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Le colture dedicate - Centro Interdipartimentale di Ricerche Agro ...

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<strong>Le</strong> <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> ad uso energetico:<br />

il progetto Bioenergy Farm<br />

• Quaderno ARSIA 6/2004


• Quaderno ARSIA 6/2004


ARSIA - Agenzia Regionale per lo Sviluppo<br />

e l’Innovazione nel settore Agricolo-forestale<br />

Via Pietrapiana, 30 - 50121 Firenze<br />

tel. 055 27551 - fax 055 2755216/2755231<br />

www.arsia.toscana.it<br />

email: posta@arsia.toscana.it<br />

Coor<strong>di</strong>namento del progetto Bioenergy Farm<br />

e <strong>di</strong> questa pubblicazione:<br />

Antonio Faini, Gianfranco Nocentini - ARSIA<br />

Coor<strong>di</strong>namento scientifico del progetto Bioenergy Farm:<br />

Enrico Bonari - Scuola Superiore Sant’Anna, Pisa<br />

Gli Autori:<br />

• Antonio Faini, Gianfranco Nocentini - ARSIA<br />

• Enrico Bonari, Alejandro Fraga, Mariassunta Galli,<br />

Werther Gui<strong>di</strong>, Gianni Picchi, Emiliano Piccioni,<br />

Tiziana Sabbatini, Ricardo Villani<br />

- Scuola Superiore Sant’Anna, Pisa<br />

• Silvia Pampana - Dipartimento <strong>di</strong> <strong>Agro</strong>nomia e Gestione<br />

dell’<strong>Agro</strong>ecosistema, Università <strong>di</strong> Pisa<br />

• Marco Ginanni, Marco Mainar<strong>di</strong><br />

- <strong>Centro</strong> <strong>Inter<strong>di</strong>partimentale</strong> <strong>di</strong> <strong>Ricerche</strong><br />

<strong>Agro</strong>ambientali “E. Avanzi”, Università <strong>di</strong> Pisa<br />

• Raffaele Spinelli - CNR - Istituto per la Valorizzazione<br />

del <strong>Le</strong>gno e delle Specie Arboree (IVALSA), Firenze<br />

Foto:<br />

• Archivio ARSIA (Antonio Faini, Gianfranco Nocentini)<br />

• Scuola Superiore Sant’Anna, Pisa (Gianni Picchi,<br />

Emiliano Piccioni, Ricardo Villani)<br />

• <strong>Centro</strong> <strong>Inter<strong>di</strong>partimentale</strong> <strong>di</strong> <strong>Ricerche</strong> <strong>Agro</strong>ambientali<br />

“E. Avanzi”, Università <strong>di</strong> Pisa (Marco Mainar<strong>di</strong>)<br />

• CNR-IVALSA (Raffaele Spinelli)<br />

Cura redazionale, grafica e impaginazione:<br />

LCD srl, Firenze<br />

Stampa: Tipolito Duemila srl, Campi Bisenzio (FI)<br />

Ringraziamenti<br />

Si ringraziano tutti coloro che hanno gentilmente<br />

collaborato alla raccolta delle informazioni per la stesura<br />

<strong>di</strong> questo Quaderno ARSIA e hanno contribuito alla<br />

realizzazione delle attività formative, <strong>di</strong>mostrative<br />

e <strong>di</strong>vulgative previste dal progetto Bioenergy Farm.<br />

Un ringraziamento particolare è rivolto ai membri<br />

del Comitato tecnico-scientifico del progetto Bioenergy<br />

Farm – Enrico Bonari per la Scuola Superiore Sant’Anna<br />

<strong>di</strong> Pisa, Gianfranco Nocentini per l’ARSIA, Marco Failoni<br />

referente per le Organizzazioni professionali agricole,<br />

Enrico Vignaroli per la Direzione Generale Politiche<br />

territoriali e ambientali-Settore Energia/Regione Toscana,<br />

Clau<strong>di</strong>o Ciar<strong>di</strong> per la Direzione Generale Sviluppo<br />

Economico-Settore Foreste e Patrimonio agroforestale<br />

/Regione Toscana –, ai membri del Comitato esterno<br />

<strong>di</strong> valutazione del progetto – Giuliano Grassi dell’EUBIA-<br />

European Biomass Industry Association, Luigi Pari<br />

del CRA-Istituto Sperimentale per la meccanizzazione<br />

agricola, Giovanni Riva del CTI-Comitato Termotecnico<br />

Italiano –, nonché agli enti e alle aziende agricole<br />

coinvolte nelle attività <strong>di</strong>mostrative:<br />

<strong>Centro</strong> <strong>Inter<strong>di</strong>partimentale</strong> <strong>di</strong> <strong>Ricerche</strong> <strong>Agro</strong>ambientali<br />

“E. Avanzi” dell’Università <strong>di</strong> Pisa, Azienda agricola<br />

Montepal<strong>di</strong> dell’Università <strong>di</strong> Firenze, Comunità Montana<br />

Montagna Fiorentina - Firenze, <strong>Centro</strong> <strong>di</strong> collaudo e<br />

trasferimento dell’innovazione dell’ARSIA <strong>di</strong> Cesa (Arezzo),<br />

EcoTre System srl <strong>di</strong> Firenze, Impresa boschiva Balducci<br />

<strong>di</strong> Pisa, Azienda agricola Pietratonda <strong>di</strong> Grosseto,<br />

Azienda agricola Grappi - Pienza (Siena), Azienda<br />

agricola Castello <strong>di</strong> Rencine - Castellina in Chianti<br />

(Firenze), Azienda agricola “Il Cicalino” - Massa<br />

Marittima (Grosseto).<br />

Si ringraziano inoltre Anna Luisa Freschi dell’ARSIA,<br />

Paolo Vangi (consulente ARSIA per la progettazione degli<br />

impianti termici), Marino Berton e Valter Francescato<br />

<strong>di</strong> AIEL-Associazione Italiana Energia dal <strong>Le</strong>gno,<br />

