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Dal campo allDal campo allDal campo allDal campo all’’’’impianto: impianto: impianto: impianto:

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la raccolta e la conservazione la raccolta e la conservazione la raccolta e la conservazione la raccolta e la conservazione

delle biomassedelle biomassedelle biomassedelle biomasse

Gino Magni Pioneer Hi-Bred Italia s.r.lINFOBIOGASMontichiari (BS) 23 Gennaio 2009.

Obbiettivi per l’agricoltore che produce Biogas

in filiera corta

Coltivare delle essenza che alla raccolta abbiano accumulato grandi quantità di Energia(genetica + agronomia)

Saperne conservare il Valore Energetico fino all’utilizzo(tecniche di insilamento + microbiologia)

Liberare l’energia del foraggio sottoforma di gas metano(efficenza dell’impianto)

Non costruire un GIGANTE con piedi d’argilla

Il risultato finale dipende dalla quantita e dalla qualità della biomassa prodotta

Nessun Impiantista potrebbe garantire il funzionamento di un motore non alimentato correttamente

Si da per scontato che la biomassa sia sempre ottimale e la massima quantitàpossibile (come da tabelle)

Per Produrre BIOMASSA è Fondamentale

Conoscere:

• L’ambiente in cui si opera – Clima

– Tipologia di terreno e disponibilità nutrienti

• Le caratteristiche e potenzialità della specie vegetale seminata– Analisi dei raccolti

–Valutazione pluriennale

• Le tecniche agronomiche corrette

• Pratiche di conservazione del raccolto

Ciclo dell’Energia e della Materia

SOSTANZA ORGANICA

SOSTANZA INORGANICA

Produttori = Essenza appropriate

Demolitori = Microrganismi

Sole = energia Luminosa+ calore Utilizzazione

- Alimentazione Umana, animale- Biomasse

Temperatura in gradi°C.

Scelta della Specie BotanicaRisposta fotosintetica di piante C4 e C3 a luce e temperatura

0° 20° 40°

Intensità luminosa0% 50% 100% luce solare piena

Tas

so fo

tosi

ntet

ico

per

unità

di s

uper

ficie

fogl

iare

Pianta C 4

Pianta C 3

2

Produttività e Caratteristiche dei Raccolti in p.

Padana in buona fertilità

da Monitoraggio Foraggi Pioneer 2005-2007

Silomais 1

Silomais 2

Silomais 3

Sorgo in. silo

Orzo silo

Loiessa silo

Segale silo

Girasole silo

T/ha t.q. 68 60 40 65 30 35 25 40s.s. % 33 31 30 22 35 30 33 30T/ha s.s. 22 19 12 14 11 11 8 12ceneri % ss 4.2 4.5 4.8 10 9 11 10 12T/ha s.o. 21.5 17.8 11.4 12.9 9.6 9.3 7.4 10.6PG. % ss 7 7 7 9 9 12 9 12NDF % ss 41 46 48 65 60 59 64 40 (ADF)

EE%ss 2.5 2.5 2.5 1.5 2 1.5 1.5 10NSC 45.3 40 37.7 14.5 20 16.5 15.5 10

Silomais

Silomais pianta energetica per eccellenzaElevata massa ad ha.

Elevata densità energetica.

Stabilità produttiva.

Esente da problemi di ristoppio.

Tecnica di coltivazione ben conosciuta.

Pianta con il più rapido miglioramento genetico.

Minor costo unitario per m3 di metano prodotto.

Ad oggi il Silomais rappresenta il substrato più utilizzato all’interno dei digestori

Efficienza fotosintetica del mais

Essendo una pianta C4 utilizza la CO2 con la massima efficienza riscontrabile nel regno vegetale:

Un ettaro di mais produce:

2 volte più ossigeno di un ettaro di frumento;

4 volte più ossigeno di un ettaro di foresta.

In un giorno d'estate 1 ha di mais:

fissa in media 450-500 kg di CO2;

libera 220-250 m3 di ossigeno (equivalenti al consumo annuale di un adulto).

In 2 mesi d'estate 1.100.000 ha di mais coltivati in Italia producono una quantità di ossigeno sufficiente per coprire il consumi annuali di tutta la popolazione italiana.

Valutiamo le differenze

50

70

90

110

130

qli/ha qli/ha % so l/kg t.q. m3/ha

Resa verde Resasost.org.

Degradabilità Resametano*

Resametano*

Ibrido da massa Ibrido da resa

Differenze in % fra tipoliogie di ibridi di mais SORGO

Pianta di origine tropicale a C4

Ottimo sviluppo radicale: resistente a siccità

Rispetto al mais:Radici + sottili, + numerose, + fibrose

Radici/superficie fogliare doppio

> volume di terreno esplorato

> produttività in ambiente arido, < in ambiente fertile

Coltura molto più depauperante.

