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Luciana G. Angelini Gruppo di ricerca sulle colture non food Dipartimento di Agronomia e Gestione dellAgroecosistema Iniziative progettuali nel settore.

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1 Luciana G. Angelini Gruppo di ricerca sulle colture non food Dipartimento di Agronomia e Gestione dellAgroecosistema Iniziative progettuali nel settore dellagricoltura 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 nellambito di progetti internazionali

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 dellAgroecosistema (Università di Pisa) Oggi il principale impiego dellindaco 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 10 9 paia di jeans lanno)

3 2001 London Fashion Week Boudica 2002 Pitti Immagine Uomo Karada: Corpo Nove 2003 Pitti Immagine Uomo Melys Maglieria KOS Project Spindigo – il mercato

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 MTT (Scandinavia) TLL (Central Europe) Bristol (Western Europe) Pisa, Valencia (Mediterranean) Pisa, TLL, Bristol Critical Processes Ltd Reading University LIVOS

6 SPINDIGO – le colture Isatis tinctoria – guado –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

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 Elementi chiave: On-farm Mobile Semplice Robusta Efficiente SPINDIGO: Prototipi di estrazione

10 Purificazione: Obiettivo >90% prodotto puro I.tinctoria P.tinctorium I.indigotica Identificare le impurità nellindaco naturale Simulare in laboratorio la formazione dellindaco dai precursori Ottimizzare il processo di estrazione per evitare linclusione di impurità

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

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 Sottoprodotti biodegradabili Biotecnologie (agenti riducenti organici) Uso di ultrasuoni Riduzione elettrochimica dellindaco 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 dellAgroecosistema (Università di Pisa) Stazione Sperimentale Cellulosa, Carta, Fibre Tessili Vegetali e Artificiali, Milano

15 IMPIEGHI NON TRADIZIONALI COMPOSITI BIOEDILIZIA GEOTESSILE BIOCOMPOSITI Incremento dellimpiego di compositi matrice polimerica rinforzata con fibre naturali: legislazione ed accordi internazionali mirati alla tutela dellambiente 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 lutilizzo delle fibre naturali nellindustria 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 dellAgroecosistema (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 dellAgroecosistema (Università di Pisa) Adolfo Senatore, Dipartimento di Ingegneria Meccanica per lEnergetica (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 dellAgroecosistema (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 dellAgroecosistema (Università di Pisa)


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