Alberto Colucci e David Lanza <strong>di</strong> Agenbiella.<br />

Per la rilettura della bozza finale, ringraziamo infine<br />

Pasquale Tutino e Ilaria Spanu, laurean<strong>di</strong> in Scienze<br />

Forestali e tirocinanti presso l’ARSIA.<br />

IBSN 88-8295-063-8<br />

© Copyright 2004 ARSIA Regione Toscana


<strong>Le</strong> <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> ad uso energetico:<br />

il progetto Bioenergy Farm<br />

ARSIA • Agenzia Regionale per lo Sviluppo e l’Innovazione<br />

nel settore Agricolo-forestale, Firenze


Sommario<br />

Presentazione 7<br />

Maria Grazia Mammuccini<br />

PARTE I - LE COLTURE DEDICATE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

1. <strong>Le</strong> fonti rinnovabili per la produzione <strong>di</strong> energia: il ruolo delle biomasse<br />

Mariassunta Galli, Silvia Pampana 12<br />

1.1 Il ruolo delle fonti rinnovabili nella produzione energetica 13<br />

1.2 La produzione energetica da fonti rinnovabili: la situazione a livello mon<strong>di</strong>ale ed europeo 16<br />

1.3 La produzione energetica da fonti rinnovabili: la situazione a livello nazionale 18<br />

1.4 Il ruolo della biomassa come fonte rinnovabile. Attualità e prospettive 18<br />

1.5 Brevi note conclusive con riferimento alla Regione Toscana 23<br />

2. <strong>Le</strong> <strong>colture</strong> da energia<br />

Enrico Bonari, Gianni Picchi, Marco Ginanni, Werther Gui<strong>di</strong>,<br />

Emiliano Piccioni, Alejandro Fraga, Ricardo Villani 29<br />

2.1 Sorgo da fibra (Sorghum bicolor L. Moench) 30<br />

2.2 Cardo (Cynara cardunculus L.) 37<br />

2.3 Miscanto (Mischantus x giganteus Greef et Deuter) 41<br />

2.4 Canna comune (Arundo donax) 47<br />

2.5 Ceduo a turno breve <strong>di</strong> specie arboree 53<br />

2.6 Pioppo (Populus spp.) 54<br />

2.7 Considerazioni aggiuntive sulle <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> 65<br />

3. <strong>Le</strong> funzioni agroecologiche delle <strong>colture</strong> “<strong>de<strong>di</strong>cate</strong>” ad uso energetico<br />

Enrico Bonari, Mariassunta Galli, Emiliano Piccioni 79<br />

PARTE II - LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

4. Il Progetto Bioenergy Farm<br />

Gianfranco Nocentini, Antonio Faini, Enrico Bonari 89<br />

5. Analisi territoriale delle <strong>colture</strong> da energia in Toscana<br />

Tiziana Sabbatini, Ricardo Villani, Enrico Bonari, Mariassunta Galli 93<br />

5.1 Scopo dell’indagine territoriale 93<br />

5.2 Metodologia <strong>di</strong> analisi 94


6 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

5.3 Dati <strong>di</strong> origine 95<br />

5.4 Analisi ambientale, agronomica e socioeconomica 97<br />

5.5 I principali risultati dell’analisi multicriterio 110<br />

6. <strong>Le</strong> azioni <strong>di</strong>mostrative e <strong>di</strong>vulgative del progetto Bioenergy Farm<br />

Gianfranco Nocentini, Antonio Faini 117<br />

6.1 Il pellet e l’impianto <strong>di</strong>mostrativo per la sua produzione a partire da biomasse agroforestali<br />

Gianni Picchi, Marco Mainar<strong>di</strong> 117<br />

6.2 Impianti <strong>di</strong> <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> con sorgo, cardo, miscanto, canna comune e pioppo 129<br />

6.3 Impianti termici <strong>di</strong>mostrativi alimentati con pellet legna a pezzi, cippato <strong>di</strong> legno 133<br />

6.4 Visite guidate a impianti <strong>di</strong> teleriscaldamento 136<br />

6.5 Prove <strong>di</strong>mostrative <strong>di</strong> raccolta meccanizzata delle potature <strong>di</strong> frutteti 138<br />

6.6 Corso <strong>di</strong> formazione inerente l’impiego <strong>di</strong> biomasse agroforestali per uso energetico 141<br />

6.7 Iniziative <strong>di</strong>vulgative del progetto Bioenergy Farm 141<br />

7. I residui colturali<br />

Enrico Bonari, Ricardo Villani, Mariassunta Galli 143<br />

8. La raccolta dei residui da potatura<br />

Raffaele Spinelli 151<br />

8.1 Introduzione 151<br />

8.2 L’ambiente <strong>di</strong> lavoro 151<br />

8.3 <strong>Le</strong> imballatrici 152<br />

8.4 <strong>Le</strong> trincia-caricatrici 154<br />

8.5 Conclusioni 157<br />

Considerazioni conclusive<br />

Enrico Bonari 159


Presentazione<br />

<strong>Le</strong> tematiche ambientali, e quelle energetiche in<br />

particolare, assumono un rilievo crescente nella<br />

società o<strong>di</strong>erna. Gli effetti dannosi prodotti dall’aumento<br />

dei consumi <strong>di</strong> energia, ottenuta da combustibili<br />

fossili, uniti alla scarsità <strong>di</strong> questo tipo <strong>di</strong><br />

risorse sollecitano sempre più l’esigenza <strong>di</strong> ricorrere<br />

all’impiego delle fonti rinnovabili <strong>di</strong> energia.<br />

Tra queste, la biomassa agroforestale rappresenta<br />

sicuramente la fonte più <strong>di</strong>ffusa e, dunque, quella<br />

più facilmente reperibile e potenzialmente più<br />

efficace a livello regionale.<br />

Il sistema agroforestale della Toscana ha infatti<br />

gran<strong>di</strong> potenzialità produttive. I boschi, che ricoprono<br />

circa il 47% della superficie della Toscana, potrebbero<br />

rappresentare la fonte principale per le biomasse<br />

legnose, ma anche il settore agricolo, con il materiale<br />

proveniente dalla potatura dei vigneti, degli oliveti e<br />

dei frutteti, nonché con gli scarti <strong>di</strong> lavorazione <strong>di</strong> <strong>colture</strong><br />

erbacee (paglie), può costituire una fonte <strong>di</strong> primaria<br />

importanza per uso energetico.<br />

Inoltre, a seguito dei nuovi in<strong>di</strong>rizzi <strong>di</strong> politica<br />

