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Materiale Divulgativo

Polo Agricoltura Non Alimentare Colture Energetiche Alternative (P.A.N.A.C.E.A.)

 

Finalità di P.A.N.A.C.E.A

I recenti provvedimenti normativi in materia di incentivo dell’energia da biomassa hanno generato una forte domanda di ricerca da parte delle imprese agricole ed agro-industriali, relativa allo sviluppo di innovazioni tecnologiche nell’ambito della meccanizzazione agricola per la messa a punto di sistemi logistici (raccolta, movimentazione, trasporto, stoccaggio e pre-trattameto) delle colture energetiche e la messa a punto di sistemi di trasformazione energetica all’interno dell’ azienda agricola (biogas, combustione, micro cogenerazione, utilizzo dei biocombustibili nei trattori).

L’Unità di ricerca per l’Ingegneria agraria (CRA-ING) è stata coinvolta da questa domanda di innovazioni tecnologiche nel settore delle agro energie ed ha costituito il Polo agricoltura non alimentare, colture energetiche alternative (P.A.N.A.C.E.A.) www.gruppo-panacea.it per cercare di rispondere alle richieste degli utenti, anche in considerazione della velocità con cui si sta evolvendo il settore. Panacea è stato dotato di idonei finanziamenti dal Mipaaf, attraverso la approvazione di Progetti di Ricerca (Suscace e Faesi) mirati a fornire il supporto tecnico scientifico alle imprese agricole ed agro-industriali che si stanno convertendo al settore agro-energetico. Tali finanziamenti hanno permesso la strutturazione del Polo permettendo l’assunzione di giovani esperti nel settore, l’acquisizione di strumentazione ed idonee strutture ed impiantistica.

Attività di P.A.NA.C.E.A.

La riduzione dei costi di produzione passa attraverso una efficiente scelta delle macchine agricole nelle diverse fasi produttive (e laddove non disponibili attraverso la realizzazione di specifici prototipi) e nella organizzazione dei cantieri logistici. L’attività di ricerca di Panacea è mirata a favorire la messa in commercio di macchine efficienti per le diverse fasi produttive delle colture energetiche attraverso la progettazione e realizzazione del prototipo, la conduzione di prove sperimentali volte a identificare i possibili difetti e promuoverne la divulgazione, il co-finanziamento (o fornitura di brevetto) a ditte agromeccaniche in grado di mettere in commercio l’innovazione raggiunta. Ciò nell’ottica di ridurre i costi di produzione ed il possibile impatto ambientale sul territorio della filera agro-energetica.


Cosa è già stato fatto

Lo sviluppo di prototipi per colture energetiche ha riguardato sia quelle erbacee che quelle arboree. A riguardo delle colture energetiche erbacee si è lavorato nell’ottica di risolvere la problematica della raccolta del sorgo da fibra, di ridurre le perdite in raccolta delle colture oleaginose quali colza e brassica carinata, di sviluppare sistemi e macchine per l’impianto della canna comune.

Si è inoltre lavorato in collaborazione con colleghi europei nell’ambito del Progetto comunitario BIOCARD, alla messa a punto del sistema produttivo, di raccolta e di trasformazione di una coltura poliennale idonea a produrre seme oleaginoso e biomassa lignocellulosica anche nelle condizioni sfavorevoli (con riferimento alle altre colture oleaginose) presenti nel sud Europa, il cardo (cynara cardunculus).

A riguardo delle colture arboree invece le attività di ricerca hanno affrontato il tema della riduzione dei costi di impianto del pioppo sia sviluppando un sistema per la selezione ottica delle talee in grado di ottenere classi di talee con il medesimo diametro, fattore indispensabile per provvedere alla meccanizzazione automatica dell’impianto, sia affrontando il tema della riduzione del costo di lavorazione del terreno tenendo in considerazione la necessità, nel centro Italia, di favorire la penetrazione delle radici oltre la suola di aratura per superare il periodo siccitoso del mese di Agosto, critico nel primo anno di impianto. Si è sviluppato quindi un prototipo che in una sola passata effettua la discissura, la lavorazione primaria e secondaria solamente su una porzione di terreno, laddove verrà impiantata la coltura. Relativamente alla raccolta del pioppo si sono sviluppate, assieme a Ditte agromeccaniche, prototipi per la raccolta in andana e successiva cippatura del pioppo e prototipi per la contemporanea raccolta e cippatura oppure pezzatura in frammenti di 200 mm di lunghezza. Contemporaneamente, attraverso prove di campo, sono state testate le innovazioni che via via venivano immesse sul mercato fornendo alle Ditte supporto scientifico per il miglioramento della innovazione e delle prestazioni. Sono quindi state condotte prove di stoccaggio del pioppo raccolto sia sottoforma di cippato, che di pezzato e pianta intera, per evidenziare i fenomeni fermentativi a cui i cumuli andavano incontro, rilevare le perdite di sostanza secca e le variazioni di potere calorifico durante lo stoccaggio, trovare metodi di stoccaggio che potessero contenere i fenomeni negativi evidenziati ed avere indicazioni per lo sviluppo di raccoglitrici che possano ottenere un prodotto con caratteristiche tali da poter essere meglio conservato.

