1° Workshop Lutilizzo degli scarti della lavorazione agro-industriale per fini energetici, per la...

1° Workshop

L’utilizzo degli scarti della lavorazione agro-industriale per fini energetici, per la produzione di

nuove materie prime e/o ingredienti

Denis Picco

Cremona, 18 marzo 2011

1° Workshop

L’impiego efficiente delle biomasse combustibili nelle piccole e medie imprese:

opportunità per il settore alimentare

Denis Picco



Il C.E.T.A., Centro di Ecologia Teorica ed Applicata, è una associazione senza fini di lucro, impegnata nel ramo ambiente ed energia

Dal 1987 svolge attività di sperimentazione, progettazione e ricerca di soluzioni con una precisa attenzione alla sostenibilità

Il C.E.T.A. si avvale di un team multisettoriale di tecnici e professionisti, specializzati nei diversi settori tecnologico, ambientale ed economico

Offre servizi e consulenze a privati, aziende e pubbliche amministrazioni


Ambiente – Sviluppo sostenibile del territorio Riqualificazione, ripristino e disinquinamento di aree degradate

Tecnologie a basso impatto ambientale per la tutela della risorsa idrica

Strategie finalizzate alla riduzione della produzione di rifiuti, tecnologie per il trattamento della frazione biodegradabile e del verde urbano

Studi di impatto ambientale e valutazione ambientale strategica

Analisi del ciclo di vita di prodotti o processi

Energia – Ottimizzazione energetica Scelta della tecnologia appropriata

Analisi della fattibilità e bancabilità, supporto alla progettazione tecnica

Consulenza finalizzata all’accesso al credito, business plan

Progettazione di filiere sostenibili, supporto alla pianificazione territoriale

Cosa Facciamo


Gestione del territorio – Sviluppo economico e sociale Pianificazione e programmazione strategica e partecipata in materia energetica,

di governo del territorio, di gestione di ecosistemi sensibili

Bilanci ambientali e modelli di contabilità ambientale, analisi costi/benefici e analisi multicriteri

Marketing territoriale, disciplinari e marchi di qualità

Valorizzazione delle risorse territoriali e paesaggistiche

Ricerca ed innovazione – Soluzioni e strategie innovative Ricerca e sviluppo di colture agrarie dedicate per la produzione di energia e per

la tutela del territorio

Sfruttamento di biomasse residuali per la produzione di biocombustibili e biocarburanti di seconda e terza generazione

Sviluppo di tecnologie avanzate ed innovative compatibili con l’ambiente

Nuove soluzioni e materiali ecoefficienti per l’edilizia

Cooperazione tra enti di ricerca volta allo sviluppo di partenariati internazionali sui temi dell’energia, dell’ambiente e dello sviluppo sostenibile

Cosa Facciamo


La Politica rinnovabile al 2020 – Le biomasse

RUOLO DELLE BIOMASSE NELLE POLITICHE DI PRODUZIONE DI ENERGIA DA FONTE RINNOVABILE

RAPPORTO TRA IL SETTORE AGRO-ALIMENTARE E L’ENERGIA

POSSIBILITA’ ED OPPORTUNITA’ PER L’UTILIZZO EFFICIENTE DELLE BIOMASSE PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA DA FONTI RINNOVABILI



La Direttiva europea RES (2009/28/CE), sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili, ha stabilito precisi obbiettivi da raggiungere entro il 2020, in termini di energia rinnovabile, per una quota complessiva a scala europea del 20% (trasporti il 10%) sui consumi di energia primaria

L’Italia deve raggiungere il 17% (trasporti il 10%)

Il 3 marzo 2011 è stato approvato il decreto legislativo che recepisce la Direttiva 2009/28/CE (di prossima pubblicazione)

Il Piano di azione nazionale delle energie rinnovabili dell’Italia(PAN) definisce la strategia e gli strumenti da adottare per raggiungere i risultati nei tempi previsti (giugno 2010)



2005 2020

Consumo di energia

Fer/Cfl (%)

Consumo di energia

Fer/Cfl (%)

Da fonti rinnovabili

(Fer) (Mtep)

Finali lordi (Cfl) (Mtep)

Da fonti rinnovabili

(Fer) (Mtep)

Finali lordi (Cfl) (Mtep)

Elettricità 4,85 29,75 16,3 9,11 31,45 29,0

Calore 1,92 68,50 2,8 9,52 60,13 15,8

Trasporti 0,18 42,98 0,4 2,53 39,63 6,40

Importazione da altri Stati - - - 1,14 - -

Totale 6,94 141,23 4,9 22,30 131,21 17,0

Trasporti ai fini dell’obbiettivo del 10%

0,34 39,00 0,9 3,42 33,97 10,0

Fonte: Berton, 2010, (modicato)

Secondo il PAN i consumi finali lordi di energia al 2020 saranno uguali a quelli del 2008 (aumento efficienza e minori consumi crisi economica), pari a 131 Mtep

La quota di rinnovabili è del 17%, pari a 22 Mtep, di cui il 46% dovrà essere prodotto da biomasse (elettrico, calore e trasporti), che hanno quindi un ruolo decisivo.