agricola comunitaria, la produzione <strong>di</strong> biomasse<br />

agroforestali ad uso energetico potrebbe rappresentare<br />

un’alternativa per gli operatori agricoli, una volta<br />

che gli attuali sostegni alla produzione per i seminativi<br />

dovessero venire a mancare o subire contrazioni.<br />

Pertanto, la ricerca <strong>di</strong> rapporti ottimali fra l’esercizio<br />

dell’agricoltura, la qualità delle produzioni e la<br />

tutela dell’ambiente, attraverso la costruzione <strong>di</strong> un<br />

modello <strong>di</strong> agricoltura sostenibile, costituisce un<br />

tema <strong>di</strong> interesse particolarmente attuale, sia alla luce<br />

dei nuovi orientamenti comunitari in materia <strong>di</strong> seminativi,<br />

sia in rapporto all’innovazione tecnica e tecnologica<br />

che interessa la produzione e trasformazione<br />

energetica delle biomasse agroforestali.<br />

In questo quadro <strong>di</strong> riferimento si inserisce il<br />

progetto “Bioenergy Farm”, cofinanziato nell’ambito<br />

del Programma Nazionale Biocombustibili<br />

(PROBIO) promosso dal Ministero per le Politiche<br />

Agricole e Forestali, coor<strong>di</strong>nato e attuato dall’ARSIA<br />

su incarico della Direzione Generale dello Sviluppo<br />

Economico – Settore Foreste e Patrimonio agrofo-<br />

restale e della Direzione Generale delle Politiche<br />

territoriali e ambientali – Settore Energia della<br />

Giunta Regionale Toscana.<br />

Il progetto Bioenergy Farm, <strong>di</strong> durata pluriennale<br />

(2001-2004), è stato realizzato con il contributo<br />

fattivo <strong>di</strong> un articolato e complesso partenariato,<br />

che ha interessato la Scuola Superiore Sant’Anna<br />

<strong>di</strong> Pisa, le Università <strong>di</strong> Pisa e <strong>di</strong> Firenze, la<br />

Regione Toscana, l’ARSIA, le Comunità Montane e<br />

associazioni e imprese del settore produttivo; ciò ha<br />

consentito <strong>di</strong> effettuare numerose azioni <strong>di</strong>mostrative<br />

e <strong>di</strong>vulgative promuovendo presso gli operatori<br />

toscani l’utilizzo delle biomasse agroforestali per<br />

uso energetico.<br />

L’Agenzia, nell’ambito del progetto Bioenergy<br />

Farm, ha già pubblicato un primo Quaderno dal<br />

titolo Come produrre energia dal legno, che fornisce<br />

un’ampia panoramica sul tema delle biomasse<br />

legnose agroforestali, e sottolinea le motivazioni<br />

socioeconomiche e ambientali che rendono conveniente<br />

e opportuno il loro uso a fini energetici.<br />

Il presente Quaderno ARSIA <strong>Le</strong> <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong><br />

ad uso energetico: il progetto Bioenergy Farm completa<br />

il quadro delle conoscenze nel settore dei biocombustibili.<br />

In particolare, si affronta il tema delle<br />

<strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> per la produzione <strong>di</strong> energia (possibilità<br />

<strong>di</strong> coltivazione, raccolta e stoccaggio ecc.) e<br />

quello della potenzialità <strong>di</strong> recupero in Toscana <strong>di</strong><br />

biomasse residue dall’attività agricola (potatura dei<br />

vigneti e degli oliveti e paglie dei cereali).<br />

La pubblicazione a carattere tecnico-<strong>di</strong>vulgativo<br />

è rivolta a tutti i soggetti variamente interessati al<br />

settore, con particolare riferimento ai tecnici delle<br />

Organizzazioni professionali agricole, a quanti operano<br />

negli Enti locali (Regione, Province, Comunità<br />

Montane, Parchi ecc.), ai liberi professionisti,<br />

ma anche a tutti coloro i quali abbiano a cuore il<br />

tema delle fonti rinnovabili <strong>di</strong> energia come alternativa<br />

ecocompatibile ai combustibili fossili.<br />

Maria Grazia Mammuccini<br />

Amministratore ARSIA


PARTE I<br />

<strong>Le</strong> <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> per la produzione<br />

<strong>di</strong> biomasse ad uso energetico


1. <strong>Le</strong> fonti rinnovabili per la produzione <strong>di</strong> energia:<br />

il ruolo delle biomasse<br />

Mariassunta Galli - Laboratorio Land Lab, Scuola Superiore Sant’Anna, Pisa<br />

Silvia Pampana - Dipartimento <strong>di</strong> <strong>Agro</strong>nomia e Gestione dell’<strong>Agro</strong>ecosistema, Università <strong>di</strong> Pisa<br />

Negli ultimi decenni la programmazione per<br />

l’approvvigionamento energetico ha evidenziato<br />

tendenze contrad<strong>di</strong>ttorie. Nonostante il ripetuto<br />

palesarsi degli effetti inquinanti e della prospettata<br />

esauribilità dei combustibili <strong>di</strong> origine fossile, l’attuale<br />

modello <strong>di</strong> sviluppo predominante si caratterizza<br />

per l’uso in<strong>di</strong>scriminato <strong>di</strong> queste risorse,<br />

instaurando rapporti <strong>di</strong> <strong>di</strong>pendenza determinati<br />

dalla “inevitabile importazione <strong>di</strong> energia” necessaria<br />

per sod<strong>di</strong>sfare il consumo interno della maggior<br />

parte dei Paesi industrializzati. Solo in tempi<br />

recenti si è assistito a importati cambiamenti nelle<br />

politiche nazionali e internazionali, che hanno<br />

accolto la necessità <strong>di</strong> <strong>di</strong>ffondere e ottimizzare<br />

l’uso delle fonti rinnovabili, anche attraverso un<br />

più razionale utilizzo delle risorse locali.<br />

A partire dai primi anni novanta, sia sul piano<br />

della ricerca che sul piano politico, si è registrato un<br />

crescente interesse verso le cosiddette new crops<br />

(<strong>colture</strong> alternative) e a questo cambiamento <strong>di</strong> in<strong>di</strong>rizzo<br />