Minor resa in metano per kg di s.o.

Miglioramento genetico lento

3

TIPOLOGIE DI SORGO

Sorgo a foglia larga (S. Bicolor)

Sorghi da granella (1.5 m; cariossidi 30% della s.s.) alimentazione ed insilamento

Sorgo da foraggio (> 2 m; cariossidi 15% della s.s.) foraggio verdeSorgo da biomassa, zuccherini.

Sorghi a foglia stretta (Sudangrass)

Sorghi gentili o sudanesi

Incrocio Bicolor/Sudangrass

Cereali Vernini

Segale

Triticale

Orzo/Frumento

Piante C 3

Coltivazione autunno primaverile (ott.- maggio)

Breve periodo utile alla raccolta

Insilamento :

Tecnica di Conservazione

• Acidificare la massa di foraggio mediantel’opera di specifici microrganismi in grado ditrasformano gli zuccheri solubili in acidi organici

• In Conservazione si perde da un 5 ad oltre il 50%.

• La corretta gestione della raccolta e dell’insilamento sono indispensabili e complementari all’attività dei microrganismi

Perdite di Energia Netta durante l’Insilamento

Muffe

Lieviti

Conta (ufc/g tal quale)

Soglie di attenzione per lieviti e muffe

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0

Mais

Loiessa e cereali da insilato

0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0

Mais

Loiessa e cereali da insilato

0 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000

Microrganismi Naturali Positivi

Percentuale di batteri per

fermentazioni desiderate

presenti nel raccolto

Percentuale di LAB da

ceppi di L. plantarum

presenti nel raccolto

< 1% Batteri Lattici 8% Lactobacillus plantarum

Batteri latticiEpifiti

4

Tipologie di batteri da utilizzare in trincea e loro

Caratteristiche:

Batteri omolattici

Abbassare velocemente il pH dell massa

Batteri eterolattici

Riducono le degradazioni aerobiche sul fronte

Batteri lattici produttori di enzimi specifici

Disgregano i legami lignina-cellulosa

LigninaLignina

Acido Ferulico

AcetileAcetile

Acetile

Polisaccaride

AcetileAcetile

Acetile

Acido Ferulico

Acido Ferulico

Acido Ferulico

Acido Ferulico

Acetil EsterasiFerulato Esterasi

Polisaccaride

LigninaLignina

Acido Ferulico

Ac

Acetile

Acetile

Polisaccaride

AcAcAc

Acido Ferulico

Acido FerulicoAcido Ferulico

Acido Ferulico

Più specificamente, DUE ENZIMI vengono prodotti in trinceada ceppi brevettati di L. buchneri presenti in 11CFT

Rimuovendo alcune delle “barriere” costituite dagli aceti li e dell’acido ferulico, i polisaccaridi della parete cellu lare(cellulosa, emicellulosa) sono ora più accessibiliper l’utilizzo.

Silomais Normale Attività 11CH4

LegameEsterico

Polisaccaride

LegameEsterico

Gestione Trincea:

scambi di gas nell‘insilato

source: Honig, FAL Braunschweig

Giorni dall‘Insilamento

Densitàdella trinceakg SS / m 3

Per

dite

di S

osta

nza

Sec

ca, %

200

200

260

Compressione dinamicaQuanto schiacciare e per quanto tempo

1 Trattore in 1 ora di calpestamento comprime una massa pari a 4 volte il proprio peso

400 500 600 700 80060 100 125 150 175 20090 65 80 100 115 130120 50 65 75 85 100

Minuti necessario per un corretto calpestamento del la massa, in fun. del peso trattore e dei q.li ora di insilato scari cato in trincea

q.li del Trattore Costipatore

q.li/ ora trinciati e scaricati

Una bilancia elettronica è stata usataper raccogliere dati al caricamento in trincee

E’ stato misurato il peso del trattore in calpestamento a diverse profondità.

RISULTATO:Ogni 3 cm di profondità, ilpeso del trattore sul trinciatoè ridotto del 10%. Così a 15 cm di profondità il peso effettivo del trattore è ridottodella metà.Source: K.A. Ruppel, Pioneer Dairy Update

June 8, 2000, Vol 7, No 5.

Non oltre 15 cm per strato!

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0 2 4 6 8 10

Forage Depth, inches

Tra

ctor

Wei

ght,

pou

nds

FrontWheel

BackWheel

Compressione dinamica: Dispersione Peso Nuove Attrezzature per la distribuzione

corretta dell’insilato in Trincea

5

Compressione statica

PESO STATICOkg/m2

Pneumatici 25-40Ghiaia/sabbia - 15 cm 200Mattonelle cemento 150

Tipo di appesantimento

La tipologia della copertura è importante per la riuscita della conservazioneento

SILOSTOP:

Schema di permeabilità all’aria

poliammide

polietilene

polietilene

polietilene

Grazie per l’attenzione