Unità Operative

 

    Al progetto, oltre al Centro di ricerca Ingegneria e Trasformazioni agroalimentari (Sedi di Monterotondo, Treviglio, Roma e Torino), partecipano altre 7 Unità operative: il Centro di ricerca Agricoltura e Ambiente (Sedi di Bologna Firenze e Bari), il Centro di ricerca Olivicoltura, Frutticoltura e Agrumicoltura (Sede di Acireale), il Centro di ricerca di Zootecnia e Acquacoltura (Sede di Monterotondo), il Centro di ricerca Foreste e Legno (sedi di Roma e Casale Monferrato), il Centro di ricerca Orticoltura e Florovivaismo (Sede di Pescia), l’Amministrazione Centrale (sede di Roma) ed il Centro Ricerche Produzioni Animali.

  • Centro di ricerca Ingegneria e Trasformazioni agroalimentari
    Sedi: Monterotondo (RM), Treviglio (BG), Roma e Torino
    Svolge attività nel campo dell’ingegneria dei biosistemi, dei processi agroindustriali e delle trasformazioni, soprattutto ortofrutticole, cerealicole e olivicole, per la gestione sostenibile degli agroecosistemi e delle filiere agricole, agroalimentari e agroindustriali.
  • Centro di ricerca Agricoltura e Ambiente
    Sedi: Roma, Bologna, Firenze e Bari
    Il Centro svolge studi e ricerche per la caratterizzazione, gestione sostenibile e modellazione spazio-temporale degli ecosistemi agrari e forestali attraverso un approccio inter e multidisciplinare.
  • Centro di ricerca Olivicoltura, Frutticoltura e Agrumicoltura
    Sedi: Acireale (CT)
    Il Centro si occupa di colture arboree: frutta, agrumi e olivo. Svolge attività di ricerca per il miglioramento delle filiere, sviluppando tecnologie per il miglioramento genetico, la genomica, la propagazione, la sostenibilità delle produzioni e la qualità dei frutti e dei derivati, fino alla valorizzazione dei sottoprodotti. Cura la conservazione, caratterizzazione e valorizzazione delle collezioni frutticole, agrumicole e olivicole.
  • Centro di ricerca Zootecnia e Acquacoltura
    Sedi: Monterotondo (RM) e Modena
    Il Centro si occupa di Zootecnia e Acquacoltura, realizzando programmi di miglioramento genetico e sviluppando innovazioni nell'ambito dei prodotti di origine animale e del controllo della loro sofisticazione, nonché degli impianti e delle tecnologie per l’ottimizzazione degli allevamenti. Il centro svolge attività di conservazione della biodiversità zootecnica, nonché miglioramento genetico delle specie foraggere e proteiche per l’alimentazione zootecnica.
  • Centro di ricerca Foreste e Legno
    Sedi: Roma e Casale Monferrato (AL)
    Il Centro svolge studi e ricerche per la gestione sostenibile delle foreste e dell’arboricoltura da legno, per il miglioramento genetico degli alberi forestali e la conservazione e la gestione della biodiversità, per la valorizzazione delle produzioni legnose e non legnose dei boschi e delle piantagioni forestali.
  • Centro di ricerca Orticoltura e Florovivaismo
    Sedi: Pescia (PT)
    Svolge ricerche con approcci integrati e multidisciplinari per il miglioramento genetico, la valorizzazione della biodiversità, l’innovazione agronomica e la difesa ecocompatibile di specie coltivate in pieno campo e sotto serra, orticole, aromatiche, floricole - ornamentali, per l’arredo urbano e delle produzioni vivaistiche.
  • Amministrazione Centrale
    Sedi: Roma
    Il Servizio Innovazione e trasferimento tecnologico effettua un’attività ricognitiva di idee e ritrovati suscettibili di protezione mediante brevetto industriale, modello di utilità o invenzione biotecnologica attraverso l’analisi dei progetti di ricerca presenti in banca dati, dei risultati trasferibili, delle proposte progettuali e contatti diretti con strutture e ricercatori; fornisce supporto operativo alla Commissione brevetti e alla Commissione spin-off curando l’istruttoria degli atti, la predisposizione della documentazione, la redazione e conservazione dei verbali; fornisce supporto agli inventori nelle attività finalizzate alla tutela della proprietà intellettuale, quali le indagini dello stato dell’arte, la redazione delle proposte, la gestione dei rapporti con i mandatari.
  • Centro Ricerche Produzioni Animali s.p.a. (CRPA)
    Il CRPA è impegnato in diversi progetti di ricerca applicata, si occupa di migliorare l'impiego dei liquami per le concimazioni, come la qualità delle produzioni alimentari di origine animale (www.crpa.it).

    •  

    Obiettivi ed attività generali

     

    Il progetto si articola all’interno del comparto delle agro-bio-energie sviluppando nei suoi 6 work package (WP), incluso il coordinamento, tematiche riguardanti l’efficienza energetica di macchine ed impianti, l’utilizzo delle biomasse solide, ottenute prevalentemente da sottoprodotti agroforestali, il recupero dei sottoprodotti agroindustriali per lo sviluppo della filiera del biogas, l’utilizzo di colture dedicate come matrice per l’estrazione di biocombustibili e/o biolubrificanti nei cicli produttivi delle bioraffinerie integrate ed infine azioni di dimostrazione e trasferimento delle conoscenze in merito allo sviluppo di impianti di microgenerazione con analisi della sostenibilità e delle principali criticità.

