Luca Lazzeri , Lorenzo D’Avino

CRA-CIN – Bologna

Associazione Chimica Verde Bionet

Il ruolo dell’agricoltura multifunzionale nel contenimento

dei cambiamenti climatici

Energia solare, CO2, fotosintesi

Biomasse

Energia e Chimica

Oggi

Raffineria

Domani

?

Concetto di “Grandfathering”

CO2

CO2CO2

CO2

CO2

CO2CO2

CO2CO2

CO2

CO2

CO2

CO2

CO2

CO2

CO2

1)Inserire forme di tassazione

2) Incentivare comportamenti

virtuosiG. T Svendsen, E Fog. Benefits for European Farmers from Carbon Trading. Round Table on Organic Agriculture and

Climate Change, Frick (CH) 10-11 Maggio 2010

Diminuire le emissioni di CO2 nei cicli

produttivi agrari (Carbon save)

Sequestrare la CO2 dall’atmosfera

(Carbon sequestration)

Produrre materie prime sostenibili alternative ai prodotti petrolchimici (Green Chemistry)

Potenzialità del settore agricolo

Il ruolo Carbon save: i Bilanci Ambientali Ad ogni input della fase di

coltivazione si associa una valutazione del rilascio nell’ambiente di kg

CO2eq/kg di prodotto

- Prodotto utile- Biomassa totale

INPUT

OUTPUT

Ad ogni output si associa la CO2 fissata dalle piante

Il software So.Fi.A.

Emissioni di CO2 in seguito a fertilizzazioni azotate

1)Fase di produzione: da 2,97 (St. Clair et al., 2008) a 7,40 (Elsayed et al., 2003) kg di CO2 equiv. per kg di azoto

2) Fase d’uso: 4,65 kg CO2eq/kg (IPCC, 2006)

Il ruolo della “Green Chemistry”

Biocarburanti e biocombustibili

Biolubrificanti, tensioattivi

Biomasse da colture dedicate

Biopolimeri

Coloranti, solventi, addensanti

Fibre e derivati da coltura da fibra

Mezzi tecnici in agricoltura

Altri prodotti ausiliari

XNutrienti tecnici in agricoltura

Bioraffineria di prima generazione

Produzione semi di Brassica carinata

Formulate

Farine residu

e

Disoleazione

Prodotti ammenda

nti

Tal quali

Prodotti fertilizzanti

Tal quale

LubrificantiPlastic

he Biodiesel

Oli agricoli

Modificato

Lubrificanti

Energia

Olio

Energia solare, CO2, fotosintesi

Biomasse

Energia e Chimica

Oggi

Raffineria

Domani

Bioraffineria

Necessità di definire una produzione industriale e

agricola basata su nutrienti tecnici biodegradabili,

rinnovabili, compostabili ed ipotossici

L’Industria Biologica

Dalla discarica all’impianto di compostaggio

Dal Ciclo di vita (LCA) al Ciclo della vita

James Clark, Università di York, JRC workshop Gennaio 2009

Riprogettare i nutrienti tecnici per

l’industria

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 20 40 60 80 100

Anni

Kg CO2 sequestrati nel terreno

Il ruolo “Carbon Sequestration”

L’interramento di una tonnellata di residui

colturali consente, oltre all’apporto di 5-6 Kg di azoto, il sequestro sotto forma di humus stabile di oltre 300 kg di CO2

Il rilancio delle rotazioni

A Moses Lake, Washington DC USA, da 13 anni Dale Gies e figli usano Brassica juncea

come coltura da sovescio biocida su circa 100 ha

l’anno nella rotazione della patata, consentendo di

eliminare la fumigazione chimica e ridurre l’apporto di fertilizzanti di sintesi con un

sistema interamente naturale

I sovesci come produzioni per migliorare la fertilità

dei terreni

Bilancio ambientale dell’esperienza statunitense

CO2 Salvata /CO2 Prodotta = 2.48

Quantità ha-1 CO2 eq ha-1 Quantità ha-1 CO2 eq ha-1

MeccanizzazioneSemina 3,1 11,0 Distribuzione erbicida 2,3 8,3Irrigazione 80.4 Kwh 701,2Trinciatura 9,6 34,5Discatura 10,00 35,9Risparmio della discutura sulla coltura successiva

71,80

Ausiliari tecniciSemente 10,0 6,4N totale 134,4 591,4Riduzione di N sulla colt. successiva 123,2 542,1Erbicida 0,2 2,2Eliminazione del Metham sodium 189,10 2835,80Totale 1.390,9 3.449,7

Input (consumata)Output (salvata)

(Kg)(Kg)

CO2 risparmiata in seguito a

sovesci ripetuti negli anni ∆ CO2 Salvata / Risparmiata = 2059

kg per ha Per ettaro Per annoKg di diesel

2059 : 3,6

5712059 : 3.6 x 97

55478 Km in aereo

2059 : 18 x 100

11.400

2059 : 18 x 100 x

97 1.105.800

Km in auto

2059 : 14 x 100

14.707

2059 : 14 x 100 x

97 1.426.592

Ciclo del carbonio

sostanza organica

fresca

Elementi chimici disponibili

sostanza organica stabile (HUMUS) Processo di umificazione

Processo di mineralizzazione veloce

Processo di mineralizzazione lenta

Immobilizzazione di CO2 in seguito a sovescio di B. juncea

Della biomassainterratadaDale Giesognianno con un ettarodi

sovesciounaquota siètrasformatain humus stabile fissandonelsuolooltre4 tonnellatediCO2sottratte

dall'atmosfera

Oil N P K C C/N SO Gl% on DM

9-12 5-6 0.7-11-1.5

40-45

7-880/8

54.1/4

.7

Interrando 2.5 t ha-1 di biomassa incorporiamo:

Kg ha-

1

125/ 150

18/25

25/ 38

1000/

1100

100/

117

Kg ha-

1 CO2 eq.

560/670

56/78

15/23

Composizione chimica di pannello residuo di disoleazione di B.

carinata

Oltre a consentire il sequestro di oltre 1700 kg di

CO2

Una nuova agricoltura multifunzionale può offrire

un contributo strategico alla riconversione

ecologica di molte filiere alimentari, contribuire ad una maggiore autonomia

da un’economia basata sul petrolio e a sequestrare

CO2 nei terreni sotto forma di humus stabile

BCa

Fe Mg Mn Mo Cu Zn S

‰ on DM

0.02

6.2

0.2 4.10.03

8 10-4

5 10-3

0.06

12

Interrando 2.5 t ha-1 di biomassa incorporiamo:

Kg ha-1

0.05

16 0.510.2

0.08

0.002

0.010.15

30

Microelementi presenti nel

pannello residuo di B. carinata

Third International Biofumigation Symposium CSIRO Plant Industry Canberra ACT Australia 21-25 July 2008

• Attività energetiche• Produzione e trasformazione dei metalli ferrosi• Industria dei prodotti minerali• Impianti per la fabbricazione di prodotti ceramici• Impianti industriali per la fabbricazione della carta

Settori ammessi ai contributi del Prot. Kyoto