Iniziative progettuali nel settore dell’agricoltura non food in Toscana 12 dicembre 2005 Centro Interdipartimentale di Ricerche Agro Ambientali “E. Avanzi”

Presentazione sul tema: "Iniziative progettuali nel settore dell’agricoltura non food in Toscana 12 dicembre 2005 Centro Interdipartimentale di Ricerche Agro Ambientali “E. Avanzi”"— Transcript della presentazione:

1 Iniziative progettuali nel settore dell’agricoltura non food in Toscana
12 dicembre 2005 Centro Interdipartimentale di Ricerche Agro Ambientali “E. Avanzi” La ricerca sulle colture a destinazione non alimentare in Toscana nell’ambito di progetti internazionali Luciana G. Angelini Gruppo di ricerca sulle colture non food Dipartimento di Agronomia e Gestione dell’Agroecosistema

2 PROGETTO SPINDIGO ( ) Sustainable Production of Plant-Derived Indigo Obiettivo: reintrodurre colture da indaco naturale nei sistemi agricoli europei EU FP5 € 3.6 millioni 11 Partners : Finland, UK,Germany, Italy, Spain Luciana Angelini, Dipartimento di Agronomia e Gestione dell’Agroecosistema (Università di Pisa) Oggi il principale impiego dell’indaco è la tintura del cotone ed in particolare del tessuto denim per i jeans. Attualmente su un mercato di t/a di coloranti sintetici prodotti, sono rappresentati dal solo indaco di cui uno degli impieghi principali è relativo alla colorazione di jeans (si parla di cifre intorno a 109 paia di jeans l’anno)

3 Spindigo – il mercato 2002 Pitti Immagine Uomo Karada: Corpo Nove 2003
Mely’s Maglieria KOS Project 2001 London Fashion Week Boudica We like to think of our project as being done in response to market demand. Perhaps this is unusual for an industrial crops project, but we have been unable to satisfy the demand for our product. In fact every year of our project we have responded to demands from stilisti for what we have produced.

4 SPINDIGO –Partner europei
MTT Agrifood Critical Processes Reading University Bristol University LIVOS, Wieren TLL, Dornburg Pisa University Valencia University Caja Rural Valencia

5 SPINDIGO-La filiera produttiva
MIGLIORAMENTO GENETICO ASPETTI AGRONOMICI E FITOTECNICA TECNOLOGIA D’ ESTRAZIONE PURIFICAZIONE DELL’ INDACO TINTURA Pisa, TLL, Bristol MTT (Scandinavia) TLL (Central Europe) Bristol (Western Europe) Pisa, Valencia (Mediterranean) Critical Processes Ltd Reading University LIVOS

6 SPINDIGO – le colture Isatis tinctoria – guado Polygonum tinctorium
dalla Spagna alla Finlandia Italia: resa in indaco kg ha-1 Polygonum tinctorium Centro & Sud Europa Italia: resa in indaco kg ha-1 Isatis indigotica (Chinese woad) Centro & Sud Europa Italia: resa in indaco kg ha-1 Farm-scale trials Chinese woad high yields but suffers from biotic problems: Pests and diseases and bolting

7 Aspetti biochimici analisi precursori
ottimizzazione del processo di estrazione per migliorare le rese su scala industriale analisi della purezza

8 Sperimentazione di filiera per la produzione di indaco naturale

9 SPINDIGO: Prototipi di estrazione
2002 2001 2003 Elementi chiave: On-farm Mobile Semplice Robusta Efficiente

10 Purificazione: Obiettivo >90% prodotto puro
I.tinctoria P.tinctorium I.indigotica Purificazione: Obiettivo >90% prodotto puro Identificare le impurità nell’indaco naturale Simulare in laboratorio la formazione dell’indaco dai precursori Ottimizzare il processo di estrazione per evitare l’inclusione di impurità

11 Analisi dell’indaco naturale
SPINDIGO – studio della formazione dell’indaco Massimizzare la conversione dei precursori in indaco Evitare la formazione di impurità Massimizzare la sedimentazione Analisi dell’indaco naturale Analisi chimiche LC-MS GC-MS 1H NMR Analisi strutturali Cristallografia raggi-X Spettroscopia Raman

12 Tintura Non richiede mordenzatura dei filati
10% di indaco su peso di filato preparazione bagno di tintura (riduzione del colorante) ossigenazione e lavaggio Alternative al processo di riduzione Biotecnologie (agenti riducenti organici) Sottoprodotti biodegradabili Uso di ultrasuoni Riduzione elettrochimica dell’indaco solido Uso di membrane in resina