     

    Dettaglio attività

     

  • WP0: Coordinamento (WP leader: Paolo Menesatti – CREA-IT)
    Il coordinamento svolge la funzione di mandatario, con rappresentanza di altri soggetti contraenti, nei confronti dell’Ente finanziatore, committente dell’attività di ricerca. È l’interfaccia tra l’insieme dei partecipanti e l’Ente finanziatore.

    Si occupa, inoltre, della trasmissione delle informazioni sulle attività in corso sia all’interno (entro e tra i WP, i task e i gruppi di ricerca) e che all’esterno del progetto (attori del sistema di riferimento), di tipo organizzativo, scientifico, divulgativo e amministrativo-finanziario.
  • WP1: Miglioramento, sviluppo e promozione dell’efficienza energetica delle macchine, delle attrezzature agricole e della meccanizzazione (WP leader: Carlo Bisaglia – CREA-IT)
    Il WP1 si inserisce in uno dei principali obiettivi del programma finanziario dell’Unione Europea “Horizon2020”. L’obiettivo principale è quello di migliorare e sviluppare l’efficientamento energetico sia delle macchine che delle strutture agricole con programmi innovativi (come l’agricoltura digitale di precisione e lo sviluppo di un’algoritmica avanzata per la stima efficiente dei consumi delle lavorazioni agricole - ettaro coltura) e migliorativi delle caratteristiche e delle performance della componentistica di base (ad es.: pneumatici, trasmissionie, ecc.).

    Altre azioni hanno come obiettivo, lo sviluppo di prototipi di trattori ad alimentazione esclusiva o combinata a biometano o ad elevata automazione mentre altre sono finalizzate a sviluppare algoritmi multivariati per la stima predittiva efficiente dei consumi delle lavorazioni agricole (ettaro-coltura) o di un programma di supporto alle decisioni (SSD) per la diagnosi e l’implementazione di sistemi innovativi per la riduzione dei consumi energetici (ventilazione e riscaldamento) all’interno di serre esistenti. La tematica dell’efficientamento energetico in questo WP viene anche affrontata utilizzando come tool sistemi di irrigazione innovativi.
  • Task 1.1: Sistemi avanzati di valutazione sperimentale delle caratteristiche e delle performance dei componenti delle macchine (ad es.: pneumatici, trasmissioni) al fine del miglioramento dell'efficienza energetica e prestazionale delle stesse (Task leader: Maurizio Cutini – CREA-IT)
    Gli obiettivi di questo task prevedono: ridurre la quantità di gasolio utilizzata in azienda per le macchine agricole; ridurre l’emissione di CO2 equivalente dell’intero processo di produzione; valutare l’impatto in termini di rifiuti delle officine; valutare gli effetti della riduzione della potenza dei trattori; aumentare le ore di personale senza aumentare i costi dell’azienda; elaborazione di una nuova impostazione nella scelta della flotta aziendale di macchine agricole anche tenendo conto delle specifiche realtà aziendali (indirizzo produttivo, SAU, organizzazione del personale).
  • Task 1.2: Trattori ad alimentazione esclusiva o combinata a biometano (Task leader: Carlo Bisaglia – CREA-IT)
    In questo task sarà eseguita una ricognizione delle principali tecnologie di upgrading del biogas al fine di metterlo a disposizione come combustibile per trattori agricoli e forestali alimentati a biometano e si analizzerà la disponibilità ed i campi di utilizzazione di questi ultimi.
  • Task 1.3: Meccanizzazione ad elevata automazione per l’efficientamento energetico (Task leader: Alberto Assirelli – CREA-IT)
    L’obiettivo generale è quello di realizzare cantieri ad elevata automazione in grado di gestire autonomamente specifiche operazioni in determinati settori colturali. A tal fine l’attività verrà sviluppata in relazione ai seguenti obiettivi specifici: valutazione delle necessità di meccanizzazione inerenti alle principali operazioni colturali; progettazione e sviluppo di cantieri mirati all’efficienza energetica ed al contenimento dei costi; valutazione della sostenibilità economica ed energetica dei cantieri sviluppati; promozione di attività dimostrative, divulgative e informative.
  • Task 1.4: Sviluppo e testing sperimentale di algoritmi per la stima efficiente dei consumi delle lavorazioni agricole (ettaro-coltura) (Task leader: Corrado Costa – CREA-IT)
    L’obiettivo che si pone il presente task consiste nello sviluppo di un supporto software di analisi preventiva delle diverse componenti dei costi economici e dei consumi di combustibili fossili e delle conseguenti emissioni di CO2 che si verificano in occasione dell’esecuzione delle operazioni colturali necessarie per il ciclo colturale (ettaro-coltura). Tale supporto, applicabile alle operazioni colturali delle varie linee di meccanizzazione presenti nell’agricoltura e selvicoltura italiane, permetterà in fase di programmazione delle operazioni colturali, di prevedere e selezionare interventi meccanizzati che consentono di ottimizzare i consumi di combustibile e le emissioni di CO2 e di contenere i costi economici sostenuti per la unità di prodotto ottenuto.
  • Task 1.5: Agricoltura di precisione come tool di efficientamento energetico, ambientale ed economico (Task leader: Carlo Bisaglia – CREA-IT)
    L'azione si concentrerà su valutazioni e sperimentazioni di macchine e tecnologie di AP (ISOBUS, autoguida, posizionamento RTK, mappatura delle rese, gestione della flotta, sw di controllo consumi, manutenzione in remoto, rateo variabili, sensori di vigore, ecc.) con l'obiettivo primario di misurare gli effettivi risparmi in termini di consumi energetici, di emissioni e di più generale impatto ambientale, sempre in considerazione dell'efficacia di produzione. L’obiettivo generale è quello di analizzare le principali applicazioni oggi disponibili nei principali comparti quali: cerealicolo, frutticolo, orticolo e zootecnico.
  • Task 1.6: Risparmio energetico nell’irrigazione anche attraverso sistemi di precisione (Task leader: Roberto Tomasone – CREA-IT)
    L’obiettivo generale del task consiste nel poter ricercare nuovi sistemi e tecnologie innovative in riferimento ad una moderna irrigazione, attuando il trasferimento del know-how acquisito dai ricercatori del CREA-IT e dei collaboratori esterni nelle varie attività di ricerca e sperimentazione.

