Le colture dedicate - Centro Interdipartimentale di Ricerche Agro ...

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66 QUADERNO ARSIA 6/2004 Tab. 4 - Caratteristiche produttive di alcune specie annuali Specie Biomassa (s.s.) (t/ha) Potere calorico* (MJ/kg) Contenuto energetico (MJ/ha) Helianthus tuberosus 25,6 15,1 386,6 Hibiscus cannabinus 18,6 15,3 284,6 Kochia scoparia 26,7 14,7 392,5 Pennisetum americanum 23,5 14,6 343,1 Sorghum bicolor 28,2 16,4 462,5 Sorghum vulgare 30,2 16,0 483,2 * Il potere calorico del carbone è 27,4 MJ/ kg. Fonte: da Angelini et al., 1999. Tab. 7 - Temperatura di fusione delle ceneri di alcune biomasse vegetali T iniziale (°C) T fluida (°C) Cynara cardunculus 1221 1265 Miscanthus sinensis 1004 1074 Arundo donax 1016 1034 Sorghum bicolor 1030 1059 Carbone 1180 1450 Fonte: Angelini et al., 1994. Tab. 5 - Caratteristiche della produzione di alcune specie poliennali da biomassa Specie Biomassa (s.s.) (t/ha) Potere calorico* (MJ/kg) Contenuto energetico (MJ/ha) Arundo donax 36,4 16,7 607,9 Cynara cardunculus 14,8 14,1 208,7 Miscanthus sinensis 37,4 16,9 632,1 Panicum maximum 17,0 15,1 256,7 Panicum virgatum 11,0 15,2 167,2 * Il potere calorico del carbone è 27,4 MJ/ kg. Fonte: Angelini et al., 1999. Tab. 6 - Analisi elementare ed immediata delle biomasse di specie annuali e poliennali Analisi elementare Analisi immediata C H N S O Potere calorico MV CF MV/CF ceneri % % % % % MJ/kg % % % % C. cardunculus 39,0 6,6 0,5 0,2 52,8 14,1 72,9 13,1 5,6 13,9 M. sinensis 42,5 7,6 0,1 0,1 49,7 16,9 77,2 20,0 3,9 2,8 A. donax 42,7 7,5 0,8 0,2 48,7 16,7 75,2 19,8 3,8 5,0 H. tuberosus 40,0 8,2 0,6 0,1 51,1 16,2 73,2 19,9 6,7 6,9 H. cannabinbus 39,6 7,9 1,2 0,2 51,2 16,3 76,0 18,3 4,2 5,6 K. scoparia 40,1 8,1 0,8 0,2 50,8 15,9 75,5 17,7 4,3 6,8 P. americanum 39,7 7,7 0,9 0,2 51,6 15,2 72,9 19,0 3,8 7,8 S. bicolor 40,3 7,6 0,5 0,1 51,4 15,8 74,5 19,9 3,8 5,6 Carbone 74,2 4,2 1,3 0,5 19,8 27,4 24,2 60,6 0,4 14,2 Mv = materie volatili; CF = carbonio fisso. Fonte: Angelini et al., 1999. quelli reperiti in bibliografia, alcuni dei fondamentali risultati acquisiti fino a oggi nel corso della sperimentazione da noi direttamente condotta nella pianura litoranea pisana, in primo luogo presso il Centro Interdipartimentale di Ricerche Agroambientali “E. Avanzi” dell’Università di Pisa, a partire dai primi anni novanta, con finanziamenti di diversa provenienza, e in buona parte ancora in corso. Durante lo svolgimento delle ricerche di cui sopra, che di volta in volta hanno riguardato sia la scelta delle specie (e delle varietà), sia gli elementi
COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO fondamentali della tecnica colturale (dalla concimazione minerale all’investimento ottimale, dalla irrigazione all’epoca di raccolta ecc.), quando è stato possibile sono state realizzate anche alcune delle più importanti determinazioni analitiche che sono alla base di una qualunque valutazione qualitativa della biomassa prodotta (tab. 5). Come noto, questo è uno dei maggiori problemi che riguardano le biomasse ottenute dalle colture dedicate – soprattutto di quelle che derivano dalle colture erbacee sia annuali che poliennali – rispetto alle varie biomasse di origine forestale. Al riguardo, però, è anche opportuno ricordare sempre che le caratteristiche qualitative “negative” più spesso invocate per le biomassa erbacee (tenore in ceneri e in silice, temperatura di fusione di queste, e/o contenuto in alcuni elementi pericolosi sul piano dell’inquinamento dell’aria ecc.) non sono sempre definibili “in assoluto” e dipendono invece, inevitabilmente, oltre che da alcuni parametri intrinseci (a loro volta dipendenti dall’ambiente, dal materiale genetico e dalla tecnica colturale e di conservazione), anche dalle tecnologie di utilizzazione delle stesse biomasse in sede di combustione. La combustione della biomassa avviene in appositi impianti in cui si realizza anche lo scambio di calore fra i gas di combustione