SYSTEM SYSTEM INTEGRATION: INTEGRATION: INTEGRATION: INTEGRATION: BIOMASSE E BIOMASSE E TERRITORIO TERRITORIO PER LE PER LE FILIERE FILIERE ENERGETICHE ENERGETICHE Alessandro Arioli Università del Piemonte Orientale Docente in Tecnologie delle biomasse Vercelli, 27 ottobre 2009.
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075 Arioli System Integration Vercelli 27ottobre09
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SYSTEM SYSTEM INTEGRATION:INTEGRATION:INTEGRATION:INTEGRATION:BIOMASSE E BIOMASSE E TERRITORIO TERRITORIO
PER LE PER LE FILIERE FILIERE
ENERGETICHEENERGETICHE
Alessandro ArioliUniversità del Piemonte Orientale
Docente in Tecnologie delle biomasseVercelli, 27 ottobre 2009.
LE VARIABILI LE VARIABILI TERRITORIALI ED TERRITORIALI ED
ECOLOGICHE NEGLI ECOLOGICHE NEGLI AGROECOSISTEMI AGROECOSISTEMI
INTERESSATI DALLE INTERESSATI DALLE ENERGIE RINNOVABILIENERGIE RINNOVABILI
I PRINCIPI DIALETTICI PER L’ETICA DELLE PRODUZIONI FOOD E NO-FOOD SOSTENIBILI
Alessandro Arioli
•• BioBio diversitàdiversitàL’INSIEME DELLA BIOL’INSIEME DELLA BIO--RICCHEZZA RICCHEZZA NATURALE LOCALE, SELEZIONATA NATURALE LOCALE, SELEZIONATA
•• BioBio--diversitàdiversità DA MILIONI DI ANNI DI EVOLUZIONE DA MILIONI DI ANNI DI EVOLUZIONE DARWINIANADARWINIANA
LA PROSSIMITA’ DELLE LA PROSSIMITA’ DELLE TECNOLOGIE SOSTENIBILI TECNOLOGIE SOSTENIBILI SECONDO UNA STRATEGIA DI SECONDO UNA STRATEGIA DI SVILUPPO RISPETTANTE GLISVILUPPO RISPETTANTE GLI
•• BioBio--prossimitàprossimitàSVILUPPO RISPETTANTE GLI SVILUPPO RISPETTANTE GLI EQUILIBRI PREESISTENTIEQUILIBRI PREESISTENTI
LA DOMANDA CRESCENTE DEI LA DOMANDA CRESCENTE DEI PRODOTTI DELLA FILIERA PRODOTTI DELLA FILIERA RISPETTOSA DELL’AMBIENTE E RISPETTOSA DELL’AMBIENTE E DELLE RISORSE IDRICHEDELLE RISORSE IDRICHE
•• BioBio--opportunitàopportunità
SINERGIA TRA LA SINERGIA TRA LA CRESCENTE DOMANDA DI CRESCENTE DOMANDA DI PRODOTTO ALIMENTARE E PRODOTTO ALIMENTARE E LA PRODUZIONE DILA PRODUZIONE DI
•• BioBio--compatibilità compatibilità LA PRODUZIONE DI LA PRODUZIONE DI AGROAGRO--ENERGIAENERGIA
pp
INTERAZIONE TRA BIOMASSE NATURALI ED ENERGIA RECUPERABILE INTERAZIONE TRA BIOMASSE NATURALI ED ENERGIA RECUPERABILE
ENERGIA
Produttori primari
(o ganismi(organismi autotrofi)
MACRO-ECOSISTEMI FRUIBILI PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE IN EUROPA
L’ ANALISI DEL CICLO DI VITA L’ ANALISI DEL CICLO DI VITA (acronimo LCA, Life Cycle Assessment) consiste nella valutazione
Alessandro Arioli
degli aspetti ambientali significativi legati all’interazione delle attività, dei prodotti e dei servizi lungo la filiera
RICICLOINPUTS
( RISORSE )SMALTIMENTO
GESTIONERIFIUTI
CICLOPRODUTTIVO
SMALTIMENTO
UTILIZZITR PORTTRASPORTI
DISTRIBUZIONE
IMPATTO AMBIENTALEIMPATTO AMBIENTALE
SCHEMA GENERALE DELLE BIOMASSE NELLE FILIERE AGRICOLE-AGROINDUSTRIALI
Alessandro Arioli
ZOOTECNIA COLTURERIFIUTO, RESIDUO
Letame / liquameRESIDUO, SCARTO
Di ti
Amidi / Zuccheri
CellulosaOliiLigninaDigestione
anaerobica
Bioetanolo Biodiesel
Lignina
Bioetanolo Biodiesel
P d Biogas
Syngas SyngasProdotti secondari
Metano Idrogeno
Esempio applicativo in area pedemontana, Esempio applicativo in area pedemontana, collinare, marginale per noncollinare, marginale per non--food energeticofood energetico, g p, g p gg
Obiettivo: presidiare il pterritorio per l’orientamento degli investimenti pubblici e
privati su biomasse privati su biomasse agro-forestali idonee alla produzione “sostenibile” di
i i bilpioppopioppo salicesalice robiniarobinia sorgosorgoenergia rinovabile.