Fonte: Berton, 2010

Energia elettrica

Il contributo delle biomasse alla produzione di energia elettrica rinnovabile sarà complessivamente circa del 20%, di cui oltre la metà da biomasse solide

Energia termica

Il contributo delle biomasse alla produzione di energia termica sarà complessivamente quasi del 58% (+233% rispetto al 2005), di provenienza quasi esclusiva da biomasse solide


Il termine biomassa è l’abbreviazione di "massa biologica" e indica qualsiasi sostanza organica derivata direttamente o indirettamente dalla fotosintesi.

Grazie al processo di fotosintesi, i vegetali sono in grado di convertire l’energia solare in energia chimica e conservarla sottoforma di molecole complesse, ad elevato contenuto energetico.

Definizione di Biomassa


Forestale e Agro-forestale Legno, cimali, ramaglie, cippato, ecc.

Agricolo Colture dedicate (erbacee, legnose, zuccherine, ecc.) Residui colturali (potature, paglie, stocchi, ecc.)

Zootecnico Deiezioni (bovine, suine, avicole, ecc).

Residui delle attività industriali e agro-industriali Industria del legno, della cellulosa, carta, dell’agro-alimentare

(sansa, gusci, bucce, scarti macellazione, siero di latte, ecc.)

Residui urbani Potatura alberate, verde pubblico, ecc.

Comparti per la produzione di biomassa


Conversione energetica delle biomasse vegetali

Generazione di energia termica, elettrica, frigorifera, meccanica

Fonte: Candolo, 2006


Produzione di energia da fonte rinnovabile

Diverse modalità di conversione energetica Diverse tipologie biomasse

Fonte: Candolo G., 2006


Consumi energetici settore agro-alimentare

I consumi energetici del settore agro-alimentare sono principalmente riconducibili a:

utilizzo di energia elettrica, per gli impianti frigoriferi (circa il 60%) e per il funzionamento degli impianti produttivi (il rimanente 40%)

utilizzo di energia termica, solitamente derivante da fonte fossile come il gas metano, per le più varie e diversificate applicazioni che prevedono trattamenti termici delle varie produzioni del settore (es. essiccazione, pastorizzazione, sterilizzazione, ecc.)


Consumi energetici settore agro-alimentare

Uno dei primi passi da effettuare per introdurre un impiego efficiente delle biomasse combustibili, ed in generale di tutte le biomasse, è una attenta analisi dell’efficienza energetica del processo produttivo:

analizzare i flussi energetici (input e output energetici, potenze, tempi)

identificare i punti energetici critici

valutare le possibilità di risparmio (es. motori e sistemi di illuminazione ad alta efficienza)e di recupero energetico (es.recupero dei flussi di calore)

verificare la possibilità di attuare la valorizzazione energetica dei propri sottoprodotti, sempre in un ottica di sostenibilità degli interventi

valutare la possibilità di creare filiere agro-energetiche locali, contestualizzate al territorio, per il soddisfacimento, anche parziale, dei fabbisogni energetici e accedere alle forme di incentivazione previste per la produzione di energia da fonti rinnovabili


Valorizzazione energetica delle biomasse

Dalle biomasse, siano esse derivanti da materiale vegetale/animale di scarto o da colture agricole dedicate, è possibile ricavare biocombustibili e biocarburanti, che possono essere efficientemente utilizzati per la produzione di energia rinnovabile, con potenziali ricadute positive in termini economici, ambientali e sociali.

Nell’utilizzo delle biomasse da colture dedicate è importante considerare l’intero processo produttivo della materia prima, per valutarne:

l’attitudine e la disponibilità di un territorio agricolo

i costi di coltivazione e/o approvvigionamento e condizionamento

la tecnologia di conversione energetica più idonea,

la gestione dei materiali residuali, ecc.

Un attento studio della filiera nei suoi molteplici aspetti è alla base del successo di una iniziativa imprenditoriale nel mondo delle biomasse a destinazione energetica.


