Scannone - Produzione di microalghe per ridurre le emissioni di co2

Titolo capitolo

Relatore – Titolo intervento

ENERGIA E SOSTENIBILITÀ Esperienze , idee e scenari di sviluppo

Dr.ssa Scannone Francesca [email protected]

20 dicembre 2013

RI-GENERAZIONE ENERGETICA

Produzione di microalghe:

tecnologie di 3°generazione

per ridurre l’emissione di CO2 e produrre

bioenergie

CO2 e cambiamenti climatici

• 28 miliardi di tonnellate di CO2 emesse ogni anno in atmosfera

• Principale responsabile dell’effetto serra• Percepiamo la gravità del problema ma

siamo “ eco-discontinui”

URGE dunque una SOLUZIONE!

Mitigazione CO2

• Produrre quantità minori di CO2

- risparmio energetico- efficienza energetica- rinnovabili

• Studiare e utilizzare sistemi di cattura della CO2

- CCS (unità geologiche profonde, fondali oceanici) - biofissazione

Strategia integrata

Biofissazione

Bilancio teoricamente nullo di CO2 attraverso la produzione di Biocombustibili .

• Biocarburanti di 1° generazioneMaterie prime agroalimentari (mais, girasole)

• Biocarburanti di 2° generazione Materie prime seconde (scarti ligneo-cellulosici rifiuti residui agricoli)

• Biocarburanti di 3° e 4° generazione Microalghe cianobatteri microalghe geneticamente modificate

Vantaggi competitiviCaratteristiche 3° generazione 1° e 2° generazione

Competitività food- for- fluel NO SI

Utilizzo superficie coltivabile NO SI

Velocità di crescita ELEVATA BASSA

Tempi di raccolta 60-90 gg 12-36 mesi

Produttività di olio per ettaro 58.000-136.000 L/ha 400-5.000 L/ha

Contenuto in olio ELEVATO MEDIO

Possibilità captazione diretta CO2 SI NO

Produzione co-prodotti SI NO

Nutrienti costo zero SI SI

Processo produttivoSELEZIONE DEL CEPPO

COLTIVAZIONE

RACCOLTA

CONVERSIONE DELLA BIOMASSA

GESTIONE PRODOTTI

• 50.000 specie conosciute • oleaginose elevato contenuto lipidico 20%- 70%• nutraceutiche carboidrati, proteine, acidi grassi,

carotenoidi e molecole bioattive

Fonte:Ccala - bioweb

Selezione del ceppo

CO2 concentrata Luce

Nutrienti

Coltivazione 1 di 2

Fotobioreattori Vasche

Fonti: http://bioenergia.jimdo.comhttp://chlorelle.wordpress.comhttp://ag.arizona.edu

Coltivazione 2 di 2

CentrifugazioneFlocculazione

Raccolta

Sedimentazione

Filtrazione

• Fermetazione della biomassa per produrre metano ( N, resistenti alla fermentazione)

• Rottura delle microalghe per l’estrazione dell’olio (frantumazione, omogeneizzazione,ultrasuoni o solventi organici, shock osmotici, reazioni acide-basiche o enzimatiche)

Conversione della biomassa

Mercato da migliaia di €/Kg• Biodiesel• Integratori alimentari• Prodotti cosmetici• Prodotti Farmaceutici• Mangimi

Gestione dei prodotti

Criticità del processo

Impatto su risorsa idrica

• Utilizzo reflui agroindustriali

Costi di produzione

• Materiale a basso costo

• Integrazione fotobioreattori + raceway

Fase di raccolta

• Combinazione dei processi

• …si integrano processi di conversione della biomassa di natura chimica, fisica o microbiologica al fine di ottenere prodotti energetici, materiali e sostanze chimiche ad alto valore aggiunto.

Processo sostenibile se…

BIORAFFINERIA

Bioraffineria

Grazie per l’attenzione