a livello comunitario ha sicuramente contribuito<br />

anche l’esigenza <strong>di</strong> contenere le eccedenze<br />

alimentari – determinatesi a seguito <strong>di</strong> una politica<br />

prevalentemente orientata alla produzione – e l’urgenza<br />

<strong>di</strong> garantire sul piano ambientale pratiche<br />

ecologicamente più rispettose, così come <strong>di</strong>chiarato<br />

dalla Riforma PAC del 1992 (Commissione Europea,<br />

1996). I processi decisionali in campo politico,<br />

economico e sociale hanno così iniziato a perseguire<br />

obiettivi comuni volti alla <strong>di</strong>versificazione degli<br />

assetti produttivi agroforestali convenzionali e alla<br />

definizione <strong>di</strong> nuovi modelli <strong>di</strong> sviluppo dei territori<br />

agricoli; al tempo stesso hanno preso avvio attività<br />

<strong>di</strong> ricerca applicate alle filiere no-food.<br />

Nel corso dell’ultimo decennio si è comunque<br />

sempre più consolidata una visione multifunzionale<br />

dell’agricoltura, formalmente riconosciuta come<br />

tale in occasione della Conferenza <strong>di</strong> Cork (1996)<br />

e in seguito accolta da Agenda 2000 (1999); tale<br />

multifunzionalità si manifesta tra l’altro attraverso:<br />

• la conservazione <strong>di</strong> pratiche atte a tutelare il<br />

paesaggio rurale e a mantenere le sistemazioni<br />

idraulico-agrarie, anche in territori pre<strong>di</strong>sposti<br />

a fenomeni <strong>di</strong> marginalizzazione;<br />

• la conversione verso modelli colturali a basso<br />

input, per l’adozione <strong>di</strong> meto<strong>di</strong> colturali integrati<br />

e biologici, ma anche grazie a orientamenti<br />

produttivi meno chimicizzati per la rusticità<br />

e per l’adattabilità delle specie;<br />

• produzioni con finalità non alimentari che permettono<br />

<strong>di</strong> derivare materie prime a sostituzione<br />

dei prodotti <strong>di</strong> sintesi e l’utilizzazione a tali<br />

fini dei sottoprodotti colturali e agroindustriali.<br />

<strong>Le</strong> <strong>colture</strong> energetiche giocano dunque – o<br />

possono giocare – un ruolo strategico <strong>di</strong> particolare<br />

rilievo nelle attuali politiche agricole, anche alla<br />

luce del fatto che le traiettorie <strong>di</strong> sviluppo da esse<br />

derivabili rappresentano una possibile alternativa<br />

alle produzioni agricole alimentari, per le quali<br />

sono preve<strong>di</strong>bili a breve situazioni assai complesse<br />

sul piano della competitività economica, soprattutto<br />

a causa dell’allargamento dei mercati e <strong>di</strong> una<br />

preve<strong>di</strong>bile minore protezione delle produzioni<br />

comunitarie. Considerazioni, queste, che naturalmente<br />

non possono prescindere dalla necessità <strong>di</strong><br />

garantire nel lungo periodo uno sviluppo compatibile<br />

anche sul piano ambientale. Da questo punto<br />

<strong>di</strong> vista le <strong>colture</strong> energetiche rappresentano a<br />

nostro avviso una valida opportunità, soprattutto<br />

se inserite in una gestione ottimizzata delle risorse<br />

a livello territoriale (resa tra l’altro possibile dall’acquisizione<br />

<strong>di</strong> dati in grado <strong>di</strong> caratterizzare i<br />

<strong>di</strong>versi comprensori sul piano sia agropedologico<br />

che socioeconomico), non <strong>di</strong>sgiunta dall’in<strong>di</strong>viduazione<br />

<strong>di</strong> opportuni criteri <strong>di</strong> sostenibilità del<br />

costruendo processo produttivo.


12 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

CO 2<br />

Fonte: ns. rielaborazione da Mezzalira, 2003<br />

1<br />

Fig. 1.1a - Rappresentazione schematica dell’effetto serra<br />

4<br />

Fig. 1.1b - Esemplificazione del ciclo delle biomasse e del carbonio<br />

2<br />

CO 2<br />

3<br />

CO 2<br />

1 - “gas serra” prodotti dall’industria<br />

2 - “gas serra” prodotti dal sistema inse<strong>di</strong>ativo<br />

3 - “gas serra” prodotti dal sistema dei trasporti<br />

4 - strato <strong>di</strong> “gas serra”: la ra<strong>di</strong>azione solare è intrappolata<br />

dai “gas serra” prresenti in quantità sempre maggiori,<br />

determinando il riscaldamento della superficie terrestre


<strong>Le</strong> <strong>colture</strong> da energia rispondono, infatti, sia a<br />

istanze <strong>di</strong> natura ambientale, in quanto fonti rinnovabili,<br />

sia a istanze <strong>di</strong> natura socioeconomica, in<br />

quanto possono contribuire a un equilibrato sviluppo<br />

dei territori rurali: 1) rappresentando una<br />

fonte <strong>di</strong> red<strong>di</strong>to aggiuntiva a quello tra<strong>di</strong>zionalmente<br />

derivante dall’attività agroforestale; 2) contenendo<br />

i processi <strong>di</strong> abbandono delle aree meno<br />

competitive, in termini <strong>di</strong> qualità e quantità, per le<br />

produzioni convenzionali; 3) rendendo <strong>di</strong>sponibile<br />

una fonte energetica alternativa a beneficio dell’intera<br />

società, meno <strong>di</strong>pendente dai prodotti <strong>di</strong><br />

origine fossile; 4) inserendosi in una più razionale<br />

gestione dello spazio rurale con potenziali effetti<br />

positivi sul piano paesaggistico e sulla salvaguar<strong>di</strong>a<br />

della flora e fauna selvatica per l’utilizzo <strong>di</strong> pratiche<br />

colturali meno intensive.<br />

La <strong>di</strong>ffusione delle <strong>colture</strong> da biomassa, infine,<br />

ha recentemente trovato un ulteriore cre<strong>di</strong>bile<br />

incentivo nell’evoluzione tecnologica che ha reso<br />

possibili opzioni un tempo improponibili per le<br />

<strong>di</strong>verse fasi della filiera bioenergetica.<br />

1.1 Il ruolo delle fonti rinnovabili<br />

nella produzione energetica<br />

Gli effetti derivanti dall’utilizzo <strong>di</strong> combustibili<br />

<strong>di</strong> origine fossile si stanno manifestando in modo<br />

sempre più tangibile e visibile: l’effetto serra, determinato<br />

dall’aumento della concentrazione <strong>di</strong> anidride<br />

carbonica nell’atmosfera, e le piogge acide stanno<br />

gravemente danneggiando migliaia <strong>di</strong> ettari <strong>di</strong><br />

