UNIVERSITA' DEGLI STUDI DELLA BASILICATA - Presentazione
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UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DELLA
BASILICATA
SAFE - Scuola di Scienze Agrarie, Forestali ,
Alimentari ed Ambientali
Biomasse residuali - disponibilità e possibilità di conversione
energetica: esperienze in Basilicata nell’ambito del progetto
FAESI
Prof. Giovanni Carlo Di RENZOBasilicata
Aree di interesse
Area di elevata valenza
storico-naturalistica con
impatti antropici di
rilievo nelle diverse
matrici ambientali
Impegnato nella mobilità
sostenibile, infomobilità ed
illuminazione pubblica Candidato a capitale
intelligente europea della cultura
2019. Centro storico e
Sassi, patrimonio
mondiale dell’Unesco
Coesistenza di un
patrimonio ambientale di
pregio e ingenti giacimenti
petroliferi
Forte vocazione agricola
e con problemi di
erosione della costa e di
land degradation.
Parco nazionale ma anche
enormi problemi di mobilità
e dissesto idrogeologicoClassificazione delle biomasse RISPETTO ALLA TIPOLOGIA LE BIOMASSE POSSONO SUDDIVIDERSI IN : •LIGNOCELLULOSICHE •AMIDACEE •SACCARIFERE •OLEAGINOSE •RIFIUTI SOLIDI URBANI (RSU) •REFLUI ZOOTECNICI •BIOCOMBUSTIBILI LIQUIDI •BIOCOMBUSTIBILI GASSOSI
Le biomasse vegetali possono suddividersi in quattro categorie: Residui forestali e dell’industria del legno: derivano dalle lavorazioni delle segherie, dalla trasformazione del prodotto legno e dagli interventi di manutenzione del bosco Sottoprodotti agricoli: sono paglie, stocchi, sarmenti di vite, ramaglie di potatura, etc Residui agroindustriali: sono costituite da sanse, vinacce, noccioli, lolla di riso (riserie, distillerie, oleifici) Colture energetiche: sono finalizzate alla produzione di biomasse (sia erbacee sia legnose) per lo sfruttamento energetico o per la realizzazione di biocombustibili
Classificazione delle biomasse disponibili sul territorio della Regione
Basilicata in termini di quantità e tipologia, caratteristiche chimico-
fisiche e localizzazione, definizione delle potenzialità in termini di
conversione energetica
comparto forestale e verde urbano:
urbano residui delle operazioni
selvicolturali o delle attività di manutenzione del verde urbano, utilizzazione di
boschi cedui, ecc;
comparto agricolo: residui colturali provenienti dall’attività agricola e
dalle colture dedicate di specie lignocellulosiche, piante oleaginose, per
l’estrazione di oli e la loro trasformazione in biodiesel, piante alcoligene per la
produzione di bioetanolo;
comparto zootecnico: deiezioni e reflui zootecnici;
comparto agroindustriale:e dell’industria del legno residui
provenienti dalle industrie del legno o dei prodotti in legno e dell’industria della
carta, nonché residui dell’industria agroalimentare;L’approccio strategico prevede la massimizzazione dei profitti e la RIDUZIONE del rischio di mancato approvvigionamento ATTRAVERSO LE SEGUENTI FASI: verifica qualitativa e quantitativa delle biomasse disponibili; minimizzazione dei costi di raccolta e trasporto; ottimizzazione delle condizioni di stoccaggio e conversione energetica;
Prelievi potenziali di biomassa forestale (mc)
Tipologie forestali Prov. Potenza Prov. Matera Basilicata
Altofusto Ceduo Altofusto Ceduo Altofusto Ceduo
Boschi di castagno 431,48 96.190,10 - 60,62 431,48 96.250,72
Boschi di faggio 15.923,23 30.823,83 - - 15.923,23 30.823,83
Boschi di leccio 4.888,50 7.508,57 1.570,57 3.454,47 6.459,07 10.963,04
Querceti mesofili 79.124,45 494.552,98 20.019,15 65.556,07 99.143,60 560.109,05
