PRODUZIONE DELL'ENERGIA DALLE BIOMASSE IN AGRICOLTURA COLTIVARE L'ENERGIA PRODUZIONE DELL'ENERGIA DALLE BIOMASSE IN AGRICOLTURA ITAS BERGAMO

Il progetto didattico “COLTIVARE L’ENERGIA” sviluppa contenuti e attività di laboratorio che coinvolgono diverse discipline, come Agronomia, Zootecnia, Scienze, Chimica ed Economia. I contenuti trattati sono presentati in modo multimediale, anche con filmati e gli esperimenti di laboratorio vengono proposti ed eseguiti dagli studenti in modo interattivo.

Prof.ssa Baglioni ZOOTECNIA Prof. Fazio e Prof.ssa Villa AGRONOMIA Prof. Martinelli ECONOMIA Prof.ssa Menotti SCIENZE Prof. Scurria e Prof. D’Orio CHIMICA

Gli argomenti riguardano la produzione, la trasformazione, l’utilizzazione delle biomasse ed il giudizio di convenienza, per ottenere biocombustibili e biocarburanti ad alta densità energetica.

Biocombustibili Sono materiali solidi, liquidi, gassosi ricavati direttamente dalle biomasse, adatti alla combustione per ottenere Calore ed Elettricità. Da colture vegetali : BIOETANOLO e BIODIESEL Da colture arboree: CIPPATO e PELLET Da allevamenti zootecnici: BIOGAS

Biocarburanti · bioetanolo · biometanolo · biodiesel · olio vegetale I biocarburanti sono prodotti derivati dalla biomassa che possono essere usati per l’autotrazione: · bioetanolo · biometanolo · biodiesel · olio vegetale · biogas · bioidrogeno Biocarburanti

IL LEGNO E’ UNA FONTE DI ENERGIA -Rinnovabile Si riproduce velocemente con alberi e arbusti che crescono con l’energia del sole -Neutrale L’anidride carbonica emessa con la combustione è la stessa assorbita dalla fotosintesi -Pulita La sua combustione produce composti in concentrazioni non tossiche IL LEGNO E’ UNA FONTE DI ENERGIA Il legno

Bioetanolo -Colture da zucchero (canna da zucchero, bietola)  Alcool etilico prodotto dalla fermentazione alcolica degli zuccheri della biomassa, ottenuta da: -Colture da zucchero (canna da zucchero, bietola) - Cereali ricchi in amido (mais, frumento) - Residui dell’industria di trasformazione -Frazione organica dei RSU.

Gli oli ricavati dalle piante oleaginose (soia, colza, girasole, ecc Gli oli ricavati dalle piante oleaginose (soia, colza, girasole, ecc.) impiegati direttamente o trasformati in altri combustibili e carburanti. Caratterizzato da: -tecnologie di trasformazione ed impiego facilmente disponibili; bilanci energetici positivi l’energia consumata per la produzione è minore dell’energia prodotta; impiego dei sottoprodotti di processo (glicerina). BIODIESEL

II fase: ACIDIFICAZIONE Batteri acetici BIOGAS Prodotto dalla digestione anaerobica metanigena, un processo biochimico in assenza di ossigeno basato sulla demolizione delle sostanze organiche per mezzo di diversi gruppi microbici. SOSTANZE ORGANICHE ACIDI GRASSI I fase: IDROLISI Batteri fermentativi II fase: ACIDIFICAZIONE Batteri acetici BIOGAS METANO III fase:GASSIFICAZIONE ACIDO ACETICO Batteri metanogeni

Aspetti Ambientali positivi • non contribuisce all’effetto serra • non produce biossido di zolfo • riduce le emissioni (monossido di carbonio - 35% e idrocarburi - 20%) • diminuisce la fumosità - 70%  

Vengono spiegate le trasformazioni termochimiche e biochimiche, con esperimenti di laboratorio, per ottenere il biogas, il biodiesel, il bioetanolo ed il bioidrogeno, in una prospettiva futura di possibile transizione verso l’idrogeno quale vettore energetico principale.

Produzione fotosintetica di Idrogeno da H2O Le alghe verdi unicellulari coltivate in carenza di zolfo sviluppano idrogeno stabilmente ed in quantità notevole,10 litri di coltura algale possono produrre 1-2 litri di H2/giorno puro.

PILA O CELLA A COMBUSTIBILE Fuel Cell (FC) IDROGENO-OSSIGENO Sistema elettrochimico in grado di convertire l’energia del combustibile in energia elettrica. Reazione IDROGENO + OSSIGENO  ACQUA + Energia Elettrica

PILA A COMBUSTIBILE MICROBIOLOGICA MICROBIAL FUEL CELL (MFC) Sistema bioelettrochimico che genera Energia Elettrica sfruttando le fermentazioni anaerobiche, alcolica o metanigena.

E’ GIUSTO UTILIZZARE PIANTE ALIMENTARI PER PRODURRE ENERGIA? LA PRODUZIONE DI BIOCOMBUSTIBILI E’ SOSTENIBILE?

- Il problema della fame nel mondo non è dovuto alla scarsità di derrate alimentari, ma all’errata distribuzione - Non esiste una soluzione al problema della produzione energetica, la diversificazione delle fonti rappresenta un approccio necessario

produrre energia da biomasse? Perchè è conveniente produrre energia da biomasse? Si utilizza solo il legno degli alberi morti e gli scarti di lavorazione Si produce un minor Inquinamento. Si ha un ciclo quasi neutro della CO2 Si possono utilizzare prodotti di scarto delle aziende zootecniche ed agroalimentari