foreste boreali; l’inquinamento dell’aria causato dai<br />

gas <strong>di</strong> scarico (CO, SO x , NO x , benzene) degli autoveicoli<br />

e degli impianti <strong>di</strong> riscaldamento rappresentano<br />

nel nostro quoti<strong>di</strong>ano una costante minaccia<br />

alla salute pubblica. A livello nazionale, nel 2001 i<br />

processi energetici hanno contribuito per l’83,5%<br />

alle emissioni complessive <strong>di</strong> gas-serra, per il 91,8%<br />

a quelle <strong>di</strong> anidride solforosa e per il 98,6% a quelle<br />

<strong>di</strong> ossi<strong>di</strong> <strong>di</strong> azoto (APAT, 2003) [figg. 1.1a - 1.1b].<br />

In questo contesto, la Conferenza <strong>di</strong> Kyoto del<br />

1997 ha rappresentato un momento <strong>di</strong> svolta, non<br />

solo inducendo a livello internazionale i Paesi a riflettere<br />

sulle proprie politiche, attraverso il processo<br />

<strong>di</strong> contrattazione per la ratificazione del Protocollo<br />

(in fase <strong>di</strong> ratificazione grazie alla recente<br />

adesione <strong>di</strong> importanti Paesi industrializzati), ma<br />

anche delineando obiettivi mirati alla riduzione<br />

dell’impatto ambientale. In altre parole, ha contribuito<br />

a rafforzare o istituire politiche nazionali <strong>di</strong><br />

riduzione delle emissioni attraverso il miglioramento<br />

dell’efficienza energetica, lo sviluppo <strong>di</strong><br />

PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

fonti rinnovabili (ad esempio, la promozione dell’utilizzo<br />

a fini energetici delle biomasse), la <strong>di</strong>ffusione<br />

<strong>di</strong> modelli agricoli più sostenibili (promuovendo<br />

misure <strong>di</strong> rimboschimento, la riduzione dell’impiego<br />

<strong>di</strong> fertilizzanti, il mantenimento della<br />

sostanza organica ecc.) (APAT, 2004).<br />

A livello comunitario, una prima tappa verso<br />

l’elaborazione <strong>di</strong> una strategia a favore dell’energia<br />

rinnovabile era stata compiuta dalla Commissione<br />

Europea con l’adozione, alla fine del 1996, del<br />

Libro Verde “Energia per il futuro: le fonti energetiche<br />

rinnovabili”, comunicazione che ha suscitato<br />

molte reazioni e un vasto <strong>di</strong>battito pubblico incentrato<br />

sul tipo e sulla natura delle misure prioritarie<br />

da prendere. I numerosi contributi ricevuti hanno<br />

concorso alla stesura del Libro bianco per una strategia<br />

e un piano <strong>di</strong> azione della Comunità (1997).<br />

Tale Piano ha rappresentato un contributo <strong>di</strong> particolare<br />

interesse, sia perché ha introdotto criteri <strong>di</strong><br />

programmazione <strong>di</strong> lungo periodo nel settore<br />

energetico, sia perché ha indotto tutti i Paesi<br />

Membri a riflettere sulle proprie politiche confrontandosi<br />

sulla base <strong>di</strong> obiettivi comuni.<br />

Nella definizione <strong>di</strong> uno scenario potenzialmente<br />

realistico, con il Libro Bianco l’Unione Europea<br />

si è proposta <strong>di</strong> conseguire un approvvigionamento<br />

dell’energia primaria derivato almeno per<br />

il 12% da fonti rinnovabili entro il 2010-12. L’obiettivo<br />

è stato poi confermato da una risoluzione<br />

del Consiglio Europeo del 1998 e dal Libro Verde<br />

Tab. 1 - Dipendenza energetica<br />

dei Paesi dell’Unione Europea* (%)<br />

1995 2002<br />

Austria 66,0 67,7<br />

Belgio 77,6 76,8<br />

Finlan<strong>di</strong>a 56,6 57,3<br />

Francia 46,9 48,4<br />

Germania 58,0 59,9<br />

Irlanda 60,7 87,3<br />

Italia 80,9 84,3<br />

Lussemburgo 98,6 98,4<br />

Olanda 11,6 24,8<br />

Portogallo 86,9 89,1<br />

Spagna 69,7 75,5<br />

Danimarca 23,9 –43,0<br />

Grecia 61,3 63,4<br />

Regno Unito –15,5 –11,3<br />

Svezia 36,2 38,3<br />

* Dipendenza energetica = importazioni nette/ (produzione +<br />

importazioni nette) • 100.<br />

Fonte: ns. elaborazione da ENEA, 2003b.<br />

13


14 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

sulla sicurezza dell’approvvigionamento energetico<br />

del 2000, che ha affrontato anche il tema della <strong>di</strong>pendenza<br />

energetica dei Paesi Membri, sottolineando<br />

come tale <strong>di</strong>pendenza sia in aumento e in<strong>di</strong>cando<br />