    Obiettivi specifici: effettuare attività di ricerca ed ove possibile di sperimentazione ed applicazione di quanto osservato in riferimento al risparmio energetico, efficientamento delle risorse idriche, all’impiego di nuovi, mezzi e/o macchine e strumenti impiegabili nella moderna tecnica irrigua; definire metodologie di prova per l’esecuzione di test specifici in campo relativamente ad ogni sistema che potrà essere impiegato nella sperimentazione; rendere disponibile i risultati delle attività agli utenti finali (ditte agromeccaniche, aziende agrarie e comunità scientifica).
  • Task 1.7: Sviluppo di un programma di supporto alle decisioni (SSD) per la diagnosi energetica di serre esistenti e la valutazione virtuale di opzioni migliorative (Task leader: Elio Romano – CREA-IT)
    Sviluppo di un programma di supporto alle decisioni (SSD) per la diagnosi energetica di serre esistenti e la valutazione virtuale di opzioni migliorative; sviluppo di App e di sistemi di realtà aumentata per smartphone per la visualizzazione di informazioni sulla gestione della ventilazione e del microclima nei cicli colturali in atto; sviluppo di sistemi di monitoraggio e controllo basati su tecnologie elettroniche a basso costo e progettazione/prototipazione open source.
  • Task 1.8: Riduzione dei consumi energetici per il riscaldamento delle serre (Task leader: Marco Fedrizzi)
    L’obiettivo che si pone il presente lavoro è la valutazione della sostenibilità economica e ambientale degli impianti di generazione di calore che sfruttano fonti di energia alternative al gasolio ed al GPL applicati al settore della serricoltura. In particolare, la presente ricerca verterà sull’utilizzo di impianti di riscaldamento a pompa di calore.
  • WP2: Sviluppo della filiera delle biomasse solide agroforestali (WP leader: Enrico Ceotto – CREA-AA)
    Costituisce il punto centrale del WP2, lo sviluppo della filiera delle biomasse solide agroforestali tramite l’introduzione di sistemi innovativi e/o l’utilizzo di nuove soluzioni tecniche per la produzione di energia. Si tratta di un tema piuttosto complesso in quanto le biomasse provenienti dal comparto agricolo e forestale possono essere estremamente differenti dal punto di vista chimico-fisico. Tali caratteristiche possono avere un peso notevole sulla scelta del tipo di processo di trasformazione, sulle specifiche tecnologiche dell’impianto e sulle problematiche che si possono avere nelle varie fasi della filiera. Da questo punto di vista il ruolo del fattore meccanizzazione delle operazioni di raccolta, carico, trasporto, scarico e stoccaggio è fondamentale ed influenza in maniera determinante la sostenibilità economica dell’impiego del residuo. Un altro degli obiettivi del WP2, è quello quindi di ottenere materiale adatto per la produzione di energia, regolando accuratamente molti parametri e introducendo innovazioni e/o l’utilizzo di nuove soluzioni tecniche, per la valutazione dell’impatto sulle caratteristiche qualitative del prodotto e per la definizione delle corrette condizioni per la raccolta del prodotto stesso.
  • Task 2.1: Sistemi di compattamento per biomasse residuali (Task leader: Alberto Assirelli – CREA-IT)
    L’obiettivo generale del task è quello valutare l’applicabilità di sistemi di separazione, trattamento e compattazione idonee all’applicazione su raccoglitrici agricole, a bordo campo e/o nei cantieri di allestimento forestale od eventualmente presso impianti di trasformazione per verificarne il comportamento al variare della tipologia di biomassa e del suo contenuto di umidità.

    A tal fine l’attività verrà sviluppata in tre linee principali: valutazione delle possibilità di equipaggiamento di mietitrebbiatrici in raccolta di cereali, leguminose e mais di sistemi di separazione e compattamento integrati all’operatrice; valutazione di diversi sistemi di trattamento/compattamento a densità regolabile, anche scarrabile; promozione di attività dimostrative, divulgative e informative.
  • Task 2.2: Colture e tecniche innovative per la produzione di bioenergia (Task leader: Enrico Ceotto – CREA-AA)
    L’attività del task si svilupperà in due linee principali. La prima riguarderà: il valutare se epoche di taglio estive dell’Arundo possono ripristinare un attivo accrescimento nella seconda parte dell’estate, periodo nel quale la coltura normalmente subisce un “crollo estivo” del tasso di crescita; il quantificare le asportazioni e l’efficienza dell’uso dell’azoto dell’Arundo sottoposta ad epoche di raccolta estive; il valutare se epoche di raccolta estive determinano un declino di produttività del canneto nel corso degli anni rispetto al taglio tradizionale a fine stagione. La seconda: la valutazione qualitativa e quantitativa della produttività di 2 genotipi di cardo mariano a fini energetici; la valutazione dell’adattabilità di cardo mariano a tecniche agronomiche di minima lavorazione del suolo e a ridotte concimazioni azotate.
  • Task 2.3: Valorizzazione delle biomasse lignocellulosiche per la produzione di energia termica (Task leader: Luigi Pari)
    La linea di ricerca proposta intende valorizzare al massimo le produzioni di specie arboree allevate ad MRF attraverso la meccanizzazione delle operazioni di raccolta e sezionamento delle piante ed il successivo confezionamento in idonei sacchi di rete.