e i fluidi di processo (acqua, olio ecc.); quando il materiale organico di partenza presenta un’alta percentuale di ceneri, la fase di combustione e quella di scambio di calore vengono di norma realizzate separatamente per ottenere un miglior controllo di entrambi i processi, ma di norma la combustione diretta di biomasse ricche di cellulosa e di lignina, purché con contenuti in acqua inferiori al 35%, si realizza con buoni rendimenti (70-80%) (tab. 6). In questa sede, comunque, non potendo addentrarci in valutazioni che sotto il profilo tecnicoscientifico non competono certo direttamente a chi si occupa di scienza e tecnica delle coltivazioni agrarie, abbiamo ritenuto opportuno presentare soltanto alcune delle valutazioni analitiche e/o di caratterizzazione qualitativa, condotte durante le esperienze di carattere agronomico riguardanti le differenti colture erbacee annuali e poliennali che, negli anni, sono state oggetto della nostra attenzione (tab. 7). 2.7.1 Brevi considerazioni economiche sulle colture dedicate Da quella stessa sperimentazione pluriennale (e in parte anche dalla contabilità aziendale delle aziende agrarie partner del progetto Bioenergy Farm) sono state tratte alcune registrazioni empi- 67 riche e alcune specifiche rilevazioni sperimentali relativamente all’impiego, a livello aziendale, dei mezzi tecnici (concimi, fitofarmaci ecc.) della manodopera e delle macchine motrici e operatrici, in modo da poter tentare anche la formulazione di un primo giudizio orientativo sul piano della convenienza economica. Anche in questo caso, non è certamente nostro compito primario affrontare – soprattutto in questa sede che conserva un carattere assolutamente divulgativo – delle elaborazioni scientifiche complete in chiave economico-finanziaria dei dati rilevati dalla sperimentazione in corso (che peraltro sono in parte in corso di pubblicazione e altri potranno essere resi noti quanto prima), ma è comunque apparso opportuno offrire al lettore – trasversalmente per le differenti colture dedicate da energia – alcune prime valutazioni economiche orientative che, anche se si basano esclusivamente sulle già citate risultanze delle prove in corso nella pianura pisana, sono state ritenute di un certo interesse pratico-applicativo. Per le analisi dei costi dei mezzi di produzione, sono stati presi a riferimento i valori monetari correnti al 31 dicembre 2002, mentre per la stima dei costi relativi alle varie operazioni meccaniche previste per l’intero ciclo colturale (senza stoccaggio della biomassa e compreso il costo di un trasporto extra-aziendale per 50 km), sono state impiegate le tariffe (sempre al 31 dicembre 2002) regionali ufficiali dell’Associazione delle Imprese di Meccanizzazione Agricola di Pisa (ridotte del 20% per tener conto dei relativi redditi di impresa). Pur non potendo, come prima accennato, entrare più dettagliatamente nel merito delle valutazioni relative alle prove sperimentali da cui sono stati tratti i dati di base per le nostre elaborazioni, abbiamo riassunto nella tab. 8 alcuni dei principali elementi di sintesi, che a nostro avviso permettono comunque una qualche riflessione in merito. Al riguardo, occorre anche ricordare che, per tutte le specie, le rese medie pluriennali (evidenziate in tabella) considerate nei calcoli dei costi e dei ricavi colturali, non sono – per ciascuna di esse – quelle corrispondenti alle medie delle produzioni registrate nel corso della già citata sperimentazione pluriennale (tuttora in corso a Pisa e già evidenziate per le singole specie nella prima parte del capitolo), ma quelle effettivamente conseguite sono state da noi arbitrariamente diminuite tutte, in via prudenziale, del 20%, in modo da tener conto delle differenze inevitabilmente esistenti fra le rese registrate nelle prove sperimentali e quelle conseguibili, invece, nelle medesime condizioni agroambientali dalle colture di pieno campo.
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