13 Spindigo – nuovi metodi di riduzione (bio)tecnologici
1906 Bisolfito Indaco pre-ridotto Futuro ? biotecnologie Riduzione batterica

14 New Fibres for Biocomposites ( ) PRODUZIONE, ANALISI E VALORIZZAZIONE DI FIBRE DI GINESTRA E RAMIE PER MATERIALI BIOCOMPOSITI Giovanni Levita, Augusto Marchetti, Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali (Università di Pisa) Luciana Angelini Dipartimento di Agronomia e Gestione dell’Agroecosistema (Università di Pisa) Stazione Sperimentale Cellulosa, Carta, Fibre Tessili Vegetali e Artificiali, Milano

15 IMPIEGHI NON TRADIZIONALI
COMPOSITI BIOEDILIZIA GEOTESSILE BIOCOMPOSITI Incremento dell’impiego di compositi matrice polimerica rinforzata con fibre naturali: legislazione ed accordi internazionali mirati alla tutela dell’ambiente direttiva comunitaria 53/2000 VANTAGGI: maggiore riciclabilità riduzione del peso fino al 30% buone proprietà meccaniche eccellenti proprietà di isolamento acustico, termico ed elettrico riduzione dei costi minore tossicità

16 stigliatura pettinatura

17 IL MERCATO OGGI Nord-America t  media 13 kg/auto Europa Occidentale t  media 3 kg/auto Macchine tedesche si è riscontrato un incremento di fibre impiegate del 19% dal 1996 al 2000, di cui il 90% rappresentato da canapa. IL MERCATO DOMANI Si presume che entro il 2005 in Europa l’utilizzo delle fibre naturali nell’industria automobilistica raggiungerà le t e le t entro il 2010

18 ANALISI MORFOLOGICA delle fibre
CARATTERIZZAZIONE MECCANICA della fibra: MODULO ELASTICO Ramié stigliato meccanicamente : 14,6 GPa Canapa macerazione con batteri : 12,2 GPa Ginestra macerazione con batteri: 21,5 GPa

19 CTVO-NET Chemical-Technical Utilisation of Vegetable Oils ( ) ANTI-NUTRITIVE CONSTITUENTS IN OILSEED CROPS FROM ITALY Bertrand Matthäus Federal Research Center for Nutrition and Food, Institute for Lipid Research, Munster (Germany) Luciana Angelini, Dipartimento di Agronomia e Gestione dell’Agroecosistema (Università di Pisa) Brassica carinata Camelina sativa Coriandrum sativum Euphorbia lagascae, Lepidium sativum Lesquerella fendleri Madia sativa Vernoniagalamensis Glucosinolati, sinapina, inositol fosfati, tannini condensati

20 PROGETTO INTERREG II ( ) PRODUZIONE, ANALISI E VALORIZZAZIONE DEL BIODIESEL DA OLI VEGETALI Roberto Tartarelli, Sandra Vitolo, Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali (Università di Pisa) Marco Mazzoncini, Dipartimento di Agronomia e Gestione dell’Agroecosistema (Università di Pisa) Adolfo Senatore, Dipartimento di Ingegneria Meccanica per l’Energetica (Università Federico II di Napoli) PROGETTO INTERREG III C ( ) GESTIONE SOSTENIBILE AGRO-TERRITORIALE per gli OLI TESSILI (GATSPOT) Andrea Corti, Camilla Ciancio, Dipartimento di Energetica – Università di Firenze) Marco Mazzoncini, Luciana Angelini Dipartimento di Agronomia e Gestione dell’Agroecosistema (Università di Pisa) Antoni Fargas i Angrill (Universitat Politecnica de Catalunya - UPC) Vasso Georgakopoulou, Anaptyxiaki Etaireia Lakonias “Parnonas – Taygetos” SA

21 COLTURE DA BIOMASSA PER ENERGIA ( ) PRODUZIONE, CARATERISTICHE DELLA BIOMASSA E BILANCIO ENERGETICO DI CANNA COMUNE E MISCANTO Enrico Bonari, SSSUP S.Anna Pisa Luciana Angelini, Marco Mazzoncini, Lucia Ceccarini, Dipartimento di Agronomia e Gestione dell’Agroecosistema (Università di Pisa)