    Tale studio consentirà di disporre di un prodotto già confezionato in campo e che sarà idoneo ad essere accatastato e conservato per il periodo di tempo necessario alla completa disidratazione, per poi essere avviato alla commercializzazione.
  • Task 2.4: Valorizzazione delle biomasse forestali residuali (Task leader: Giuseppe Pignatti – CREA-FL)
    Gli obiettivi riguardano: la caratterizzazione dendrometrica e stima del potenziale di biomassa ritraibile da piantagioni forestali di conifere (diradamenti) e di eucalitto (collegamento con la Task 5.1). le analisi dei cantieri forestali con studio dei tempi di lavoro e delle produttività in relazione ai due sistemi di lavoro adottati (legno corto e albero intero); la valutazione della convenienza economica dell’utilizzo dei residui dell’utilizzazione del ceduo e di diradamenti in popolamenti di conifere con il sistema di lavoro dell’albero intero (in collegamento con la Task 5.1); la valutazione dell’impatto ecologico del prelievo dei residui (sistema dell’albero intero) rispetto al loro rilascio sul terreno (sistema del legno corto); la modellizzazione del cantiere ove viene applicato il sistema dell’albero intero.
  • Task 2.5: Recupero di residui lignocellulosici da gestione del verde urbano (Task leader: Marcello Biocca – CREA-IT)
    Gli obiettivi riguardano: la caratterizzazione dendrometrica e stima del potenziale di biomassa ritraibile da piantagioni forestali di conifere (diradamenti) e di eucalitto (collegamento con la Task 5.1). le analisi dei cantieri forestali con studio dei tempi di lavoro e delle produttività in relazione ai due sistemi di lavoro adottati (legno corto e albero intero); la valutazione della convenienza economica dell’utilizzo dei residui dell’utilizzazione del ceduo e di diradamenti in popolamenti di conifere con il sistema di lavoro dell’albero intero (in collegamento con la Task 5.1); la valutazione dell’impatto ecologico del prelievo dei residui (sistema dell’albero intero) rispetto al loro rilascio sul terreno (sistema del legno corto); la modellizzazione del cantiere ove viene applicato il sistema dell’albero intero.
  • Task 2.6: Potenzialità produttiva e servizi ambientali di colture da bioenergia su suoli marginali (Task leader: Marcello Donatelli – CREA-AA)
    Questo studio ha come obiettivi lo sviluppo di infrastrutture e analisi. In particolare sviluppare e rendere disponibile al pubblico un sistema di dati e modelli per la simulazione di sistemi agricoli (con particolare riferimento alla colture da bioenergia) a copertura del territorio nazionale; simulare le produzioni di varie specie di colture da bioenergia o che possano avere uso in processi di bioraffineria a copertura nazionale, stimando potenzialità produttive, variabilità inter-annuale anche in scenari di cambiamento climatico; valutare potenziale impatto ambientale dei sistemi produttivi analizzati attraverso la Life Cycle Impact Analysis (LCIA).
  • WP3: Sviluppo della filiera del biogas (WP leader: Luca Buttazzoni – CREA-ZA)
    Il WP3 affronta il problema sia del recupero delle biomasse residuali per la produzione e la valorizzazione di colture dedicate, sia degli aspetti meccanici ed impiantistici per la valorizzazione del digestato per la filiera del biogas. L’utilizzo di scarti agricoli per la produzione di biogas offre significativi vantaggi ambientali in termini di produzione di calore e di energia, e di potenziale riduzione di gas a effetto serra. L’industria del biogas ha avuto notevole espansione in Europa dove la produzione di energia è aumentata del 31% tra il 2010 ed il 2011.
  • Task 3.1: Recupero di sottoprodotti agroindustriali per processi di valorizzazione energetica (Task leader: Antonella Chiariotti - CREA-AA)
    Il progetto sarà focalizzato sulla cinetica del processo di Digestione Anaerobica di rifiuti organici agrozootecnici al fine di aumentare l’efficienza della produzione di biogas. Gli obiettivi da perseguire sono di seguito specificati: identificazione delle condizioni ottimali di processo per la produzione di idrogeno e metano con substrati diversi singoli o in codigestione; caratterizzazione e selezione di consorzi microbici per la produzione di biogas nelle diverse condizioni di coltura.
  • Task 3.2: Produzione d’inoculi per digestori anaerobici (Task leader: Rosa Marchetti – CREA-ZA)
    Gli obiettivi riguardano la progettazione e realizzazione di un prototipo per la produzione di inoculi microbici misti utilizzabili in qualsivoglia impianto di biogas di tipo CSTR che lavori in mesofilia. In particolare, si vuole: valutare la realizzabilità di una soluzione impiantistica adatta a essere commercializzata ad allevatori, produttori di biogas, che vogliano produrre gli inoculi in azienda. Il prototipo rappresenta una configurazione essenziale di impianto, per un volume complessivo di inoculo lavorato dell’ordine di grandezza di 2 metri cubi. Il sistema lavora in semicontinuo in quanto le prime fasi della produzione sono realizzate in continuo mentre la raccolta dell’inoculo richiede l’arresto del processo. Il vantaggio del sistema in semicontinuo, rispetto a una soluzione in batch (comunque possibile) è rappresentato dalla possibilità di produrre volumi superiori di inoculo, nell’unità di tempo. Individuare la metodologia più idonea alla conservazione e distribuzione commerciale dell’inoculo, nel caso in cui esso venga prodotto su larga scala da un’azienda di servizi per la distribuzione ad aziende agricole o agro-zootecniche dotate di impianti di biogas. Arrivare a una chiara definizione, in termini parametrici, di qualità dell’inoculo.
