SCHEDA PROGETTO

Centro Di Ricerca Sulle Biomasse - Università Degli Studi Di Perugia

Università e Ricerca

http://www.crbnet.it

Il CRB, Centro di Ricerca sulle Biomasse, istituito dal Ministero dell\'Ambiente e della Tutela del Territorio presso l\'Università degli Studi di Perugia, è il Centro di riferimento Italiano per la ricerca sui biocarburanti e le biomasse ad uso energetico.

In valutazione la certificazione volontaria UNI ISO 14064 sulla qualificazione e la rendicontazione delle emissioni di gas ad effetto serra e della loro rimozione.

In valutazione la certificazione volontaria EMAS attraverso l’introduzione di un sistema di gestione ambientale e la pubblicazione di una dichiarazione ambientale.

Progetto biomasse: energia rinnovabile per le aziende agricole derivante da scarti di potature dei vigneti (eraaspv)

Il progetto di filiera agro-energetica “ERAASPV - Energia Rinnovabile per le Aziende Agricole derivante da scarti di Potature dei Vigneti” consiste nella realizzazione di un impianto pilota per il recupero energetico degli scarti di potatura dei vigneti. La filiera agro-energetica realizzata si articola nelle fasi di raccolta delle potature, stoccaggio e triturazione delle rotoballe, e conversione energetica del cippato mediante caldaia ad olio diatermico di potenza utile 400 kW per la produzione di acqua calda, vapore ed acqua refrigerata.

Prof. Franco Cotana

processo

Innovazione amica del clima

La filiera agro-energetica realizzata, al momento unico esempio di progettazione e realizzazione di ogni singola fase, consiste nella raccolta delle potature di vite, altrimenti considerati scarti e destinata alla discarica, e nella successiva conversione energetica che consente di coprire una buona parte dei fabbisogni dell’azienda vitivinicola (al momento circa il 42% dei fabbisogni dell’azienda) Le fasi che compongono la filiera sono: la raccolta delle potature, il trasporto-stoccaggio delle rotoballe, la cippatura delle rotoballe e la conversione energetica della biomassa. La prima fase del progetto è stata avviata sin dal 2006 consentendo, nel corso della sperimentazione, di ottimizzare il processo e raggiungere produttività molto interessanti a costi estremamente bassi per l’azienda agricola. Le potature di vite, lasciate lungo i filari, sono raccolte automaticamente mediante una macchina rotoimballatrice che forma rotoballe di dimensioni pari a 1,0 m di diametro ed 1,1 m di lunghezza, con un peso di circa 150 Kg ciascuna. La produttività media alla raccolta raggiunta nelle zone monitorate è pari a circa 1,25 Ton/ha di biomassa (40% di umidità) che consente all’azienda di avere a disposizione per usi energetici oltre 200 ton/anno di biomassa. La seconda fase riguarda il trasporto delle rotoballe dai campi fino all’area di stoccaggio. Per il deposito delle balle è stata scelta un’area all’aperto in posizione baricentrica rispetto ai campi ed alla centrale a biomasse. La scelta di depositare la biomassa all’aperto anziché in un luogo coperto ha dato ottimi risultati in relazione alla riduzione dell’umidità ed alla conservazione del materiale. La fase di cippatura consente di ottenere a partire dalle rotoballe un materiale (cippato) di dimensioni di circa 5-7 cm idoneo all’impiego in una caldaia a biomasse. L’elevato volume delle rotoballe non ha consentito l’impiego di una cippatrice tradizionale, che avrebbe dovuto avere le dimensioni di una cippatrice forestale con costi non compatibili con la dimensione economica del progetto. E’ stato invece sperimentato con successo l’impiego di un carro miscelatore normalmente utilizzato per la l’alimentazione zootecnica irrobustito per tale funzione. La fase finale riguarda lo stoccaggio e l’impiego energetico del cippato da potature di vite. Il cippato prodotto dal carro miscelatore è caricato e distribuito nel silos di stoccaggio mediante due nastri trasportatori. Il volume del deposito (oltre 60 mc) consente lo stoccaggio della biomassa necessaria al funzionamento di almeno 7-8 giorni nelle condizioni di massimo carico. La caldaia a biomassa, di potenza utile pari a 400 kW, deve consentire la produzione di energia nelle seguenti forme: acqua calda a 80°C per il riscaldamento invernale, acqua surriscaldata (120°C) e vapore per il processo di sterilizzazione delle bottiglie, acqua fredda a 7°C per il condizionamento estivo, acqua refrigerata fino a -10°C per il condizionamento delle botti. Tali esigenze hanno indirizzato la scelta verso una caldaia in grado di riscaldare olio diatermico a 300°C, in grado di produrre acqua calda, acqua surriscaldata e vapore mediante scambiatori di calore, ed acqua refrigerata mediante gruppi frigo ad assorbimento alimentati da olio diatermico. L’impianto, grazie all’impiego della biomassa raccolta, produce circa 720 MWh/anno, sufficienti per soddisfare completamente i consumi termici dell’azienda (acqua calda ed acqua surriscaldata) e circa il 30% dei consumi elettrici delle macchine frigorifere a compressione.

