 dei 22 caseifici analizzati che utilizzano il
calcolato in circa 1.100 kWh/UBA, con una variabilità metano, questo è l’unica fonte energetica termica. Il
molto ampia all’interno del campione, da un minimo di consumo medio di questi caseifici risulta pari a 13,64
400 kWh/UBA a un massimo di 2.200 kWh/UBA. Sm3/t di latte conferito. Considerando un pci (potere
calorifico inferiore) del metano di circa 30 MJ/Sm3, si
Dalle analisi effettuate nei caseifici è stato inoltre ottiene un consumo di 409,2 MJ/t, corrispondente a
possibile, nell’ambito del progetto ERICA, calcolare i 113,8 kWh/t di energia termica.
consumi elettrici, che sono stati in media di 41,4 kWh
per tonnellata di latte lavorato (con una forte variabilità Nei 17 caseifici che utilizzano solo metano il consumo
da un minimo di 15,2 ad un massimo di 92,7 kWh/t totale di energia è pari a: energia elettrica + energia
latte), e i costi relativi ai consumi elettrici, pari in media termica = 37,3 + 113,8 = 151,1 kWh/t latte lavorato.
a 0,17 €/kWh (con una forte variabilità da un minimo di
0,11 ad un massimo di 0,22 €/kWh). Per i medesimi 17 caseifici e con riferimento ai dati
medi già esposti, possiamo calcolare la spesa
I consumi termici si sono assestati in media a 11,13 energetica media: energia elettrica 6,34 €/t latte +
Sm3/t di latte lavorato, con un costo medio pari a 0,513 energia termica 7,00 €/t latte = 13,34 €/t latte lavorato.
Costo dell’elettricità negli allevamenti Questo tipo di analisi è stata effettuata al momento in
9 dei 10 allevamenti partecipanti al progetto. La
L’analisi dei costi di elettricità rilevati per l’anno 2018 variabilità di spesa è stata piuttosto ampia e varia dai
ha permesso di evidenziare la variabilità di spesa 5.000 ai 22.000 € annui per singola azienda. Il dato, che
esistente nei vari allevamenti e caseifici del Gruppo in valore assoluto ha poco significato, se viene messo in
operativo e di calcolare anche un costo medio per unità relazione al latte prodotto indica una spesa media di
di prodotto (latte prodotto e latte lavorato). 1,05 €/100 kg di latte prodotto con una variabilità da
0,46 € a 2,33 € per ogni 100 kg.
Tabella 2- Costo dell’elettricità negli allevamenti (2018)
Costo dell’elettricità nei caseifici 44.000 € ai 146.000 €. Mettendo in relazione questi
valori con il latte lavorato si ottiene la spesa unitaria per
Questo tipo di analisi è stata svolta in tutti e 5 i caseifici l’energia elettrica, che in media è di 0,82 €/100 kg di
del Gruppo Operativo. Anche in questo caso si è latte trasformato in Parmigiano-Reggiano. La variabilità
registrata una variabilità di spesa molto, che oscilla dai oscilla tra 0,64 e 1,11 €/100 kg.
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rilevatori di temperatura e umidità all’interno e
all’esterno dei fabbricati monitorati. Questi misuratori
trasmettono i dati a dei data logger che sono in grado
di immagazzinare in loco i dati rilevati. La trasmissione
dei dati avviene mediante la tecnologia wireless a
radiofrequenza Long Range (tecnologia LoRa), a lungo
raggio e bassa potenza, che viene utilizzata
nell'implementazione di molte reti di dispositivi
Tabella 3- Costo dell’elettricità nei caseifici Internet of Things (IoT). LoRa consente trasmissioni a
lungo raggio (oltre 5 km su frequenze come 433 MHz,
I risultati delle analisi sopra riportate sono stati sempre
868 MHz). Il sistema permette quindi di raggiungere
ottenuti tramite una rilevazione di dati storici che
edifici agricoli, soprattutto stalle, non sempre vicini a
quindi venivano elaborati a posteriori e che hanno
luoghi abitati o privi della possibilità di trasmissione di
permesso di ricavare l’entità dei consumi e dei relativi
dati. Il data logger ha poi bisogno di un collegamento
costi. Si tratta però di dati in continua evoluzione sia in
internet per trasferire periodicamente i dati raccolti a
termini di consumi che di costi, che hanno bisogno di
reti cloud in grado di alimentare la piattaforma web per
un monitoraggio continuo in grado di permettere una
la restituzione dei dati.
ottimizzazione degli utilizzi.
Per un maggiore dettaglio, nella progettazione del
Il progetto di Farmer, per intervenire in modo
sistema si sono tenuti in massima considerazione i
significativo sui consumi energetici in allevamenti e seguenti elementi:
caseifici, si è basato sulla raccolta dei dati di consumo • flessibilità;
energetico in tempi rapidi, per metterli in relazione con • affidabilità;
il prodotto lavorato, attraverso la creazione di un • facilità di installazione.
prototipo (internet based) di monitoraggio energetico Per la raccolta dei dati di consumo sono state utilizzate
e idrico on-line in allevamenti e caseifici, fino alla fase le seguenti tecnologie:
di commercializzazione, in grado di attivare dei
- per le misure elettriche, misuratori con TA
meccanismi di verifica, allarme e indirizzo che possano
esterni in grado di leggere assorbimenti fino a
portare all’efficientamento dei processi produttivi delle
250A connessi in RS485 direttamente al data
imprese coinvolte.