  • Task 3.3: Nuovo prototipo di digestore a due stadi (Task leader: Serafino Concetti – CREA-ZA)
    Nell’ambito del progetto MiPAAF SOS-ZOOT, scheda MAREA, cui hanno partecipato CREA-IT e CREA-ZA è stato progettato, realizzato, quindi installato presso l’azienda del CREA-ZA, un impianto pilota di digestione anaerobica a doppio stadio nel quale avviene una produzione separata di idrogeno e metano a partire da liquami e scarti caseari. Il processo è stato testato in laboratorio e l’impianto, per il quale è in corso una domanda di brevetto (“procedimento ed impianto per la produzione di idrogeno e metano da effluenti zootecnici” n. TO2013A000227), ha dato risultati incoraggianti anche in termini di interesse da parte dell’industria. Tuttavia, il reattore nella sua attuale conformazione può essere alimentato solo con substrati a basso tenore di Solidi Totali (meno del 5%), in cui le particelle e gli aggregati della frazione in sospensione abbiano dimensioni inferiori a 2-3 mm, limiti che mal si conciliano con le caratteristiche degli effluenti zootecnici, in particolare del refluo delle stalle di bovine e di bufale da latte. Il task si pone l’obiettivo di rivedere il prototipo e superare le criticità emerse migliorandone sostanzialmente le performances intese come ampliamento della gamma di substrati (biomasse) impiegabili, e di aumentarne la flessibilità ampliando della possibilità di variare i parametri di processo.
  • Task 3.4: Impatto dei biodigestati sulle comunità microbiche dei suoli agrari (Task leader: Luisa Maria Manici – CREA-AA)
    Valutare la risposta delle comunità microbiche dei suoli all’apporto di masse residue (digestati) da impianti per la produzione di biogas con particolare riferimento alle colture da energia, allo scopo di: valutare l’impatto dei digestati sulle componenti biologiche della fertilità dei suoli; individuare materiali organici e pratiche che possano massimizzare le componenti biologiche funzionali dei suoli (incremento di crescita delle colture, repressività verso i patogeni radicali) in modi da aumentare il valore economico dei digestati finali degli impianti che lavorano secondo le procedure di autocontrollo basate sui principi del sistema HACCP in conformità alle disposizioni comunitarie.
  • Task 3.5: Valutazione dell’efficacia agronomica dei digestati anaerobici e loro valorizzazione per l’uso agricolo (Task leader: Maria Teresa Dell’Abate – CREA-AA)
    L’obiettivo principale consisterà nella valutazione, in prove di laboratorio ed in vaso, dell’efficacia agronomica di biodigestati ottenuti da diverse materie prime di origine zootecnica addizionate o meno con altre biomasse organiche. Verranno altresì individuati i migliori materiali di partenza e percorsi tecnologici che consentano di ottenere biodigestati standardizzati di buona qualità per l’uso agricolo. Ulteriore obiettivo della presente ricerca riguarderà la valorizzazione del digestato anaerobico attraverso l’analisi di eventuali proprietà biostimolanti sulla crescita della pianta e l’individuazione di molecole bioattive. L’obiettivo finale è quello di individuare biodigestati potenzialmente utilizzabili per la formulazione di preparati commerciali per uso agronomico.
  • Task 3.6: Utilizzo del pastazzo di agrumi e di altre biomasse residuali tipiche mediterranee come matrici alternative per la produzione di biogas (Task leader: Simona Fabroni – CREA-OFA)
    Gli obiettivi specifici riguardano: caratterizzazione chimica e fisica dell’ingestato e del digestato con costituzione di un data base ed utilizzo dei dati per il feed-back all’impianto e per la prosecuzione del progetto; valorizzazione, attraverso la digestione anaerobica, di alcune biomasse residuali delle coltivazioni e dei processi agroalimentari tipiche dell’area mediterranea, con particolare riferimento a quelle per le quali lo smaltimento, allo stato attuale, rappresenta un problema economico e ambientale; meccanizzazione della distribuzione del digestato, sia della frazione solida che di quella liquida, in colture arboree, principalmente agrumi, così da ampliare la sua possibile utilizzazione agronomica; formulazione di nuovi fertilizzanti. Per la loro composizione media, le frazioni solida e liquida del digestato presentano caratteristiche simili a quelle di un concime organo-minerale, così come definito dalla norma sui fertilizzanti. Vista la natura dell’ingestato si ritiene che alcune frazioni del digestato possano prestarsi anche alla complessazione di meso o microelementi; utilizzazione agronomica dei residui della digestione anaerobica. Per la valutazione delle proprietà fertilizzanti del digestato saranno realizzate prove su piante di agrumi ornamentali o su portinnesti in contenitore; individuazione delle norme nazionali e regionali per l’impiego come ammendante in agricoltura del digestato; valutazione economica relativa alla disponibilità dell’imprenditore agricolo a pagare il digestato, inteso come ammendante per i suoli.
  • WP4: Bioraffinerie integrate in cicli produttivi agroalimentari (WP leader: Daniele Pochi – CREA-IT)
