ENERGIE ALTERNATIVE

Più energia. Con meno suolo

L’ottimizzazione della filiera del biogas consente un impiego attento (ed eticamente compatibile) del terreno agrario. È questo il principale obiettivo del progetto “Biogas Attack”.

di Jacopo Bacenetti

Lo sviluppo armonico ed eticamente compatibile della filiera del biogas agricolo in Italia è legato alla capacità degli operatori del settore di riuscire a fare reddito in un contesto di diminuzione degli incentivi e di contrazione delle superfici destinate alle colture energetiche. Sino alla fine del 2012 agli impianti con potenza inferiore a 1 MWe era riconosciuta una “golosa” tariffa omnicomprensiva di 0,28 €/kWhe; il vigente V° Conto Energia ha imposto invece una significativa riduzione, che ha costretto gli operatori ad abbattere i costi di approvvigionamento della biomassa e a migliorarne l’efficienza della digestione anaerobica (DA). La realizzazione di un impianto di biogas da alimentare con colture a finalità energetiche è spesso vista dall’opinione pubblica come un’attività poco sostenibile, perché impattante da un punto di vista ambientale e antagonista rispetto alla produzione di derrate alimentari. Una delle soluzioni al problema, promettente e facilmente attuabile, è senza dubbio l’incremento dell’efficienza della produzione di biogas (in termini di m³ biogas/ha) che comporterebbe una riduzione della superficie da mettere a coltura per garantire un’adeguata alimentazione dell’impianto. A tale scopo, si può intervenire in diversi modi: con il miglioramento genetico di ibridi e varietà capaci di produrre più sostanza secca e/o biomassa maggiormente idonea alla digestione anaerobica (ad esempio con minor lignificazione e più zuccheri solubili o amido, ecc.); riducendo i costi di produzione con l’aumento delle rese e preparando biomassa maggiormente sminuzzata, quindi più adatta alla DA; attuando la doppia coltura, facendo cioè seguire a un cereale autunno-vernino un ibrido di mais con un ciclo vegetativo più breve.

Il progetto Biogas Attack

Nei pressi dell’Azienda Agricola Cazzola sita a Salizzole (VR) si è svolta una giornata dimostrativa del progetto “Biogas Attack”, finalizzato all’ottimizzazione della tecnica agronomica di coltivazione e preparazione del mais destinato alla DA. Il progetto vede coinvolte diverse realtà produttive: la Delkab (Monsanto), che ha sviluppato ibridi di mais particolarmente adatti per la produzione di biogas, la friulana Matermacc, che ha messo a puntola MS Twin, una seminatrice di precisione dedicata alla semina a file binate, e la New Holland, che ha curato l’esecuzione della raccolta con i suoi trattori e falciatrinciacaricatrici (FR 700 e FR 850). Obiettivo del progetto è quello di integrare genetica, semina e trinciatura, individuando soluzioni efficienti in grado di incrementare le rese produttive del mais da trinciato, massimizzando la produzione di biogas (e quindi l’energia prodotta) in relazione alla superficie messa a coltura. Sono coinvolte circa 80 aziende agricole, che globalmente rappresentano il 10% dell’intera SAU italiana dedicata a mais e addirittura il 30% di quella destinata alla produzione di trinciato.

Le soluzioni tecniche

Il progetto prevede l’impiego dell’ibrido di mais Dekalb DKC 6815, un classe FAO 600 adatto alla coltivazione a fila binata in condizioni di alta densità di impianto (10 piante/m²); infatti, rispetto alla densità di riferimento di 7,5 piante/m², nelle prove del 2012 è stato registrato un aumento medio di biomassa fresca di 2 t/ha, pari a circa 0,7 t/ha di s.s. Peraltro, come è stato opportunamente ricordato dagli organizzatori della giornata, risultati più esaurienti e precisi per quanto riguarda le rese, sia in s.s. ma anche come volume di biogas, potranno essere disponibili non appena terminata la stagione in corso. La semina del mais è stata effettuata a file binate, con 53 cm tra le bine, 26 cm tra le due file della bina e13 cm sulla fila. Sulla singola bina i semi sono stati deposti a quinconce, quindi sfalsati. Tale soluzione è compatibile con l’aumento della densità di semina e riduce la competizione radicale, migliorando lo sfruttamento di luce, acqua ed elementi nutritivi. La seminatrice impiegata, la MS Twin della Matermacc, si caratterizza per avere un unico elemento di semina per bina, derivante dall’unione di due elementi base, in modo da ridurre la distanza tra il telaio e gli organi di semina rispetto al doppio elemento sfalsato. Di conseguenza si ottiene un minor carico a sbalzo sul sollevatore del trattore e pertanto, a parità di peso complessivo della seminatrice, la forza di trazione a carico della motrice sarà più bassa. La seminatrice è configurabile da 2 a 12 bine; ogni bina è equipaggiata con una tramoggia per i semi da 70 l.