logger o tramite un gateway LoRa;
L’architettura della soluzione adottata per la
realizzazione degli obiettivi ha previsto l’installazione di
misuratori per la raccolta di una serie di parametri di
consumo elettrico (in allevamenti e caseifici) e idrico
solo nei caseifici. Sono stati inoltre installati dei
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- per i consumi idrici, la tecnologia a ultrasuoni, acquisizione comunica sempre in RS485 con il
precisa e che non necessita di interventi data logger.
invasivi sugli impianti. La centralina di
- anche per la rilevazione dei parametri
ambientali di temperatura e umidità (interna
ed esterna) si sono utilizzate delle sonde
bivalenti connesse in RS485 al data logger.
La piattaforma web e alcuni esempi di reportistica livelli di visibilità, sia ai gestori del progetto che ai
referenti per le diverse stalle o caseifici (ciascuno per la
L’insieme dei dati raccolti viene inviato, tramite la propria struttura) in modo sicuro.
connessione internet, al cloud di aggregazione
denominato Euclide. In Euclide i dati vengono Nell’ambiente internet si riesce ad effettuare una
innanzitutto archiviati in un database, per essere poi geolocalizzazione degli allevamenti e dei caseifici
analizzati producendo grafici di rappresentazione dei convolti nel progetto, come mostrato nella figura
diversi indici di progetto per le analisi singole o seguente.
comparative. L’accesso al cloud è possibile, con diversi
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Per ciascun allevamento o caseificio è poi possibile avere un quadro del numero di sensori e di dati che vengono
raccolti e la scansione temporale con cui i dati vengono rilevati e trasmessi per essere elaborati.
Per la reportistica grafica i dati rilevati sono stati divisi 1) elettrici,
in 3 categorie: 2) idrici,
3) valori di temperatura e umidità.
Per ciascuna categoria viene riportato il dato medio rilevato sotto forma di cruscotto.
Inoltre, viene evidenziata la ripartizione dei consumi all’interno del caseificio o allevamento.
Infine, vengono riportati i trend grafici di consumo.
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La piattaforma realizzata è molto flessibile e necessari all’ottimizzazione dei consumi elettrici e
permette di modificare le modalità di restituzione idrici, in particolare con l’inserimento della
dei dati in base alle esigenze degli utilizzatori della quantità di latte prodotta negli allevamenti o
piattaforma. Inoltre, permette di aggiungere trasformata nei caseifici.
elementi utili alla definizione degli indicatori
Le prospettive del sistema piattaforma per definire un percorso di
certificazione di attività di risparmio energetico
Il progetto ha permesso di individuare in svolte dagli allevamenti e dai caseifici aderenti a
allevamenti e caseifici una casistica di impianti e di questa piattaforma. Si tratta, infatti, di uno dei
consumi piuttosto standard e di identificare una pochi casi in cui i diversi anelli di una filiera (in
tecnologia di sensori adatti a questo tipo di questo caso del Parmigiano Reggiano) si mettano
impianti. Sono stati creati quindi dei kit che insieme per svolgere un’attività di monitoraggio ed
rendono piuttosto semplice la messa in rete di ogni efficientamento idrico ed energetico controllabile
eventuale altro allevamento o caseificio non in tempo reale.
appartenente al Gruppo Operativo, che volesse
monitorare i propri consumi e confrontarsi con altri In un periodo come quello attuale, in cui le
per capire se i consumi idrici ed energetici sono in tematiche ambientali iniziano a giocare un ruolo
linea con quelli di altri operatori, oppure se vi siano importante anche a livello del consumatore, una
dei margini di miglioramento. La sua replicabilità certificazione di questo tipo potrebbe dare alla
sarebbe inoltre possibile a costi piuttosto filiera del Parmigiano Reggiano un vantaggio
contenuti, in quanto il prototipo ha già sviluppato competitivo non indifferente rispetto a pochi altri
la parte web necessaria all’analisi e alla che nel settore lattiero-caseario stanno lavorando
reportistica. in modo concreto in questo ambito. Ma per far
questo dovranno essere gli stessi operatori del
Un elemento poco esplorato al momento è settore, e in particolare i caseifici, a farsi promotori
rappresentato dalla possibilità di utilizzare questa di questa attività.
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Consorzio
La Rocca s.c.a.
Capofila
Autorità di Gestione: Direzione Agricoltura, caccia e pesca della Regione Emilia-Romagna Iniziativa realizzata nell’ambito del
Programma regionale di sviluppo rurale 2014-2020 - Tipo di operazione 16.2.01 – Supporto per progetti pilota e per lo sviluppo di nuovi
prodotti, pratiche, processi e tecnologie nel settore agricolo e agroalimentare - Focus Area 3A. - Migliorare la competitività dei produttori
primari integrandoli meglio nella filiera agroalimentare attraverso i regimi di qualità, la creazione di un valore aggiunto per i prodotti
agricoli, la promozione dei prodotti nei mercati locali, le filiere corte, le associazioni e organizzazioni di produttori e le organizzazioni
interprofessionali. - Progetto “FARMER: filiera a risparmio energetico e idrico per il Parmigiano-Reggiano”.Puoi anche leggere