i rischi economici, sociali, ecologici e fisici<br />

che ciò comporta [tab. 1].<br />

La <strong>di</strong>pendenza energetica me<strong>di</strong>a europea è<br />

prossima al 54% e solamente in Irlanda, Lussemburgo<br />

e Portogallo è stato registrato un grado <strong>di</strong><br />

<strong>di</strong>pendenza superiore a quello dell’Italia.<br />

Più recentemente, in occasione della presentazione<br />

del documento Un progetto per la nuova<br />

Europa - obiettivi strategici 2000-2005, la Commissione<br />

ha richiamato il ruolo dell’energia come fattore<br />

essenziale per la competitività e lo sviluppo sostenibile<br />

dell’Europa: “il potenziale <strong>di</strong> sfruttamento<br />

delle fonti energetiche rinnovabili è attualmente<br />

sotto utilizzato nell’Unione Europea. Quest’ultima<br />

riconosce la necessità <strong>di</strong> promuovere in via<br />

prioritaria le fonti energetiche rinnovabili, poiché<br />

queste contribuiscono alla protezione dell’ambiente<br />

e allo sviluppo sostenibile; esse possono inoltre<br />

creare occupazione locale, avere un impatto positivo<br />

sulla coesione sociale, contribuire alla sicurezza<br />

degli approvvigionamenti e permettere <strong>di</strong> conseguire<br />

più rapidamente gli obiettivi <strong>di</strong> Kyoto”<br />

(ENEA, 2003b).<br />

L’impegno della Commissione in materia è<br />

desumibile anche dai numerosi strumenti legislativi,<br />

già attuativi o in fase <strong>di</strong> attuazione, che si sono<br />

susseguiti dal 2000 fino a oggi, come evidenziato<br />

in fig. 1.2 1 .<br />

Tra gli strumenti legislativi che hanno trovato<br />

una più decisa applicazione, la Direttiva 2001/<br />

77/EC 2 sta concorrendo in modo concreto non<br />

solo alla promozione delle fonti rinnovabili per la<br />

produzione <strong>di</strong> energia elettrica, chiamando ogni<br />

Stato membro a fissare un proprio obiettivo <strong>di</strong><br />

produzione <strong>di</strong> energia elettrica derivata da fonti<br />

energetiche rinnovabili, ma anche al rispetto delle<br />

modalità <strong>di</strong> adempimento <strong>di</strong> tali obiettivi, monitorate<br />

attraverso un’attività <strong>di</strong> reporting così come<br />

previsto dall’art. 3 della stessa Direttiva, anche con<br />

riferimento agli Stati membri (EU-10) entrati a far<br />

parte dell’Unione Europea con il recente processo<br />

<strong>di</strong> allargamento (COM(2004)366 final).<br />

Con il decreto legislativo 387/03 l’Italia ha<br />

recepito la Direttiva, gettando le basi per la creazione<br />

<strong>di</strong> strumenti normativi che puntino anche<br />

alla biomassa come fonte in<strong>di</strong>spensabile per raggiungere<br />

gli obiettivi <strong>di</strong> sviluppo dell’energia da<br />

fonti rinnovabili. Tali obiettivi sono stati sostenuti<br />

in<strong>di</strong>rettamente anche da misure legislative (art. 11<br />

del D.Lgs. 79/99) che si proponevano il superamento<br />

del criterio <strong>di</strong> incentivazione tariffaria, noto<br />

come CIP 6/92, con l’introduzione <strong>di</strong> titoli commerciali<br />

grazie ai quali passare a un meccanismo <strong>di</strong><br />

mercato competitivo basato su “titoli ambientali<br />

negoziabili”: i Certificati Ver<strong>di</strong>. I Certificati sono<br />

emessi dal Gestore della rete <strong>di</strong> trasmissione nazionale<br />

(GRTN) e concessi ai produttori <strong>di</strong> energia da<br />

fonti rinnovabili dopo aver superato una precisa<br />

istruttoria. Gli impianti che hanno ottenuto la qualificazione<br />

dal GRTN possono vendere i propri certificati,<br />

la cui vali<strong>di</strong>tà è attualmente <strong>di</strong> 8 anni, a un<br />

prezzo che varia con il mercato a seconda delle aste<br />

e che si attesta generalmente su 7,5-8 centesimi <strong>di</strong><br />

Euro per kWh (Cesaretti, 2004).<br />

A complemento dei Certificati Ver<strong>di</strong>, rilasciati<br />

per produzioni da fonti rinnovabili superiori a 100<br />

MWh 3 , si sono <strong>di</strong>ffusi i certificati RECS (Renewable<br />

Energy Certificate System) che rappresentano una<br />

forma alternativa <strong>di</strong> incentivazione per una taglia<br />

minima pari a 1 MWh e si basano su un sistema <strong>di</strong><br />

MISURE LEGISLATIVE RELATIVE A:<br />

• produzione <strong>di</strong> energia elettrica da fonti rinnovabili Direttiva 2001/77/EC - OJ L283/33 - 27 ottobre 2001<br />

• sviluppo dei biocarburanti Direttiva 2003/30/EC - OJ L123/42 - 17 febbraio 2004<br />

• sviluppo della cogenerazione Direttiva 2004/8/EC - OJ L52/50 - 21 febbraio 2004<br />

• prestazione energetica degli e<strong>di</strong>fici<br />

• requisiti <strong>di</strong> efficienza degli alimentatori<br />

Direttiva 2002/91/EC - OJ L1/65 - 4 gennaio 2003<br />

per illuminazione fluorescente<br />

• etichettatura sull’efficienza energetica <strong>di</strong> elettrodomestici<br />

Direttiva 2000/55/EC - OJ L279/33 - 1 novembre 2000<br />

- forni elettrici per uso domestico Direttiva 2002/40/EC - OJ L128/45 - 15 maggio 2002<br />

- con<strong>di</strong>zionatori d’aria Direttiva 2002/31/EC - OJ L86/26 - 3 aprile 2003<br />

- refrigeratori Direttiva 2003/66/EC - OJ L170/10 -9 luglio 2003<br />

• uso efficiente dell’energia per le apparecchiature da ufficio Reg. 2422/ 2001/EC - OJ L332/1 - 15 <strong>di</strong>cembre 2001<br />

• progettazione <strong>di</strong> prodotti con requisiti energetici specifici proposal COM(2003)453 - 1 agosto 2003.<br />

Fig. 1.2 - Recenti misure legislative relative al settore energetico nell’Unione Europea


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

certificazione con<strong>di</strong>viso a livello internazionale,<br />

utilizzabile per quegli impianti esclusi dal decreto<br />

del 1999.<br />

Nella categoria dei titoli commerciali <strong>di</strong> questo<br />

genere rientrano anche i Certificati Bianchi il cui<br />

scopo è quello <strong>di</strong> attestare l’efficienza energetica<br />

(come previsto dal Decreto Ministeriale del 24<br />

aprile 2001) favorendo la <strong>di</strong>ffusione <strong>di</strong> elettrotecnologie<br />

che garantiscano un risparmio energetico<br />

[fig. 1.3].<br />

In aggiunta a quanto già descritto, si ricorda che<br />

il 13 ottobre 2003 il Consiglio e il Parlamento<br />

europeo hanno approvato la <strong>di</strong>rettiva (2003/<br />

87/CE) che istituisce un sistema <strong>di</strong> scambio delle<br />

quote <strong>di</strong> emissione dei gas a effetto serra all’interno<br />

dell’Unione Europea. L’avvio del sistema <strong>di</strong> scambio,<br />

fissato per il primo gennaio 2005, inevitabilmente<br />

influirà sulle scelte energetiche del settore<br />

industriale. Infatti, lo scambio dei <strong>di</strong>ritti <strong>di</strong> emissione<br />

