Forum Rifiuti Campania Forum Civico Autonomo presso la Regione Campania
Titolo del progetto di ricerca proposto: Prospettive e limiti della produzione di biocarburanti da biomasse ligno-cellulosiche (etanolo di II generazione) e microbiche (biodiesel). Soggetto candidato al coordinamento: Facoltà di Agraria dell’Università di Napoli Federico II (attraverso uno dei Dipartimenti coinvolti) Misure della proposta CRA comprese nel presente progetto Misura 2.5 Nuove fonti di biomasse e bioprodotti ad alto valore aggiunto Presupposti scientifici Le problematiche territoriali della gestione delle biomasse da energia non possono essere ricondotte ad una visione parziale, ma la visione futura non può che essere quella del Life Cycle Assessment e dell’analisi emergetica che considera gli impatti di tutte la fasi delle filiere. Infatti, solo una visione dell’intero sistema con tutte le implicazioni socio-economiche, ambientali e agronomiche, può determinare lo sviluppo sostenibile di progetti di gestione di territori complessi. La spinta a queste produzioni generata dagli interventi economici sul territorio non deve portare ad impieghi insensati e speculativi del sistema di produzione (vanno assolutamente rispettate le aree vocate a produzioni alimentari), nè a cambiamenti tali del land cover che possano generare ricadute negative sul paesaggio, sulla flora o sulla fauna. Al contempo è possibile, con un’attenta pianificazione e studio scientifico, ottimizzare le scelte e le produzioni e creare le precondizioni per realizzare filiere virtuose per il territorio e per l’imprenditoria. Gli stessi partner industriali più seri, oggi richiedono proprio questi approfondimenti quando valutano la possibilità di realizzare impianti capaci per la loro dimensione di incidere profondamente sul territorio (per esempio la realizzazione di impianti per la produzione di etanolo con tecnologie di seconda generazione richiede il cambiamento di copertura di migliaia di ettari in un raggio di poche decine di chilometri). Obiettivi della ricerca L’obiettivo della ricerca è di individuare sistemi complessi ed integrati per risolvere problemi ambientali e sfruttare cascami o produzioni energetiche rinnovabili. L’approccio deve essere quello di ingegneria ecologica e di LCA. In questo spirito saranno integrate le seguenti tematiche: 1) Impostazione di un sistema di indici e definizione degli strati informativi necessari per implementare un sistema GIS, specificamente utile per individuare (es. con analisi multicriteriale) la estensione e distribuzione territoriale di suoli non idonei alle colture alimentari (falda alta, suoli salinizzati, suoli inquinati, suoli non facilmente meccanizzabili per pendenza, pietrosità, scarsa profondità,...); 3) Verifica della potenzialità produttiva (valutazione dell’incremento dendrometrico o di sostanza secca e del potere calorifico) e delle principali specie agrarie e forestali nei territori potenzialmente interessati alle biomasse da energia; 4) Analisi degli impatti ambientali: bilancio e flussi del C e dell’N, biodiversità (Agronomia, Biologia, Microbiologia). 5) Analisi delle possibilità della meccanizzazione e dei problemi logistici (stoccaggio, trasporto,...) 6) Analisi dei protocolli di micropropagazione per la riduzione dei costi di impianto delle colture da biomassa ligno-cellulosica (Biotecnologie)
7) Verifica dei protocolli di depolimerizzazione delle biomasse ligno-cellulosiche, idrolisi della frazione amidacea, fermentazione e distillazione per la produzione di etanolo di II generazione. 8) Valutazione delle prospettive di produzione di produzione di biodiesel da microorganismi (lieviti oleaginosi allevati su reflui urbani ed industriali,...) 9) Verifica delle possibili valorizzazioni agronomiche dei residui ligninici del processo di produzione di etanolo di II generazione (es. produzione di agro-farmaci umo-simili per la sostenibilità delle produzioni di biomasse stesse); verifica delle possibili valorizzazioni agronomiche dei residui dell’estrazione di biodiesel (es. produzione di fertilizzanti mediante compostaggio). 10) Valutazione economica delle filiere da energia e valutazione dell’impatto sulle colture alimentari.
Risultati attesi Il primo risultato atteso è il superamento di visioni settoriali e l’applicazione dell’approccio LCA. Individuazione e definizione delle potenzialità effettive dei territori studiati nel rispetto dell’ecosistema e delle esigenze antropiche Miglioramento della sostenibilità ambientale delle filiere per la produzione di biocarburanti anche in rapporto alle emissioni di gas serra nelle diverse fasi del sistema; Avanzamento degli studi sulla integrazione delle tecnologie applicabili Ottimizzazione del processo di depolimerizzazione e fermentazione delle biomasse da energia e di estrazione dei lipidi con ricerche microbiologiche e tecnologiche di processo. Partners Partner dell’Università di Napoli Federico II: -Dipartimento Ingegneria Agraria (sezione di Agronomia e Laboratorio di Ingegneria Ecologica) -Dipartimento di Scienze del Suolo, della Pianta, dell'Ambiente e delle Produzioni Animali (Sezione Chimica Agraria) -Dipartimento di Economia e Politica Agraria -Dipartimento ARBOPAVE (Sezione Selvicoltura) -Dipartimento di Ingegneria chimica -Dipartimento di Scienze degli alimenti (sezioni di Microbiologia agraria e di Igiene) -Dipartimento di Biologia Strutturale e Funzionale Partner di altre Università: -Università di Bologna Dipartimento Economia e Ingegneria Agraria sezione territorio -Università di Catania Dipartimento Scienze Agronomiche, Agrochimiche e delle Produzioni Animali. Enti di Ricerca Nazionali: CRA, CNR (ISAFOM, Ercolano,...), Aziende private interessate: Società italiana biotecnologie, CESI, Parchi tecnologici, Industrie chimiche (es. Mossi & Ghisolfi), Vegetambiente (Spin-off accademico).