RISPARMIO ENERGETICO ED ENERGIE RINNOVABILI IN ZOOTECNIA

Presentazione sul tema: "RISPARMIO ENERGETICO ED ENERGIE RINNOVABILI IN ZOOTECNIA"— Transcript della presentazione:

1 RISPARMIO ENERGETICO ED ENERGIE RINNOVABILI IN ZOOTECNIA
(CORSO REER) prof. Massimo Lazzari Dip. VSA- Veterinaria e Sicurezza alimentare - Università Milano

2 DI CHE COSA CI OCCUPEREMO
27/03/2017 DI CHE COSA CI OCCUPEREMO PROGRAMMA RISPARMIO NELLE OPERAZIONI DI CAMPO Necessità nei PVS e nei PI Riduzione inputs chimici per maggior precisione Migliore utilizzo concimazione organica Miglioramento tecniche irrigazione Miglioramento motori endotermici Sostituzione gasolio Modifica tecniche di lavorazione terreno Miglioramento meccanizzazione complessiva

3 SituaZione nei PVS Cosson nel 1976 osservava che “per adeguare la produzione di alimenti e assicurare lo sviluppo sociale ed economico della popolazione mondiale, la quantità di energia utilizzata da ogni persona e per ettaro di superficie coltivata dovrà essere notevolmente aumentata, specialmente nei paesi in via di sviluppo. Le tecniche a basso consumo energetico ancora ampiamente utilizzate come l’aratura animale…(omissis)… non riusciranno a produrre la quantità necessaria di alimenti…(omissis)…il problema quindi non è tanto capire quanta energia sarà necessaria ma in che forma potrà essere fornita.” Nello stesso anno Revelle10 scriveva che “un considerabile aumento dei consumi di energia sarà essenziale soprattutto per tre finalità: irrigazione, produzione di fertilizzanti chimici e generazione di potenza addizionale per la coltivazione dei campi. La situazione climatica e l’irrigazione permettono di ottenere due raccolti in India ma questo sarà possibile solo se le tecnologie saranno fortemente sviluppate…” . Chi ha frequentato i PVS negli ultimi anni sa che questa situazione in più di 30 anni non è mutata. DIFFERENTE E’ LA SITUAZIONE NEI PAESI INDUSTRIALIZZATI E IN ITALIA IN PARTICOLARE

4 Consumi energetici nella agricoltura italiana

5 Consumi energetici nella agricoltura italiana

6 Dell’essiccazione si è già detto
Consumi energetici nella agricoltura italiana Dell’essiccazione si è già detto

7 Riduzione inputs attraverso maggiore precisione

8 Migliore utilizzazione concimazione organica

9 Migliore utilizzazione concimazione organica

10 Migliore utilizzazione concimazione organica
i costi energetici dei trasporti possono essere stimati mediamente pari a 3,47 MJ/km*t, corrispondenti a 0,077 kgep/km*t Supponendo di utilizzare il 60% dei fertilizzanti si ha indifferenza energetica per i km riportati in tab.

11 Migliore utilizzazione concimazione organica

12 Sempre con il 60% dell’utilizzazione
Migliore utilizzazione concimazione organica Valutando il valore di surrogazione rispetto alla sola urea (dati 2008). Sempre con il 60% dell’utilizzazione

13 pari a 11,7 kWh di en. elettrica/kg N pari 2,57 kgep/kg N
Migliore utilizzazione concimazione organica pari a 11,7 kWh di en. elettrica/kg N pari 2,57 kgep/kg N

14 Migliore utilizzazione concimazione organica + BIOGAS

15 Migliore utilizzazione concimazione organica
NELL’IPOTESI DI ABBATTERE IL 70% DELL’AZOTO L’ENERGIA CHE SI SPENDE E’ PRESSOCHE’ IDENTICA A QUELLA CONTENUTA NEI SUBSTRATI. POI SI DEVE DISTRIBUIRE L’IDENTICO VOLUME DI REFLUI CON IL 30 % DI CONTENUTO DI AZOTO. QUINDI IL 70% DELL’N RECUPERABILE VA PERSO

16 Migliore utilizzazione concimazione organica
Valutando il valore di surrogazione rispetto alla sola urea (dati 2008). Da un punto di vista economico in alternativa si potrebbe arrivare fino ai km riportati in tab.

17 Migliore utilizzazione concimazione organica + BIOGAS

18 BIOGAS + NITRO-DENITRO
SI USA L’ENERGIA DELLA SOSTANZA ORGANICA PER DISTRUGGERE L’ENERGIA DELL’N

19 BIOGAS + NITRO-DENITRO
IL PREZZO DEL kWh ELETTRICO è DI 0,13 EURO, IL CV omnicomprensivo 0,28. COME VISTO IL DELTA (0,15 EURO/kWh) LO PAGHIAMO PER AVERE ENERGIA DA FONTI RINNOVABILI….MA SE POI LO USIAMO PER DISTRUGGRE UN’ALTRA FONTE, SEPPURE DIVERSA, DI ENERGIA RINNOVABILE, IL RAGIONAMENTO IN TERMINI COMPLESSIVI E’ DIFFICILEMENTE GIUSTIFICABILE

20 Migliore utilizzazione concimazione organica + BIOGAS

21 Certificati bianchi??? Si tenga presente che il certificato bianco ha un valore che è pari circa 100 Euro/tep. Se si dovesse dimostrate che a livello territoriale si applica una politica di “sostituzione” dei fertilizzanti chimici con fertilizzanti organici, si potrebbe valorizzare come risparmio energetico. 1 kg di N sostituito corrisponde a 0,17 Euri di certificato bianco. Oggi costa 1 Euro. Quindi si guadagnerebbe 1,17 Euri sui quali fare i conti

22 Irrigazione

23 Irrigazione Si stima che nel mondo vi sia solo il 15% di superficie irrigata, ma che essa fornisca il 30% della produzione mondiale. L’energia usata si divide in energia diretta, usata per sollevare e spingere l’acqua in pressione nelle tubazioni, e energia indiretta, usata per fare le sistemazioni idrauliche, per posare le tubazioni, ecc.