Formazioni igrofile 23.568,44 1.264,26 13.186,69 - 36.755,13 1.264,26
Altri boschi di latifoglie
16.338,43 43.431,45 141,81 1.135,19 16.480,23 44.566,64
mesofile
Piantagioni e
1.538,21 - 598,30 - 2.136,51 -
rimboschimenti
Pinete mediterranee 15.702,71 - 48.692,53 - 64.395,24 -
Pinete montane 12.164,80 - 319,51 - 12.484,31 -
Totale 169.680 673.771 84.528 70.206 254.208 743.977Residui legnosi allo stato fresco
Pr. Potenza Pr. Matera Basilicata
Tipologie forestali Altofusto Ceduo Altofusto Ceduo Altofusto Ceduo
Metri cubi
Boschi di castagno 61,32 12.763,86 3,40 2.636,25 64,72 15.400,12
Boschi di faggio 878,25 4.189,27 395,61 3.516,68 1.273,86 7.705,96
Boschi di leccio 1.372,77 3.108,11 242,00 400,06 1.614,77 3.508,17
Querceti mesofili
11.862,60 83.241,48 3.008,94 28.780,33 14.871,54 112.021,81
Formazioni igrofile 29.672,60 251,10 7.082,53 52,32 36.755,13 303,42
Altri boschi di latifoglie
mesofile 1.995,76 6.935,55 476,27 1.977,77 2.472,03 8.913,33
Piantagioni e rimboschimenti 249,46 71,01 320,48
Pinete mediterranee 50.290,54 14.104,70 64.395,24
Pinete montane 10.072,08 2.412,23 12.484,31
totale
106.455 110.489 27.796 37.363 134.252 147.852Residui di potatura della vite
CANTIERE 1:
CANTIERE 2:Residui di potatura della vite
CANTIERE 3:
CANTIERE 4:Cantieri per la raccolta della paglia
CANTIERE 1:
CANTIERE 2:Cantieri per la raccolta della paglia
CANTIERE 3:
CANTIERE 4:Sintesi dei risultati ottenuti con le prove eseguite
Cantiere Massa volumica Massa volumica Costo s.f. Costo balla Costo (€/t) trasporto Costo (€/t) trasporto
apparente reale (kg/mc) (€/t) (€) entro 100 km con entro 100 km con
(kg/mc) autocarro (34 mc - autocarro + rimorchio
max 8,48 t) (64 mc - 16,96 t)
1 264,80 264,80 34 1,1 22,21 15,34
2 191,12 191,12 42 / 30,78 21,26
Sarmenti
3 354,55 278,32 37 1 21,14 14,60
4 357,04 280,27 33 0,9 20,99 14,49
1a 220,46 220,46 24 12,22 26,68 18,43
1b 176,37 176,37 24 9,7 33,35 23,03
Paglia
1c 132,28 132,28 20 6,13 44,47 30,71
2 170,07 170,07 33 9,9 34,59 23,89Ottimizzazione dello stoccaggio: essiccazione naturale
Ottimizzazione dello stoccaggio: essiccazione naturale
Ottimizzazione dello stoccaggio: prototipo di
impianto di ventilazionePiattaforma per la conversione energetica di biomasse residuali
1 Grumento Nova
Potenza Matera
2 Marsico Nuovo
3 Marsicovetere
2 4 Paterno
3
4 6 5 Tramutola
5
1
6 Viggiano
Superficie comprensorio: 369,78 km2
Abitanti comprensorio: 21.537 (dati ISTAT 2009)
20/17DISTRIBUZIONE AZIENDE ZOOTECNICHE E CASEIFICI
Marsico Nuovo
Marsicovetere
2 Allevamenti bovini da carne
Paterno
19 Allevamenti bovini da latte
Viggiano
3 Allevamenti suini
6 Caseifici
Tramutola
Grumento Nova
21/17DISPONIBILITÀ BIOMASSA
specie t/anno (al t/anno (al
50%) 30%)
faggio 416 332,8
quercia 120 96
conifere 1200 960
vigneto 85 68
olivo 45 36
Biomassa Comune di Viggiano
Olivo; 45; 2% Faggio; 416; 22%
Vigneto; 85; 5%
Quercia; 120; 6%
Conifere; 1200;
65%
Totale 1866 t al 50% di umiditàDEFINIZIONE DISPONIBILITÀ BIOMASSE
PER LA PRODUZIONE DI BIOGAS
Le biomasse interessate all’indagine conoscitiva sono state quelle
utilizzabili per la produzione di biogas in codigestione:
1. letame bovino
2. liquame bovino
3. liquame suino
4. siero di latte
Nei mesi di agosto e settembre 2010, al fine di rilevare le reali
disponibilità di biomassa nell’area di studio, è stata condotta
un’indagine in situ attraverso la selezione di alcune aziende
zootecniche e di alcuni caseifici (scelti per dimensioni, facilità di
ecc. a cui
accesso, vicinanza all’impianto di recupero energetico, ecc.)