E’ stato quindi progettato, realizzato e montato su Claas Jaguar 890 un sistema di cippatura adatto a produrre un cippato con granulometria tale da evitare i fenomeni fermentativi che le prove sperimentali avevano evidenziato;


la valutazione delle prestazioni della raccoglitrice equipaggiata con il nuovo sistema di cippatura ha messo in luce sia il miglioramento della qualità del prodotto trinciato, sia un aumento delle prestazioni e la riduzione del consumo di combustibile della macchina in raccolta.

Contemporaneamente è stato fornito il brevetto di un sistema di raccolta del pioppo in grado di effettuare il taglio, l’ abbattimento delle piante intere ed il loro accatastamento ordinato a bordo campo, per una successiva cippatura del prodotto al momento dell’utilizzo ad una ditta agromeccanica che lo ha realizzato e messo in commercio. Infine diversi sforzi sono stati indirizzati alla messa a punto di sistemi logistici per la organizzazione e la programmazione delle raccolte e dei conferimenti ad una centrale elettrica alimentata a biomassa ligno-cellulosica, nell’ottica di contenere i trasporti su strada e diminuire gli stoccaggi.

PANACEA ha provveduto a progettare e realizzare un prototipo di concezione totalmente innovativa rispetto alle macchine commerciali adattate alla falcia-condizionatura del sorgo da fibra. Dal prototipo realizzato, in collaborazione con una ditta agro-meccanica, al fine di poter mettere a disposizione degli agricoltori macchine commerciali, si è sviluppato una nuova macchina attualmente in fase precommerciale.

Nell’ambito del Progetto di ricerca europeo BIOCARD - Global Process to Improve Cynara cardunculus Exploitation for Energy Applications, PANACEA ha provveduto ad individuare il sistema di raccolta che permettesse la separazione delle due frazioni utilizzabili della pianta


A


H


I


G


F


E


D


B


A


C


(seme per la produzione di biodiesel e biomassa lignocellulosica per la produzione di energia elettrica), progettarlo, farlo costruire da unaditta agro meccanica e testarlo in diverse condizioni pedoclimatiche europee.

PANACEA ha provveduto a sviluppare una macchina per l’impianto della canna comune utilizzando porzioni di fusto come materiale di base per la propagazione. Il sistema prevede lo sviluppo di un prototipo per la raccolta e la depezzatura diretta delle canne “in piedi”, ed un prototipo di trapiantatrice di porzioni di culmi.

PANACEA ha sviluppato un sistema per la lavorazione in due strati ed a bande per ridurre i costi di impianto delle colture forestali a rapida rotazione e favorire la crescita delle radici oltre la suola d’aratura già nel primo anno dell’impianto per evitare che lo stress idrico a cui la coltivazione è soggetta nei mesi estivi porti alla perdita dell’impianto.


 

PANACEA, al fine di migliorare sia le prestazioni della raccoglitrice Claas Jaguar in raccolta di pioppo che di aumentare la pezzatura del cippato prodotto dalla macchina, ha progettato e fatto realizzare un rotore di nuova concezione in sostituzione di quello di serie. Ciò perchè le esperienze maturate a riguardo dello stoccaggio del cippato di pioppo avevano identificato nella pezzatura ridotta del prodotto una delle cause che favoriscono l’instaurarsi di fenomeni fermentativi.

 

 

 

 

 

 

PANACEA ha sviluppato e brevettato un sistema di raccolta del pioppo allevato a SRF per effettuare il taglio e l’abbattimento delle piante intere ed il loro accatastamento ordinato a bordo campo, per una successiva cippatura del prodotto al momento dell’utilizzo. Tale sistema è costituito da una macchina per il taglio e da una macchina per l’accumulo.

 

 

Eventi

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