    Il tema dell’innovazione è centrale all’interno del progetto ed il WP4 va ad integrare le nuove conoscenze che sono attese dell’attività complessiva operando nel comparto delle bioraffinerie. In particolare, saranno oggetto di studio l’idrolisi enzimatica a basso tenore di azoto e di inibitori da biomassa lignocellulosica per la filiera del biodiesel di II generazione, la produzione di Single Cell Oils (SCO) per biodiesel e biolubrificanti, la valutazione di prodotti da colture oleaginose non alimentari che le rendono idonee all’autoproduzione aziendale di biocarburanti e/o biodiesel e la sperimentazione di oli a base vegetale per trattori agricoli per migliorare l’efficienza energetica e l’impatto ambientale. Il WP4 si pone quindi l’obiettivo di studiare, sperimentare e sviluppare alcune soluzioni di processo (smart-technologies) originali ed innovative per la produzione di bio-based e di valutare i prodotti da colture oleaginose non alimentari che le rendono idonee all’autoproduzione aziendale di biocarburanti.
  • Task 4.1: Idrolizzati enzimatici a basso tenore di azoto e di inibitori da biomassa lignocellulosica per la filiera del biodiesel di II generazione (Task leader: Stefania Galletti – CREA-AA)
    L’obiettivo generale è verificare la possibilità di produrre SCO da biomasse lignocellulosiche opportunamente pretrattate e idrolizzate. Gli obiettivi specifici riguardano 1) la messa a punto di protocolli di pretrattamento e idrolisi di biomasse lignocellulosiche, per l’ottenimento di idrolizzati a basso tenore di azoto e di inibitori; 2) la verifica dell’idoneità degli idrolizzati per la produzione di SCO attraverso valutazione delle rese in olio con MO selezionati (funghi e lieviti).
  • Task 4.2: SCO (Single Cell Oils) da scarti agroalimentari per biodiesel e biolubrificanti (Task leader: Laura Bardi – CREA-IT)
    Obiettivo della ricerca è l’individuazione dei ceppi microbici e delle condizioni tecnologiche ottimali di conduzione del processo fermentativo finalizzato a produrre SCO da biomasse microbiche cresciute su effluenti dell’agroindustria come substrati di crescita, finalizzando in particolare la ricerca all’ottenimento di oli con le specifiche caratteristiche qualitative richieste per l’utilizzo come lubrificanti o combustibili. Si intende in tal modo perseguire il massimo valore aggiunto possibile dal processo e fornire una nuova tecnologia che, inserita in filiere agroalimentari ed agroindustriali, utilizzandone i reflui dia origine ad un nuovo co-prodotto.
  • Task 4.3: Valutazione di colture oleaginose non alimentari per l’autoproduzione di biocarburanti e/o lubrificanti nei trattori ed in altri utilizzi agricoli (Luca Lazzeri – CREA-AA)
    L’obiettivo generale di questa task è la definizione e lo studio di due filiere di chimica verde basate su altrettante colture oleaginose, al fine di valutare potenziali utilizzi dell’olio e dei coprodotti (essenzialmente le farine residue di disoleazione). Tale obiettivo generale sarà perseguito attraverso obiettivi specifici: reperimento, produzione ed estrazione di semi ad alto contenuto in acido erucico (Crambe abyssinica Hochst), alto contenuto in acido oleico (Carthamus tinctorius L.); caratterizzazione e studi per la valorizzazione dei panelli residui di disoleazione di crambe e cartamo tal quali o in seguito a semplici sistemi di frazionamento e/o separazione, per la definizione di nuovi bio-prodotti di interesse industriale o agricolo, aspetto fondamentale per i bilanci economici ed ambientali delle due filiere.
  • Task 4.4: Valutazione sperimentale dell’attitudine di oli “bio-based” all’utilizzo sulle macchine agricole per ridurre l’impatto dei lubrificanti sull’ambiente (Daniele Pochi – CREA-IT)
    L’obiettivo generale del task è la valutazione delle prestazioni di oli a base vegetale utilizzati come lubrificanti di trasmissioni e/o per l’azionamento di impianti oleodinamici, in comparazione con i lubrificanti tradizionali (minerali e di sintesi), ai fini dell’introduzione dei primi nei processi produttivi agricoli. Lo studio si articolerà nella messa a punto di un banco prova e di una metodologia di prova per l’esecuzione di test specifici per valutare che ciascun bio-lubrificante possegga caratteristiche equivalenti ai lubrificanti tradizionali, sia all’inizio della sua vita (da nuovo), sia dopo periodi di utilizzo in condizioni gravose di lavoro, onde verificare che le proprietà lubrificanti si conservino nel tempo.
  • WP5: Realizzazione impianti sperimentali, dimostrazioni e divulgazione (WP leader: Francesco Gallucci – CREA-IT)
    Infine, per quanto riguarda il WP5 la collaborazione tra CREA ed ENAMA, riguarderà il sottoparagrafo, 2.5.3 di ENAGRI “Realizzazione impianto sperimentale di microgenerazione a scopo divulgativo”, nel quale si farà riferimento alla normativa vigente che prevede interessanti opportunità per gli impianti di microgenerazione diffusa di proprietà di aziende agricole alimentati con le biomasse residuali. Il WP5 di AGROENER, ha infatti come scopo principale quello di realizzare impianti sperimentali, che nel corso degli anni del progetto verranno affiancati da azioni dimostrative e divulgative, di diversa origine e funzionalità come per esempio un impianto di microfiliera energetica sviluppata su scala territoriale ed un centro dimostrativo all’interno del CREA-IT di Monterotondo, che tenga conto del nuovo D.M. sulle Energie rinnovabili (n.28 del 6 luglio 2012 in vigore dal 01/01/2013) che favorisce i piccoli impianti di microgenerazione.
  • Task 5.1: Dimostrazione e divulgazione sull’uso della biomassa da piantagioni dedicate e da formazioni forestali di prossimità territoriale (Task leader: Giulio Sperandio – CREA-IT)