è stato somministrato un questionario appositamente strutturato.
23/17DISPONIBILITÀ BIOMASSA
Tipologia refluo Quantitativo giornaliero Quantitativo annuo
(mc) (mc)
Letame bovino 75 27.375
Liquame bovino 120 43.800
Liquame suino 17 6.205
Siero di latte 7,1 2.591
24/17LOGISTICA
Ottimizzazione delle operazioni di trasporto e distribuzione dei
prodotti con tecniche mutuate da applicazioni in campo
industriale
Migliorare la sostenibilità tecnico-
economica e la qualità delle filiere
agroalimentari, forestali e agro
energetiche e consentire la tracciabilità
di filiera.Scelta del sito di installazione dell’impianto
La scelta del sito è stata determinata dalle seguenti
considerazioni:
· posizione centrale rispetto al territorio comunale e alle
aziende conferenti;
· agevole collegamento con le principali vie di comunicazione;
· possibilità di immissione diretta dell’energia elettrica alla
linea della media tensione (mt. 170);
· possibilità di valorizzare l’energia termica prodotta
dall’impianto (ex Caseificio - Scuola San Salvatore);INQUADRAMENTO GENERALE
Viggiano
Località CarpinetaINQUADRAMENTO DI DETTAGLIO
APPROVVIGIONAMENTO LETAME BOVINO
Tipologia refluo Quantitativo giornaliero Lunghezza totale percorso
(mc) (km)
Letame bovino 75 95
Villa d’Agri
Viggiano
Tramutola
n. 2 viaggi 18 mc + n. 1 viaggio 16 mc + n. 1 viaggio 13 mc + n. 1 viaggio 10 mc
29/17APPROVVIGIONAMENTO LIQUAME BOVINO
Tipologia refluo Quantitativo giornaliero Lunghezza totale percorso
(mc) (km)
Liquame bovino 120 119
Villa d’Agri
Viggiano
Tramutola
n. 4 viaggi 20 mc + n. 1 viaggio 15 mc + n. 1 viaggio 13 mc + n. 1 viaggio 12 mc 30/17APPROVVIGIONAMENTO LIQUAME SUINO
Tipologia refluo Quantitativo giornaliero Lunghezza totale percorso
(mc) (km)
Liquame suino 17 55
Villa d’Agri
Viggiano
Tramutola
n. 1 viaggio 17 mc
31/17APPROVVIGIONAMENTO SIERO DI LATTE
Tipologia refluo Quantitativo giornaliero Lunghezza totale percorso
(mc) (km)
Siero di latte 7,1 47
Paterno
Villa d’Agri
Viggiano
Tramutola
n. 1 viaggio 8 mc
32/17la combustione diretta,
diretta con
conseguente produzione di calore da
utilizzare per il
riscaldamento domestico;civile e
industriale o per la generazione di
vapore (forza
motrice o produzione di energia elettrica);
la trasformazione in combustibili
liquidi di particolari categorie di
biomasse coltivate
come le specie oleaginose (produzione di
biodiesel, estrazione degli oli e successiva
conversione chimica degli stessi in
miscele di esteri metilici e/o etilici) e
specie
zuccherine (produzione di etanolo via
fermentazione alcoolica);
la produzione di biogas mediante
fermentazione anaerobica di reflui
zootecnici, civili o
agroindustriali, e la successiva
