"FRUITGAS" L'ENERGIA DAL FRUTTETO:ESEMPIO DI FILIERA PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA RINNOVABILE DA

RESIDUI DI POTATURA DEI FRUTTETI

Convegno «Energie da biomasse in agricoltura» 31 ottobre 2014

Il biochar per la valorizzazione agronomica dei residui di potatura

Carlo Grignani, Laura Petruzzelli, Raghunath Subedi, Chiara Bertora (UNITO – DiSAFA )

COS’È IL BIOCHAR?

UN SOTTOPRODOTTO CHE DIVENTA RISORSA

QUALI SONO I VANTAGGI DEL BIOCHAR?

La principale ragione dell’interesse intorno al BIOCHAR è il SEQUESTRO DEL CARBONIO

Altre fonti di energia rinnovabile (solare, eolico, geotermico o idroelettrico) che non comportanoemissioni di CO2, ma non consentono comunque di strappare CO2 dall'atmosfera >> Carbon-neutral

La produzione di energia dalla pirolisi di biomasse e l'interramento del biochar consente di ottenere unbilancio negativo del carbonio immesso in atmosfera >> Carbon-negative

MA C’È DELL’ ALTRO

Aumento della CSC

Aumento della ritenzione idrica

Habitat favorevole per i microorganismi

AUMENTO DELLA FERTILITÀ DEL SUOLO

RIDUZIONE USO FERTILIZZANTI E ACQUA

MITIGAZIONE INQUINAMENTO VERSO ATMOSFERA E ACQUE

E COSA FACCIAMO DEL BIOCHAR?

In Italia, come in altri Stati europei, il biochar viene oggi considerato un rifiuto e non è attualmente riconosciuto come ammendante.

In alcuni paese europei (Austria e Svizzera, per esempio) il biochar è già autorizzato; in Francia non è autorizzato per legge, però è ammesso in agricoltura biologica.

L'Associazione italiana che si occupa di biochar (ICHAR) due anni fa ha presentato al ministero dell'Agricoltura una richiesta di autorizzazione per applicare i risultati della ricerca sul biochar e ammetterlo come ammendante agricolo e quindi commerciabile.

PROGETTO FRUITGAS

La gassificazione come strumento per smaltire e gestire le biomasse legnose, specie per la sanitizzazione del materiale di risulta di

potature e espianti del kiwi

Pirolisi (senza O2), gassificazione (<20%) e carbonizzazioneidrotermale (idrochar: pirolisi umida)Materie prime (biochar da letame e liquame,

biomassa legnosa etc.)Pirolisi lenta e rapida (velocità di riscaldamento dellabiomassa)Temperatura di pirolisi (bassa, <400 °C; alta, >400 °C)

UNO O TANTI BIOCHAR?

VALUTAZIONE AGRONOMICA DEL BIOCHAR DI FRUITGAS

Se usato in frutteto deprime quantità o qualità delle produzioni?

È fitotossico?

Induce una diminuzione delle perdite di gas azotati?

Stabilizza la sostanza organica del suolo?

SAGGIO DI FITOTOSSICITÀ

Lepidum sativum

Protocollo

Preparazione substrato di sabbia silicea e torba bionda (1:1).

Aggiunta di 3 dosaggi crescenti di biochar (25, 50, 75 g/l con relative 3 ripetizioni).

Allestimento dei vasi (incluso il testimone senza aggiunta di biochar) e semina del crescione (Lepidium sativum).

Determinazione della produzione di biomassa al termine dello sviluppo vegetativo, a confronto con lo sviluppo di un testimone non trattato.