    L’obiettivo generale del task è quello di implementare un modello di microfiliera energetica sviluppata su scala territoriale, con centro di valorizzazione energetica localizzato presso il CREA-ING di Monterotondo. A tal fine l’attività verrà sviluppata in relazione ai seguenti obiettivi specifici: valutazione delle potenzialità di autoapprovvigionamento di biomassa ritraibile da: piantagioni a ciclo breve e medio (già esistenti e da realizzare all’interno dell’azienda del CREA-ING e del CREA-PLF di Roma-Casalotti); formazioni naturali di prossimità territoriale; piantagioni forestali di conifere e latifoglie dell’azienda del CREA-PLF di Roma-Casalotti (attività, quest’ultima, in collegamento con la Task 2.4); implementazione di un sistema informativo territoriale su base GIS per il supporto e la gestione delle fasi di valutazione e approvvigionamento delle biomasse; valutazione della sostenibilità economica ed energetica dei singoli processi produttivi e dell’intera filiera in relazione all’impiego della biomassa di diversa origine nella centrale a griglia mobile del CREA-ING.
  • Task 5.2: Produzione dimostrativa di pellet su piccola scala per la valorizzazione della biomassa di diversa origine. (Task leader: Vincenzo Civitarese – CREA-IT)
    L’obiettivo generale del Task è quello di valorizzare materiali lignocellulosici di varia natura, facilmente reperibili sul territorio, attraverso la promozione di un modello dimostrativo di produzione di pellet su scala aziendale. Il modello, da implementare presso il CREA-IT di Monterotondo, sarà basato sui principi della sostenibilità tecnica, economica ed energetica. L’attività verrà sviluppata in relazione ai seguenti obiettivi specifici: individuazione dei sistemi ottimali di pretrattamento termico della biomassa per la riduzione del contenuto di umidità del prodotto da impiegare nella successiva fase di pellettizzazione; pellettizzazione ed eventuale produzione di bricchetti da biomasse di diversa origine, anche da produzioni biologiche certificate, ottenibile da singole specie/provenienze e individuazione di miscele di biomassa maggiormente rispondenti ad elevati standard qualitativi, per una migliore valorizzazione finale del prodotto; valutazione delle potenzialità di produzione del pellet e di bricchetti e relativa analisi qualitativa per tipologia di biomassa d’origine e distribuzione territoriale; valutazione della sostenibilità economica ed energetica del processo produttivo di pellettizzazione e dell’eventuale produzione di bricchetti per tipologia di biomassa impiegata.
  • Task 5.3: Verifica della fattibilità del recupero di biomasse erbacee per impianti dimostrativi a biogas. (Task leader: Luigi Pari CREA-IT)
    L’obiettivo principale del Task è quello di sviluppare sistemi innovativi per permettere l’utilizzo di quelle biomasse agricole di scarto che attualmente non sono utilizzate, allo scopo di incrementare la disponibilità di biomasse fermentescibili e la riduzione di superfici coltivate per l’alimentazione di impianti a biogas.
  • Task 5.4: Sistema innovativo per la valorizzazione agricola del digestato. (Task leader: Luigi Pari – CREA-IT)
    La proposta progettuale indicata nel Task si propone di sviluppare soluzioni tecnologiche in grado di risolvere le problematiche legate ad un completo riutilizzo agronomico del digestato come importante fonte fertilizzante. L’innovazione tecnologica prevede la costituzione di sistemi di accumulo posti in campo e removibili abbinati a manichette innovative per lo spandimento in campo, durante i mesi estivi.
  • Task 5.5: Innovazione, dimostrazione e divulgazione della qualità del pellet. (Task leader: Corrado Costa – CREA-IT)
    L’obiettivo generale del Task, in collaborazione con ENAMA, è la caratterizzazione multi-sensore di materie prime e pellet da esse derivati per una valutazione qualitativa del processo di produzione e dei prodotti finiti. A tal fine verranno sviluppate tecniche ed effettuate analisi distruttive e non delle materie prime di differente origine (materiali / provenienze) e del pellet da esse derivati, per qualificare e tracciare il prodotto. L’attività è proposta in conformità ed a supporto di quanto previsto dal paragrafo 1.2 del progetto esecutivo “ENERGIA dall’Agricoltura - ENAGRI” che specifica come gli esperti dei due enti collaboreranno in diversi settori, tra i quali quello della certificazione dei biocombustibili (in riferimento alle norme EN e le ISO) per lo sviluppo di tecnologie a supporto delle filiere agro-energetiche, la riduzione dell’impatto ambientale e l’aumento della redditività aziendale.
  • Task 5.6: Centro dimostrativo CREA-ING: Filiera energetica biomasse biogas/biometano: Utilizzo della biomassa e qualità delle emissioni dei sistemi di combustione nell’utilizzo del biogas/biometano, syngas e della biomassa. (Task leader: Francesco Gallucci - CREA-IT)