utilizzazione del biogas prodotto per la
generazione di
calore e/o elettricità.• Azienda Iannucci – Bernalda (Mt)
L’azienda produce principalmente pomodoro (ciliegino, datterino ecc.) in coltura
idroponica su substrato in lana di roccia all’interno di serre climatizzate
Totale estensione = 27 ha
Costo annuale per riscaldamento serre
compreso tra i 120.000 e i 170.000 euro
Gas Metano o GasolioIMPIANTO DI COGENERAZIONE
Caldaia della ditta Uniconfort da 3 MW
• turbogeneratore ORC;
150-170 q al giorno di cippato con
• caldaia ad olio diatermico;
umidità del 40%;
• 3 turbine e di 3 scambiatori;
• gruppo turbina-generatore. Potenza pari a 3,5 milioni di KcalMonitoraggio di impianti attualmente in funzione
• Azienda Posticchia Sabelli, Lavello (Pz)
Allevamento di bovini da latte e di
trasformazione e commercializzazione
dei prodotti lattiero caseari da essa
derivanti
• Latte Fresco di Alta Qualità;
Produzioni • Caciocavallo Silano Dop;
• Altri prodotti tipici lucani.IMPIANTO DI COGENERAZIONE A PARTIRE DA BIOGAS
L’impianto si basa sulla tecnologia integrata “Gas-Eco”, sviluppata e realizzata da Enertec
Il gruppo di cogenerazione installato è costituito da
n.8 cogeneratori prodotti dalla ditta Energia Nova:
• Potenza elettrica max. 20 kW
• Potenza termica max. 44 kW
• Motore endotermico 1200 cc, 8 valvole
Abbattimento della spesa energetica
mensile di 15.000€AREA DI INTERVENTO
SCHEMA DI IMPIANTO A MISCELAZIONE PER LA
PRODUZIONE DI BIOGASPRODUZIONE DI BIOGAS
Tipologia Quantitativo Fattore di Biogas Biogas
refluo giornaliero conversione* prodotto al giorno prodotto all’anno
(mc) (Nmc) (Nmc)
Letame bovino 75 54 4.050 1.478.250
Liquame bovino 120 21 2.520 919.800
Liquame suino 19 19 361 131.765
Siero di latte 7,1 31 220 80.300
TOTALE 7.151 2.610.115
* Nmc biogas /mc biomassaCENTRALI COGENERATIVE A BIOMASSA LEGNOSA
Turbogeneratore O.R.C.
Bruciatore biogasDIMENSIONAMENTO
GENERATORE ENERGIA ELETTRICA
Biogas al Fattore di Energia elettrica Energia elettrica
giorno conversione al giorno all’anno
(Nmc ) energia elettrica* (kWhe) (kWhe)
7.151 1,8 12.871,8 4.698.207
* 1 Nmc biogas produce circa 1,8 kWh di energia elettrica
Periodo di utilizzo del generatore 8.000 ore /anno
4.698.207 kWhe/anno
= 587,28 kWe
8.000 ore/annoConsiderazioni conclusive La realtà produttiva regionale è estremamente sensibile ai problemi ambientali e alla produzione di energia da fonti rinnovabili Il trasferimento delle tecnologie di raccolta, trasformazione e utilizzazione dal livello nazionale al livello locale deve essere eseguito attraverso un processo di adattamento
VAL D’AGRI / BASILICATA
Modalità di valorizzazione dei risultati della ricerca
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