TOSCANAPA Pisa 12 Dicembre 2005 Programma regionale di Azioni Innovative - PRAI "Innovazione Tecnologica in Toscana” Dipartimento dello Sviluppo Economico Area delle Politiche Regionali dell'Innovazione e della Ricerca REGIONE TOSCANA TOSCANAPA La canapa per il mercato tessile e della carta: realizzazione di un impianto dimostrativo per la macerazione nella Toscana Occidentale Pisa 12 Dicembre 2005

Perché la canapa ? Si dice che dalla canapa si possono ricavare moltissimi prodotti, che è una coltura portentosa, che è amica dell’ambiente, che……. Dal seme al prodotto finito: diverse sono le strade per trasformare il prodotto agricolo

Parte legnosa dello stelo Fibre tecniche Pacciamatura Materiale edilizio Tessile Lettiere zootecniche Cellulosa per carte speciali compositi Fibre Parte legnosa dello stelo (canapulo) alimentare Igiene e cosmetica Olio tecnico steli di canapa (bacchette) Olio farine Semi Colture di canapa sementi biomassa energia

Parte legnosa dello stelo Fibre tecniche Pacciamatura Materiale edilizio Tessile Lettiere zootecniche Cellulosa per carte speciali compositi Fibre Parte legnosa dello stelo (canapulo) alimentare Igiene e cosmetica Olio tecnico steli di canapa (bacchette) Olio farine Semi Colture di canapa sementi biomassa energia

I vecchi sistemi non sono più proponibili Perché innovazione ? I vecchi sistemi non sono più proponibili Stigliatura manuale Macchine a rulli Ci sono macchinari più efficienti per la stigliatura delle paglie e la preparazione delle fibre

i processi rustici di macerazione non sono più proponibili Metodi alternativi di macerazione Macerazione chimica: impiega sostanze chimiche che degradano selettivamente i componenti della lamella mediana. Macerazione microbiologica: operata da micro-organismi, funghi o batteri, naturalmente presenti sulle piante o nel suolo Macerazione biochimica: impiega miscele di enzimi pectinolitici di diversa composizione.

È un progetto pilota nato per: TOSCANAPA È un progetto pilota nato per: creare un processo innovativo nella macerazione delle fibre ad uso tessile verificare la possibilità di utilizzare i sottoprodotti per fare carta valutare la possibilità tecnico- economica di avviare le imprese di trasformazione durata : Gennaio 2003 – Febbraio 2004

Studio di tecnica agraria Paroli e Carrara Al progetto hgano partecipato:   Gruppo FIBRANOVA E.Pro Impianti Ecoverde Studio di tecnica agraria Paroli e Carrara ETA, Energia Trasporti Agricoltura Energiagri Lanificio Faliero Sarti Coop. Agricola Valdiserchio Università di Firenze   - Dipartimento di Biologia animale e genetica    - Dipartimento di Energetica, Ingegneria ISCI, Istituto Sperimentale Colture Industriali ENEA , sede di Trisaia

Obiettivi del progetto   Obiettivi del progetto 1) Progettare e realizzare un impianto pre-industriale di macerazione per la fibra di canapa, effettuare i test di macerazione e produrre vari campioni ad uso tessile 2) Organizzare una prova funzionale sull'impianto di "steam explosion" per la produzione di pasta di cellulosa dalla canapa; valutare i campioni prodotti 3) Dimostrare la convenienza economica delle tecnologie sviluppate e dell’intera filiera attraverso l'elaborazione di un piano economico ed industriale (business plan); Identificare e valutare le possibilità di integrazione della macerazione industriale con la produzione di energia da biomassa), 4) Trasferire agli agricoltori locali le informazioni necessarie affinché possano realizzare e gestire la produzione agricola e l'impianto di stigliatura.    

Come abbiamo innovato la macerazione ? Macerando le fibre decorticate invece degli steli interi Utilizzando enzimi od inoculi batterici selezionati Ottimizzando le condizioni del processo Organizzando le operazioni in modo che il metodo sia riproducibile su scala industriale Usando strumenti che consentano di verificare la qualità delle fibre

delle fibre corte e lunghe Le prove preliminari di verifica del metodo Sono state progettate e realizzate delle vasche sperimentali per il trattamento delle fibre corte e lunghe

Macerazione della fibra

Produzione dei campioni di filato

Le ipotesi di utilizzo dei sottoprodotti della lavorazione della canapa

Cellulosa: campioni ottenuti dall’impianto Steam Explosion con diverse condizioni operative

Integrazione impianto di steam explosion con impianto di produzione energia da biomassa Condizioni di funzionamento di Steam Explosion con canapa 

In quali aree potrebbe essere prodotta la canapa ? Valutazioni preliminari per avviare una filiera agro industriale della canapa Aree vocate alla coltivazione della canapa In quali aree potrebbe essere prodotta la canapa ? Dove si dovrebbero collocare i centri di stoccaggio, stigliatura e macerazione delle fibre ? Impianto di stigliatura Impianto di macerazione

Ipotesi di produzione agricola e stigliatura Ipotesi di produzione agricola e stigliatura. Aree potenzialmente utilizzabili dalla Cooperativa Val Di Serchio Paroli & Carrara AREA 1 SAU TOTALE: Ha 13.000 circa di cui SEMINATIVI Ha 10.500 circa Pisa AREA 2 SAU TOTALE: Ha 32.000 circa di cui SEMINATIVI Ha 24.500 circa Coop. Valdiserchio

Conto Economico CANAPA DA FIBRA relativo ad un ettaro di superficie coltivata Paroli & Carrara Parametri agronomici: Terreno di pianura medio impasto mediamente dotato Coop. Valdiserchio

Conto Economico - segue Paroli & Carrara Coop. Valdiserchio

Conclusioni dal punto di vista dell’agricoltore……. Paroli & Carrara Aumentare il valore aggiunto ovvero: Prima trasformazione “diretta” Migliorare la redditività della coltura maggiore qualità del prodotto maggiore produttività compressione dei costi Associazione di produttori Impianto di Stigliatura Coop. Valdiserchio

Paroli & Carrara Impianto di Stigliatura dati da elaborazioni provvisorie fonte: Punto & Linea Consulting Coop. Valdiserchio Punto & Linea Consulting

L’impianto industriale di bio-degommazione è l’elemento che qualifica la filiera di produzione della fibra ad uso tessile

Dal pilota all’impianto dimostrativo Nel 2006, all’interno dell’incubatore gestito da Sviluppo Italia Toscana s.p.a, a Venturina (LI), verrà realizzato il primo impianto dimostrativo del sistema di bio-degommazione, Strutture produttive Ricerca scientifica progettazione Strutture produttive Sviluppo macchine e materiali Impianto dimostrativo Progetto pilota Strutture produttive Indagini di mercato Costruzione macchine Strutture produttive

Gli sviluppi del progetto

L’impianto industriale viene progettato in modo che si inserisca nell’ambiente ed adotti metodi e materiali completamente eco-sostenibili

Il processo viene standardizzato ed adattato alle esigenze di un impianto industriale

Nuove macchine e sistemi vengono realizzati