è un regime che assegna quote alle imprese per<br />

le emissioni <strong>di</strong> gas a effetto serra, in funzione degli<br />

obiettivi dei rispettivi governi in materia <strong>di</strong> ambiente.<br />

È in apparenza un sistema sufficientemente semplice:<br />

consente alle singole imprese <strong>di</strong> avere un<br />

tasso <strong>di</strong> emissioni superiore alla quota loro assegnata,<br />

a con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> acquistare le “quote” da altre<br />

imprese caratterizzate da un tasso <strong>di</strong> emissione inferiore<br />

rispetto alla propria quota assegnata. Tale<br />

regime si propone <strong>di</strong> controllare gli effetti sull’ambiente<br />

e <strong>di</strong> favorire al contempo lo sviluppo <strong>di</strong><br />

nuove tecnologie da parte delle imprese che vogliono<br />

trarre profitto dalla riven<strong>di</strong>ta dei <strong>di</strong>ritti <strong>di</strong> emissioni<br />

(COM/2000/0087).<br />

In linea con il quadro legislativo sommariamente<br />

delineato, l’Unione Europea si è impegnata<br />

Certificato verde Certificato bianco<br />

Di cosa si tratta?<br />

Titolo commerciale che attesta la produzione Titolo commerciale che attesta un<br />

<strong>di</strong> elettricità da fonte rinnovabile. risparmio <strong>di</strong> energia elettrica.<br />

Qual è il mercato È creato un mercato dell’elettricità verde È creato un mercato dell’efficienza<br />

<strong>di</strong> riferimento? stabilendo un obbligo <strong>di</strong> produzione minima. e del risparmio minimo.<br />

Contratti bilaterali utilizzabili in una borsa Contratti bilaterali utilizzabili in una<br />

Qual è lo strumento formale? specifica presso il gestore del mercato elettrico. borsa specifica presso il gestore del<br />

mercato elettrico.<br />

Da quanto è operativo? Dal 2002. Dal 2004.<br />

Produzione <strong>di</strong> energia elettrica verde Risparmio energetico – a parità <strong>di</strong><br />

Quali effetti sono previsti? per circa 3,3 TWh servizio – equivalente a 0,2 Mtep nel<br />

2004, crescente fino a 2,9 Mtep nel 2009.<br />

Fonte: Bernetti e Fagarazzi, 2003.<br />

Fig. 1.3 - Certificati ver<strong>di</strong> e Certificati bianchi<br />

a finanziare iniziative specifiche nell’ambito sia del<br />

Programma “Energia intelligente – Europa (2003-<br />

2006)” [fig. 1.4], proseguendo l’esperienza dei<br />

programmi SAVE e ALTENER che hanno supportato<br />

iniziative nel campo dell’efficienza energetica e<br />

dell’energia rinnovabile dai primi anni novanta, sia<br />

nell’ambito del “VI Programma Quadro <strong>di</strong> azione<br />

comunitaria <strong>di</strong> ricerca, sviluppo tecnologico e<br />

<strong>di</strong>mostrazione (2002-2006)” [fig. 1.5] 4 .<br />

Il riconoscimento <strong>di</strong> un ruolo chiave al settore<br />

energetico è <strong>di</strong>mostrato anche dalla pre<strong>di</strong>sposizione<br />

da parte dell’Agenzia Europea sull’Ambiente,<br />

<strong>di</strong> in<strong>di</strong>catori finalizzati a fornire al mondo politico<br />

le informazioni necessarie per valutare il grado <strong>di</strong><br />

efficacia dell’integrazione delle problematiche e<br />

delle politiche ambientali in quelle del settore<br />

energetico: “L’energia è fondamentale per lo sviluppo<br />

economico e sociale, in quanto garantisce<br />

benessere e mobilità ed è essenziale per la maggior<br />

parte della produzione <strong>di</strong> ricchezza nei settori industriale<br />

e commerciale. La produzione e il consumo<br />

<strong>di</strong> energia esercitano tuttavia pressioni considerevoli<br />

sull’ambiente contribuendo ai cambiamenti<br />

climatici, danneggiando gli ecosistemi naturali,<br />

inquinando le aree e<strong>di</strong>ficate e nuocendo alla<br />

salute umana. La politica energetica dell’Unione<br />

Europea rispecchia questi temi rilevanti e si propone<br />

tre obiettivi principali: sicurezza dell’approvvigionamento,<br />

competitività e protezione dell’ambiente”<br />

(AEA, 2002).<br />

Nonostante gli interventi sul piano politico e i<br />

relativi programmi <strong>di</strong> azione, a oggi l’economia<br />

europea <strong>di</strong>vora un quantitativo sempre maggiore <strong>di</strong><br />

energia, rappresentata per i quattro quinti da combustibili<br />

fossili (petrolio, carbone e gas naturale) <strong>di</strong><br />

15


16 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Programma “Energia intelligente” 2003-2006<br />

Concerne il rafforzamento dell’efficienza energetica e l’uso razionale dell’energia, in particolare<br />

SAVE nei settori dell’e<strong>di</strong>lizia e dell’industria, escluse le azioni nell’ambito <strong>di</strong> STEER, compresa<br />

l’elaborazione e l’attuazione <strong>di</strong> misure legislative.<br />

Concerne la promozione <strong>di</strong> energie nuove e rinnovabili per la produzione centralizzata<br />

ALTENER e decentrata <strong>di</strong> energia elettrica e calore e la loro integrazione nell’ambiente locale e nei sistemi<br />

energetici, escluse le azioni nell’ambito <strong>di</strong> STEER, compresa l’elaborazione<br />

e l’attuazione <strong>di</strong> misure legislative.<br />

Concerne il sostegno alle iniziative riguardanti tutti gli aspetti energetici dei trasporti,<br />