I risultati di sperimentazioni pluriennali di coltivazione di pluriennali di coltivazione di terreni marginali orientano il
sistema al binomio BIOMASSA LIGNEO
miscantomiscanto dd
BIOMASSA LIGNEO-CELLULOSICA TRASFORMATA CON PIROGASSIFICAZIONE
miscantomiscanto arundoarundoIN ENERGIA ELETTRICA E TERMICA.
INTERAZIONE INPUTINTERAZIONE INPUT--OUTPUT TRA LE FILIERE DEDICATE ALLA BIOMASSEOUTPUT TRA LE FILIERE DEDICATE ALLA BIOMASSE
ZOOTECNIA COLTURE (PROTEO)-OLEAGINOSE
Olio
Letame / liquame
Grassi (da macello)Olio
Farine pellettate
F ti ( ll l i i) Fusti (cellulosici)
l COLTURE ERBACEE-
ARBUSTIVE PER
RIFIUTI, SCARTI E RESIDUI A
BASE
Fibra vegetale umida x fermentazione anaerobica Scarti
Scarti umidi
PER BIOGAS-SYNGAS
BASE ORGANICO-CELLULOSICA
anaerobica
Digestato “valorizzato”
Scarti disidratati
COLTURE PER CIPPATO Cippato disidratato Cippato umido
COLTURE PER CIPPATO (S.R.F. + FORESTE)
Alessandro Arioli
TECNOLOGIE INNOVATIVE PER AGRICOLTURA E ZOOTECNIA SOSTENIBILI
AZIONE DI FITORISANAMENTO DEI AZIONE DI FITORISANAMENTO DEI SUOLI IN AREE SENSIBILI PER LA SUOLI IN AREE SENSIBILI PER LA
PERCOLAZIONE IN FALDA FREATICA PERCOLAZIONE IN FALDA FREATICA
Alessandro Arioli
FITOESTRAZIONE:
PERCOLAZIONE IN FALDA FREATICA PERCOLAZIONE IN FALDA FREATICA
Accumulo dei metalli preferibilmente nella porzione
epigea della pianta
FITOESTRAZIONE:prelievo dal suolo di nitrati da liquame,
lli lli epigea della pianta metalli, metalli pesanti
Pi t i l t i iPi t i l t i i
Crescita rapida
Piante iperaccumulatriciPiante iperaccumulatrici
pRadici profonde
Facilità di propagazioneCapacità di accumulo e tolleranza del metallo Capacità di accumulo e tolleranza del metallo
di interesse (0.1 – 1% del peso secco)
Sistema di distribuzione di micorrize Sistema di distribuzione di micorrize e batteri rizosferici in fertirrigazione e batteri rizosferici in fertirrigazione
Alessandro Arioli
localizzata a goccia del maislocalizzata a goccia del mais
Risultati evidenti nell’azione di micorrize e batteri Risultati evidenti nell’azione di micorrize e batteri rizosferici in fertirrigazione localizzata del maisrizosferici in fertirrigazione localizzata del mais
Alessandro Arioli
Funghi e batteri possono interagire(Berta, Arioli e Staff - Università del Piemonte Orientale, Tortona 2007)
C = testimoneC testimoneB = batterizzato con batteri rizosfericiM = micorrizatoBM = batteri + micorrize
Risultati evidenti nell’azione di micorrize e batteri Risultati evidenti nell’azione di micorrize e batteri rizosferici in fertirrigazione localizzata del maisrizosferici in fertirrigazione localizzata del mais
(B l ff à d l P l )(Berta, Arioli e Staff - Università del Piemonte Orientale, Tortona 2007)
C testim neC = testimone
B = batterizzato con batteri rizosfericibatteri rizosferici
M = micorrizato
BM = batteri + micorrizeBM = batteri + micorrize
Alessandro Arioli
2008 – MAIS IRRIGATO A GOCCIA CON FERTIRRIGAZIONE + MICORRIZE + RIZOBATTERI