Gennaio 2006

Nel corso del primo periodo di verifica e monitoraggio delle prestazione della filiera, che per alcune fasi è già svolto da 3 anni, i benefici ambientali riscontrati riguardano sia la valorizzazione di un prodotto altrimenti destinato alla discarica, sia i risparmi energetici ottenuti dalla conversione energetica della biomassa che determinano un risparmio di combustibili fossili ed una conseguente riduzione delle emissioni di anidride carbonica in atmosfera. In termini di biomassa recuperata la sperimentazione di diverse metodologie di raccolta ha consentito il recupero di circa 250 tonnellate all’anno di sarmenti di vite al 40% di umidità con conseguenti benefici economici ed ambientali evitando costi di smaltimento degli scarti per il conferimento in discarica e trasformando uno scarto in un prodotto energetico. La conversione energetica delle biomasse recuperate consente di evitare l’impiego di combustibili fossili per garantire i fabbisogni energetici dell’azienda. L’energia ottenuta dalla combustione delle biomasse corrisponde a circa 720 MWh termici che consentono di evitare l’impiego di circa 28.000 l/anno di gasolio, 5.000 l/anno di GPL, e circa 80 MWh/anno di energia elettrica mediante l’impiego di un innovativo gruppo frigo ad assorbimento ad olio diatermico che produce acqua refrigerata fino a -10°C per il condizionamento delle botti. Tali combustibili fossili non utilizzati corrispondono ad un risparmio nelle emissioni di anidride carbonica da parte dell’azienda corrispondenti a circa 100 ton di CO2 ogni anno.

Altri benefici ambientali

Minor consumo energie non rinnovabili

Diminuzione scarichi inquinanti

Riduzione rifiuti prodotti

Ricorso energie rinnovabili

Minor consumo materie prime

Ricorso a risorse locali

Miglior uso infrastrutture esistenti

Minor ricorso a trasporto e logistica

La filiera energetica realizzata consente di produrre circa 720 MWh/anno di energia termica che corrispondono a quasi 100 tonnellate di anidride carbonica non emessa in atmosfera, impiegando circa 150 tonnellate di biomassa da potatura di vite altrimenti conferita in discarica, con ovvi vantaggi dal punto di vista energetico ed ambientale. Il modello filiera energetica messo a punto è replicabile in moltissime aziende vitivinicole che trasformerebbero le potature di vite da scarto (con costo di smaltimento rilevante) a prodotto energetico, in grado di consentire notevoli risparmi energetici rispetto ai combustibili fossili ai quali si aggiungono vantaggi ambientali in termini di emissioni di anidride carbonica evitate. In Italia sono circa 900.000 gli ettari coltivati a vigneti che potrebbero consentire di produrre circa 2,5 milioni di tonnellate di biomasse.

Il progetto di filiera agro-energetica “ERAASPV - Energia Rinnovabile per le Aziende Agricole derivante da scarti di Potature dei Vigneti”, è stato co-finanziato dal Ministero delle Politiche Agricole Alimentari e Forestali e progettato e realizzato dal Centro di Ricerca sulle Biomasse – Università degli Studi di Perugia. Il progetto nasce dalla collaborazione tra il mondo della Ricerca Universitaria, costituito dal Centro di Ricerca sulle Biomasse dell’Università degli Studi di Perugia, e il mondo produttivo costituito dalla rinomata azienda vitivinicola umbra “Cantine Giorgio Lungarotti”, che possiede circa 250 ettari coltivati a vigneti. Il Centro di Ricerca sulle Biomasse, che opera nel campo della ricerca sulle filiere energetiche da biomasse legnose, ha individuato nell’azienda di Torgiano il sito più idoneo alla realizzazione della filiera agro-energetica, sia in virtù dell’interesse e della sensibilità mostrata nei confronti del progetto, sia per l’elevata disponibilità di residui di potatura presenti nei vigneti. La realizzazione del progetto ha coinvolto inoltre numerose Aziende che hanno fornito i macchinari e gli impianti necessari alla filiera oltre a collaborare per la modifica e l’adattamento degli stessi ad una filiera innovativa come quella realizzata: la macchina di raccolta delle potature è stata messa a punto in collaborazione con le Aziende Lerda e Stefani; la macchina per la triturazione della biomassa è stata messa a punto con le Aziende MIAR a STORTI; la caldaia a biomasse ad olio diatermico è stata realizzata dall’azienda GEM; la macchina frigorifera ad assorbimento ad olio diatermico è stata messa a punto dall’azienda Robur; infine la realizzazione ed il collaudo della centrale termica a biomasse e degli impianti connessi è stata eseguita dalla ditta Energy Project. In conclusione la realizzazione della filiera energetica si è resa possibile grazie alla sinergia tra Istituzioni di ricerca, aziende agricole ed Industria.

Nel periodo 2006-2008 numerose sono state le comunicazioni dell’attività svolta, sia dal punto di vista sociale che scientifico, attraverso pubblicazione di articoli su riviste scientifiche, comunicazioni a convegni nazionali ed internazionali, e l’inaugurazione ufficiale dell’impianto alla presenza di numerose autorità. Le comunicazioni del progetto sono avvenute sia in sede nazionale al Congresso Nazionale Ciriaf (Marzo 2007 a Perugia e Aprile 2008 a Perugia), sia in sede internazionale alla “European Biomass Conference & Exhibition” (Maggio 2007 a Berlino a Giugno 2008 a Valencia); numerose sono le pubblicazioni su riviste scientifiche (La Termotecnica, Ambiente e Territorio, atti dei Congressi) ma anche su altre tipologie di riviste (Casa Naturale, Nuova Ecologia). Infine il giorno 15 Settembre è stato dato il via ufficiale all’impianto a biomasse alla presenza di numerose autorità (il Presidente della Regione Umbria Maria Rita Lorenzetti, il Presidente nazionale di Confagricoltura Federico Vecchioni, l’arcivescovo di Perugia monsignor Giuseppe Chiaretti), cui hanno fatto seguito il giorno seguente diversi articoli sui giornali locali (Il Messaggero, La Nazione, il Corriere dell’Umbria, il Giornale dell’Umbria) ed un servizio sul TG3 regionale.