Altra interessante caratteristica della MS Twin è la possibilità di escludere, direttamente dalla cabina del trattore, la semina su tutte le file senza però perdere il sincronismo delle bine. Inoltre al variare della distanza di semina il sincronismo viene mantenuto senza dover eseguire lunghi interventi di settaggio.

La seminatrice di precisione MS Twin di Matermacc.

Sebbene in apparenza del tutto simile a quella realizzata per il silomais  da destinare all’alimentazione zootecnica, la trinciatura per il biogas è caratterizzata da lunghezze di taglio significativamente ridotte. A tale proposito, la nuova gamma di falciatrinciacaricatrici FR di New Holland, composta da 5 modelli con potenze tra 450 e 824 CV, è stata espressamente progettata per migliorare la produttività nella raccolta delle biomasse. Con le FR si può trinciare con lunghezze a partire da 10-25 mm per l’alimentazione animale fino a 3-10 mm per il biogas; a tale scopo sonomontati rotori (con larghezza di 900 mm e Ø 710 mm) che prevedono un numero variabile di coltelli, da 12 sino a 40. A 1130 giri/min del rotore, corrispondenti a 2100 giri/min del motore, la frequenza di taglio aumenta da 6780 colpi/min con 12 coltelli sino a 22600 colpi/min con 40 coltelli; di conseguenza, la lunghezza di taglio diminuisce proporzionalmente da un intervallo di 8-44 mm con 12 coltelli fino a 2-13 mmcon 40 coltelli. Quest’ultima configurazione, tipica per la produzione di biogas, è quella adottata per il progetto.

Il design del gruppo di introduzione, a flusso conico, è stato ottimizzato per ridurre gli attriti e compattare maggiormente il prodotto. Per un buon risultato sia di insilamento che della digestione anaerobica è importante che i succhi contenuti nelle cariossidi a maturazione cerosa possano fuoriuscire adeguatamente e favorire la fermentazione; a tale scopo, sulle falciatrinciacaricatrici vengono montati i rompi granella, costituiti da coppie di rulli cromati ad alta resistenza, che sulle FR di New Holland hanno Ø 250 mm, l’esclusivo sistema di differenziazione del numero di denti tra i rulli e 99 o 126 denti, e sono caratterizzati da una velocità differenziale del 22% uno rispetto all’altro. La regolazione dei rulli avviene tramite un dispositivo elettroidraulico direttamente dal posto di guida. Il trinciato prodotto è monitorato in continuo per il contenuto in s.s. e la produzione ad ettaro.

 

La nuova gamma FR di falciatrinciacaricatrici di New Holland è stata espressamente progettata per migliorare la produttività nella raccolta delle biomasse.

 

 

La possibilità di far seguire un cereale estivo (solitamente mais o, in condizioni di scarsa disponibilità idrica, sorgo) a uno autunno-vernino (ad esempio frumento e triticale negli areali del nord Italia) è una soluzione già largamente diffusa per la produzione di insilati per l’alimentazione zootecnica. Rispetto alla singola coltura, gli ibridi di mais per il secondo raccolto hanno un ciclo colturale più breve e appartengono tipicamente alle classi FAO 500, 400 o 300. Dopo la raccolta del cereale autunno-vernino, il successo del doppio raccolto dipende dalla tempestività con cui sono eseguite l’aratura, la preparazione del letto di semina e la semina. Una sperimentazione condotta in Lombardia dal Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali dell’Università degli Studi di Milano ha verificato la produzione di biogas ottenibile da una coltura singola di mais classe 600 e700 in confronto con quella ricavabile da un doppio raccolto, dove a frumento o triticale hanno fatto seguito ibridi di mais classe 300, 400 e 500. Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, non sempre la doppia coltura riesce a garantire una maggiore produzione di biogas ad ettaro, anche se nel caso di triticale e mais 500 si riesce comunque a produrre circa il 10% in più del biogas prodotto dal solo mais classe 700.

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