24 “Ricerca sui consumi irrigui
e le tecniche di irrigazioni in Lombardia” Dai dati disponibili in Lombardia il consumo per il sollevamento dell’acqua da parte dei consorzi di bonifica è molto basso. Si impiegano 516 milioni di m3 di acqua di irrigazione con un consumo di soli 46 milioni di kWh, pari mediamente a 0,016 kWh/m3. A questi vanno aggiunti i consumi a livello di singola azienda per sollevare l’acqua dai fossi in caso di irrigazione a scorrimento

25 Irrigazione

26 Regione Lombardia Settore irriguo
i consorzi di bonifica e irrigazione elaborano progetti e interventi sperimentali per la razionalizzazione dell’uso della risorsa idrica, adottando, ai sensi dell’articolo 25, comma 1, del d.lgs. 152/99, le misure necessarie all’ottimizzazione degli usi. Il Regolamento per l’uso, risparmio e riuso prevede i criteri per la concessione di portate irrigue commisurate alle necessità colturali, alle caratteristiche dei terreni e dei sistemi irrigui. A fini di promozione delle politiche di ottimizzazione dell’uso irriguo, la Regione incentiva: l’adeguamento dei sistemi di irrigazione per le aree che presentino deficit di risorse nel rapporto fra disponibilità, fabbisogni e usi in atto, anche a seguito dell'applicazione del DMV; gli interventi di razionalizzazione della gestione e riordino irriguo ad opera dei consorzi sulla base della l.r. 7/2003 e della politica di sviluppo rurale dell’Unione Europea; la diffusione di metodi e tecniche di irrigazione finalizzati alla riduzione dei consumi e all’ottimizzazione degli usi in un quadro di sviluppo eco-sostenibile; l’individuazione di forme alternative di approvvigionamento irriguo. Le concessioni irrigue sono oggetto di verifica, con cadenza definita nell’atto di concessione e da attuarsi con procedure abbreviate e semplificate, al fine di aggiornare le portate richieste all’evoluzione del comprensorio irriguo, alle colture in atto, alle misure di risparmio delle risorse idriche attuate

27 Irrigazione

28 Irrigazione

29 Irrigazione

30 Irrigazione

31 Irrigazione

32 Irrigazione

33 Irrigazione

34 MIGLIORAMENTO MOTORI ENDOTERMICI

35 MIGLIORAMENTO MOTORI ENDOTERMICI
Il problema strategico del motore Diesel è quello delle emissioni, soprattutto di particolato (PM) e ossidi di azoto (NOx), che dovranno essere drasticamente ridotte nei prossimi anni senza un sostanziale incremento dei costi e mantenendo tutte le attuali caratteristiche (consumi e prestazioni). DIFFICILE CONSEGUIRE RIDUZIONI DRASTICHE DEI CONSUMI SPECIFICI (g/kWh)

36 MIGLIORAMENTO MOTORI ENDOTERMICI
riduzione degli NOx a livello di camera di combustione, mediante l’utilizzo integrato delle tecnologie di controllo delle valvole e delle iniezioni multiple

37 SOSTITUZIONE GASOLIO Il metano tra gli idrocarburi assume il valore massimo disponibile in natura ovvero 4 atomi di idrogeno per 1 atomo di carbonio (il rapporto H/C per i combustibili tradizionali come benzina e gasolio è circa 1,85). riduzione della CO2

38 volume del metano stoccato in fase gassosa e
SOSTITUZIONE GASOLIO Trattrice a biogas 1982 volume del metano stoccato in fase gassosa e compresso a 200 bar è fino a cinque volte superiore a quello del gasolio .

39 SOSTITUZIONE GASOLIO

40 SOSTITUZIONE GASOLIO

41 CONSUMI PER LAVORAZIONI MECCANICHE
Consumi di gasolio nelle operazioni di campo per la produzione del mais

42 MODIFICA TECNICHE LAVORAZIONE TERRENO
Con la lavorazioni ridotte si arriva a risparmiare circa il 50% dell’energia primaria impiegata per unità di prodotto raccolto .

43 A (aratro a versoio tradizionale) B (aratro a versoio fenestrato)
MODIFICA TECNICHE LAVORAZIONE TERRENO A (aratro a versoio tradizionale) B (aratro a versoio fenestrato) G1 (erpice rotativo dopo aratura) D (erpice stellare) E (erpice a dischi dentellati) F (zappatrice rotativa) C (coltivatore a denti elastici) G2 (erpice rotativo dopo lav. ridotta)

44 MODIFICA TECNICHE LAVORAZIONE TERRENO
Con la semina su sodo si arriva a risparmiare circa l’80% dell’energia primaria impiegata per unità di prodotto raccolto .

45 corretto dimensionamento cantieri trattore-operatrice
MIGLIORAMENTO MECCANIZZAZIONE COMPLESSIVA APPLICAZIONE DI QUANTO VISTO A LEZIONE DI INGEGNERIA AGRARIA LO SCORSO ANNO IN MERITO A: corretto dimensionamento cantieri trattore-operatrice impiego di macchine combinate impiego annuo coerente con la vita fisica delle macchine dimensione degli appezzamenti adeguate alla capacità di lavoro