    L’obiettivo generale del task è la realizzazione di un centro dimostrativo che tenga conto del D.M. sulle Energie rinnovabili (n. 28 del 6 luglio del 2012) che ha come cuore l’impianto di microcogenerazione da 350 kWt (acqua calda a 80÷90°C per il teleriscaldamento), con produzione di EE (25 kWe) mediante un turbogruppo a vapore. Inoltre, l’impianto è dotato di scambiatore di calore fumi/aria per la produzione di aria calda ad alta temperatura che può essere utilizzata per l’essiccazione della biomassa in ingresso, ed è in grado di produrre vapore saturo fino a 1.2 MPa (circa 199°C). Il laboratorio LAS-ER-B annesso all’impianto è indispensabile per la determinazione delle caratteristiche chimico-fisiche della biomassa in ingresso e il rilievo dei microinquinanti organici al camino dell’impianto a biomasse e allo scarico dei cogeneratori alimentati a biogas/biometano. Il task si articola sulle due filiere principali inerenti le bioenergie: filiera energetica biogas/biometano e filiera energetica biomasse, e prevede l’analisi tecnico-economica degli impianti di produzione e dei sistemi di upgrading del biometano, anche alla luce del DM 5 dicembre 2013. Si valuteranno, inoltre, gli effetti dei pretrattamenti meccanici sulla produzione del biogas e sulla qualità del digestato.
  • Task 5.7: Sistemi dimostrativi per la produzione di biogas da prodotti e derivati contaminati da micotossine. (Task leader: Claudio Fabbri - CRPA)
    L’attività del Task si propone di: quantificare e caratterizzare gli strati flottanti e sedimentabili in digestati prelevati in diversi impianti di digestione anaerobica alimentati con diverse tipologie di biomasse, al fine di ottimizzare i sistemi di miscelazione e gli impianti per il trattamento del digestato per uso fertirriguo; valutare il comportamento e l’eventuale abbattimento delle micotossine introdotte con prodotti e sottoprodotti cerealicoli contaminati in digestione anaerobica; valutare l’effetto della successiva fase di stoccaggio del digestato contaminato da micotossine sulla eventuale ulteriore azione di riduzione indotta dall’attività microbiologica residua presente; verificare gli effetti del processo biologico di digestione anaerobica, a partire da biomasse agro-zootecniche diverse, condotto in condizioni termometriche diverse sull’evoluzione delle specie batteriche del genere Clostridium; proporre una soluzione sostenibile ed efficace per lo sfruttamento, mediante produzione di biogas, di materie prime a base di frumento e suoi derivati a fini energetici.
  • Task 5.8: Centro dimostrativo per la produzione aziendale di biogas e biometano e l’utilizzo in motorizzazioni sperimentali (gruppi elettrogeni, trattrici). (Task leader: Daniele POCHI - CREA-IT)
    L’obiettivo generale del Task è la realizzazione di un centro dimostrativo dell’applicabilità, nell’azienda agricola, della tecnologia innovativa basata su digestore a due stadi, per la produzione di energia e il miglioramento del bilancio energetico dell’azienda stessa. Il centro dimostrativo consisterà di tre elementi principali: il primo è l’impianto a due stadi che sarà messo a punto nel task 3.3; il secondo elemento sarà costituito da un impianto upgrading utile al miglioramento del combustibile che andrà ad alimentare la cogenerazione, riguardante il terzo ed ultimo elemento, basata su un motore a scoppio modificato per essere alimentato con bio-metano purifucato o in miscela con bio-idrogeno. L’attività verrà sviluppata in relazione ai seguenti obiettivi specifici: messa a punto di un sistema per l’upgrading del biogas (metano e idrogeno), in grado cioè di abbattere in maniera significativa il contenuto di CO2, solfuri, acqua ed altri interferenti in tracce, consentendone l’utilizzo diretto in azienda e/o l’immissione in rete; realizzazione di un sistema in grado di utilizzare una miscela di bio-metano e bio-idrogeno come combustibile per la produzione di energia elettrica e termica; integrazione fra digestore a due stadi e sistema di cogenerazione e avvio della fase di produzione di energia.
  • Task 5.9: Organizzazione e archiviazione risultati trasferibili. Formazione, trasferimento partecipato delle conoscenze. Focus group (Task leader: Francesca Antonucci – CREA-IT)
    Le attività previste nel task consentiranno, attraverso l’utilizzazione del sistema Agritrasfer e degli strumenti informatici e delle metodologie innovative ad esso collegati, il perseguimento dei seguenti obiettivi specifici: organizzazione del pacchetto di conoscenze e di innovazioni prodotte dalle strutture di ricerca nei Work Package (WP) del progetto e produzione di specifiche schede descrittive in cui si richiamano il grado di trasferibilità e le modalità di utilizzazione dei singoli risultati e/o innovazioni realizzate, per la costruzione dell’ontologia che sarà alla base della successiva diffusione dei risultati dei differenti WP mediante tecnologie di accesso in modalità LOD (Linked Open Data); diffusione dei risultati e delle innovazioni alle imprese in relazione a specifici aspetti previsti dal progetto, esponendo tutte le conoscenze derivanti dalle attività di cui sopra in appositi dataset liberamente fruibili in modalità LOD tramite internet ed incentivando, inoltre, gli incontri con gli attori del sistema produttivo individuati nell’ambito dei singoli WP, per promuovere azioni di partenariato al fine di sfruttare le conoscenze prodotte dalla ricerca nell’ambito dei comparti produttivi presi a riferimento, contribuendo al contempo all’ammodernamento delle imprese di settore e all’aumento della loro produttività e competitività a livello locale e nazionale; supporto alle imprese, anche on-line e in presenza, finalizzato all’individuazione degli elementi utili all’adozione del/i risultato/i e delle innovazioni ottenuti con le attività del progetto. Sarà inoltre realizzato un sistema di consulenza on-line, funzionante sulla piattaforma e-learning messa a disposizione dall’Ente, che fornirà indicazioni sugli aspetti tecnici delle innovazioni e sulla loro adozione.