SAGGIO DI FITOTOSSICITÀ

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Il biochar non è fitotossico a nessuna delle dosi testate

USO DEL PRODOTTO NELLE AZIENDE AGRICOLE AZIENDA AGRICOLA CASCINA COLONNA AZIENDA AGRICOLA BRUNETTI PAOLO

ANNO DI IMPIANTO 2010 1999PORTAINNESTO M26 M9FORMA DI ALLEVAMENTO fusetto classico con potatura tradizionale fusetto classico con potatura taille longueSESTO DI IMPIANTO 4.0*2.0 m, n° piante/ha1250 4.0*1.0 m, n° piante/ha 2500CULTIVAR Golden Delicious Galaxy Brookfield

PRINCIPALI CARATTERISTICHE SUOLOFranco limoso; pH neutro/sub alcalino;buona dotazione sostanza organica;media CSC; scarso K; elevato P

Franco sabbioso; pH neutro; buonadotazione sostanza organica; mediaCSC; scarso K; elevato P

QUANTITÀ DI BIOCHAR circa 120 tonnellate/ha, corrispondenti a 1,86 t C/ha

USO DEL PRODOTTO NELLE AZIENDE AGRICOLE: effetto sulle produzioni

quin

tali/

ha

CASCINA COLONNA

BRUNETTI

Il biochar non induce depressione delle

produzioni

USO DEL PRODOTTO NELLE AZIENDE AGRICOLE: effetto sulla qualità delle mele

Uso di indici di sintesi che combinano durezza della polpa,

grado zuccherino e acidità

Il biochar non influisce significativamente sulla

qualità delle mele

PROVE SUL RILASCIO DI NO3, SULLA STABILITÀ DI C E SULLE PERDITE DI NH4 E N2O

Protocollo:

2 suoli (con diverse caratteristiche di fertilità), setacciati a 2 mm e seccati all’aria (stabilizzati).

1.5-2 kg di suolo per unità sperimentale.

Reidratazione, ammendamento con biochar, fertilizzazione (con nitrato ammonico).

Misura del rilascio di nitrati tramite captazione e campionamento con minicoppe porose e successiva in cromatografia ionica

Misura dell’emissione di CO2, N2O e eventuale CH4 con campionamento in vials e analisi gascromatografica.

Tipo di biochar Temperatura C totale N totale CeneriSostanzevolatili

C marcato pH

Area superficiale CSC

% % % % % m2 g-1cmolkg-1

Pollina 400 °C 52.1 5.8 25.2 48.89 29.8 9.5 5.4 27.94

Pollina 600 °C 52.8 4.1 35.3 24.68 39.9 10.3 6.3 25.59

Liquame suino 400 °C 54.8 2.2 27.4 29.86 42.6 9.9 5.8 29.43

Liquame suino 600 °C 57.9 1.7 34.5 17.77 47.6 10.4 10.6 29.47

Biochar(Miscanthus) 600 °C 75.6 0.24 20.83 14.13 65.04 10.3 249.9 32.1

Idrochar(Miscanthus) 250 °C 51.1 0.25 6.24 75.86 17.90 5.6 5.9 30.6

Residuipotatura 1000 °C 89.3 0.27 7.8 15.33 76.8 11.03 178.3 28.86

PROVE SUL RILASCIO DI NO3, SULLA STABILITÀ DI C E SULLE PERDITE DI NH4 E N2O

EMISSIONI DI CO2 COME INDICATORE DI STABILITÀ DI C

suolo sabbioso

suolo franco-limoso

Tasso di mineralizzazione netta di C (% rispetto al C dato, al netto della respirazione basale)

C = testimone

PL 400 = Pollina 400°C

PL 600 = Pollina 600°C

SM 400 = Liquame suino 400°C

SM 600 = Liquame suino 600°C

EMISSIONI DI N2O E NH4

Addizionando al terreno N minerale, il biochar da residui legnosi ha mostrato emissioni molto ridotte di N2O ma non

ha abbattuto la volatilizzazione di NH4.

CONCLUSIONI

Il principale beneficio agronomico/ambientale nell’uso del biochar da residui legnosi è la sua stabilità, che porta a stoccare C nel suolo e a moderare le emissioni di N2ONon è né fitotossico né ha effetto depressivo sulle produzioniIl processo ha l’indubbio vantaggio di smaltire e sanificare il materiale legnosoOccorre che sia reso disponibile (consolidamento della filiera di approvvigionamento, nascita di nuovi impianti) e facilmente utilizzabile in agricoltura (iscrizione alla lista dei fertilizzanti)Il biochar è una “famiglia” ampia di prodotti diversi

GRAZIE

PER LA VOSTRA ATTENZIONE