Valorizzazione energetica dei sottoprodotti agro-alimentari

I sottoprodotti della lavorazione agro-industriale diventano tali una volta avviati ad una logica di recupero dell’energia in essi contenuta:

non scarti quindi, ma sottoprodotti

non costi di smaltimento, ma opportunità di utilizzo energetico e risparmio sulla bolletta

Gli esempi applicativi ai fini energetici sono i più disparati in funzione dello specifico settore agro-alimentare di riferimento

Ogni tipologia di scarto (o sottoprodotto) è contraddistinto da specifiche caratteristiche fisico chimiche che ne suggeriscono l’applicazione energetica e la relativa tecnologia da utilizzare



Settore viti-vinicolo Sarmenti Vinacce

Settore olivicolo - oleario Residui di potatura Sansa Nocciolino

Settore frutticolo e succhi frutta Residui di potatura Scarti a pieno campo Scarti di lavorazione Noccioli Ecc.

Settore orticolo - vegetale Scarti a pieno campo Scarti di lavorazione Ecc.

Settore cereali e riso Residui colturali (stoppie, paglie, ecc.) Scarti di produzione granaglie Produzioni inquinate da tossine (es. aflatossine) Residui di lavorazione (es. lolla)

Settore zootecnico e lattiero-caseario Reflui zootecnici (letame, liquami, pollina, ecc.) Siero di latte

Settore zootecnico e lavorazione carni Reflui zootecnici (letame, liquami, pollina, ecc.) Scarti di macellazione

Settore pastario e prodotti da forno Scarti di lavorazione

Settore zucchero Residui a pieno campo delle bietole Residui di lavorazione delle bietole



L’utilizzo energetico delle biomasse residuali si diversifica quindi in funzione: delle caratteristiche fisico chimiche della biomassa

della tecnologia di conversione applicabile

della quantità di materia prima disponibile,

della potenza dell’impianto energetico

della tipologia di prodotto energetico che si desidera ottenere.


Biomasse e produzione di energia rinnovabile

In linea di massima è possibile suggerire l’utilizzo di materiali con basso contenuto idrico, o con biomasse facilmente essiccabili all’aria, come la lolla di riso od i gusci di noce all’interno di sistemi di combustione o gassificazione per la produzione di energia termica e/o elettrica.

Materiali vegetali come il siero di latte o gli scarti del settore orto-frutta, caratterizzati da un maggior contenuto in acqua, possono essere invece utilizzati per la produzione di biogas, attraverso i processi di fermentazione anaerobica, e quindi di energia elettrica e calore.

I residui del processo di produzione dei succhi di frutta, le vinacce, il siero di latte possono essere anche destinati alla produzione di bioetanolo (biocarburante).

Ad ogni tipologia di sottoprodotto deve quindi essere associato il più efficace ed efficiente sistema di valorizzazione energetico.


Sintesi

Il risparmio energetico e lo sfruttamento delle fonti rinnovabili sono punti chiave per garantire la competitività del settore agro-alimentare.

La riduzione e l’ottimizzazione dei consumi energetici, nonché la diversificazione degli approvvigionamenti energetici attraverso l’uso delle fonti rinnovabili, concorrono a ridurre quelli che sono i costi di produzione del bene alimentare, e quindi a renderlo maggiormente competitivo sui mercati di riferimento.

Gli obbiettivi nazionali e comunitari in termini di produzione di energia da fonti rinnovabili sono ambiziosi e le biomasse dovranno giocare un ruolo ancor più di rilievo per garantirne il raggiungimento al 2020

Il settore alimentare, caratterizzato da elevate richieste di energia, ha grandi potenzialità in termini di biomasse residuali sfruttabili per la produzione di energia


Sintesi

Il sistema nazionale di incentivazione della produzione di energia elettrica nei piccoli impianti è elevato, ed è in grado di giustificare investimenti nel settore alimentare per il recupero degli scarti di produzione e lavorazione

Si attendono i numerosi decreti attuativi del decreto legislativo sulle energie rinnovabili (3 marzo 2011) per meglio comprendere le nuove forme di incentivazione, in particolare sull’energia termica (riforma dei certificati bianchi)

Le tecnologie di valorizzazione energetica delle biomasse sono in continuo consolidamento e miglioramento

Sono positive anche le ricadute sociali, stante il mantenimento delle risorse economiche in ambito aziendale (normalmente destinate all’acquisto dei combustibili fossili di provenienza estera) e l’aumentata competitività aziendale derivante dai minori costi di produzione dell’energia e del prodotto finale; questi fattori possono anche esprimersi con positive ricadute occupazionali nel settore

A livello generalizzato, il settore agro-alimentare può quindi uscire rafforzato e più competitivo sul mercato nazionale ed internazionale

Grazie per l’attenzione!

Via Licinio, 44 – 34170 Gorizia

Tel. 0481 - 537159

Web site: www.ceta.ts.it

E-mail: [email protected]

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