STEER la <strong>di</strong>versificazione dei carburanti me<strong>di</strong>ante, ad esempio, nuove fonti <strong>di</strong> energia in fase <strong>di</strong> sviluppo<br />

e fonti <strong>di</strong> energia rinnovabile e interventi a supporto dell’efficienza energetica nei trasporti,<br />

compresa l’elaborazione e l’attuazione <strong>di</strong> misure legislative.<br />

Concerne il sostegno alle iniziative relative alla promozione delle energie rinnovabili<br />

COOPENER e dell’efficienza energetica nei Paesi in via <strong>di</strong> sviluppo, in particolare nel quadro della cooperazione<br />

della Comunità con i Paesi in via <strong>di</strong> sviluppo dell’Africa, dell’Asia, dell’America latina e del Pacifico.<br />

Fig. 1.4 - Programma “Energia intelligente”<br />

Temi <strong>di</strong> intervento 2002-2006<br />

• Approvvigionamenti energetici da fonti rinnovabili sostenibili da un punto <strong>di</strong> vista economico<br />

DIMOSTRAZIONI A • Sistemi a larga scala per l’approvvigionamento <strong>di</strong> energia da fonti rinnovabili<br />

BREVE-MEDIO • Bioe<strong>di</strong>lizia<br />

TERMINE • Poligenerazione<br />

• Carburanti alternativi<br />

• Sviluppo <strong>di</strong> tecnologie avanzate per le energie rinnovabili<br />

RICERCHE • Tecnologie innovative per il trasporto e l’immagazzinamento <strong>di</strong> energia, in particolare idrogeno<br />

A LUNGO TERMINE • Fuel cells, incluse loro applicazioni<br />

• Modellizzazione socioeconomica, energetica, ambientale<br />

Fig. 1.5 - VI Programma Quadro: temi <strong>di</strong> intervento<br />

cui circa i due terzi sono importati. Come in precedenza<br />

accennato, l’offerta comunitaria <strong>di</strong> energia<br />

copre appena la metà del proprio fabbisogno; in<br />

assenza <strong>di</strong> interventi entro il 2030, il ruolo dei<br />

combustibili fossili si accentuerà e le importazioni<br />

potrebbero rappresentare il 70% del fabbisogno<br />

comunitario (e arrivare fino al 90% per il petrolio).<br />

1.2 La produzione energetica<br />

da fonti rinnovabili: la situazione<br />

a livello mon<strong>di</strong>ale ed europeo<br />

A livello mon<strong>di</strong>ale, con riferimento ai dati<br />

2001, l’offerta <strong>di</strong> energia primaria ammonta a<br />

10.038 Mtep, <strong>di</strong> cui il 35% fornita da petrolio, il<br />

23% da carbone, il 21% da gas naturale, il 13,5% da<br />

fonti energetiche rinnovabili (FER), il 7% da nucleare.<br />

Complessivamente nel periodo 1990-2001,<br />

la produzione <strong>di</strong> energia da fonti rinnovabili è cresciuta<br />

a un tasso annuo dell’1,7%, leggermente<br />

superiore a quello dell’offerta <strong>di</strong> energia primaria<br />

(1,4%) [IEA, 2003 - figg. 1.6a-1.6b].<br />

Nella quota delle rinnovabili la percentuale me<strong>di</strong>a<br />

delle biomasse a livello mon<strong>di</strong>ale è circa il 79%,<br />

cui si aggiunge il 16% derivato da fonte idroelettrica<br />

e il 4% da fonte geotermica, eolica, solare e da<br />

maree, oltre alla quota derivata dai rifiuti soli<strong>di</strong> urbani<br />

(RSU) e dalle biomasse liquide e gassose che<br />

complessivamente rappresentano l’1,2%.<br />

Si deve tuttavia tenere presente che il 77,4%<br />

della produzione energetica da biomasse deriva da<br />

quelle non commerciali (soprattutto paglia, legno<br />

e rifiuti animali), con una particolare accentuazione<br />

nei Paesi in via <strong>di</strong> sviluppo dove il loro utilizzo<br />

raggiunge l’87% delle rinnovabili e si caratterizza<br />

per un impiego prevalentemente “domestico” finalizzato<br />

a cucinare e a riscaldare le abitazioni<br />

(ENEA, 2003b).<br />

A livello comunitario (EU-15), la quota coperta<br />

da FER risultava nel 2002 pari al 5,1% del consumo<br />

<strong>di</strong> energia primaria (EurObserv’er, 2003) e


Fig. 1.6a - Ripartizione<br />

dell’utilizzo <strong>di</strong> fonti<br />

energetiche a livello<br />

mon<strong>di</strong>ale<br />

Fig. 1.6b - Tasso <strong>di</strong> crescita<br />

me<strong>di</strong>o annuo <strong>di</strong> energia<br />

prodotta da fonti<br />

rinnovabili (1990-2001)<br />

a livello mon<strong>di</strong>ale<br />

Fonte: IEA, 2003<br />

COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

gli scenari delineati nel World Energy Outlook<br />

2002 (International Energy Agency-WEO) e dall’Energy<br />

Outlook 1999 (European Union-EO), non<br />

sono particolarmente incoraggianti rispetto agli<br />

obiettivi in<strong>di</strong>viduati dal Libro Bianco del 1997 e<br />

dalla <strong>di</strong>rettiva 2001/77 (tab. 2).<br />

<strong>Le</strong> previsioni <strong>di</strong> cui sopra appaiono senz’altro in<br />

controtendenza con quanto unanimemente concordato<br />

sia nella Conferenza Europea (Berlino,<br />

gennaio 2004) che nella Conferenza Internazionale<br />

(Bonn, giugno 2004) sull’Energia rinnovabile,<br />

ossia rispetto alla <strong>di</strong>chiarata volontà <strong>di</strong> raggiungere<br />

l’ambizioso obiettivo <strong>di</strong> coprire, con le FER, il 20%<br />

del consumo lordo <strong>di</strong> energia entro il 2020. Rispet-<br />

Tab. 2 - Quadro <strong>di</strong> sintesi degli scenari stimati per la produzione <strong>di</strong> energia da fonti rinnovabili<br />

Consumi Totale Totale Eolica<br />

energia primaria FER FER Idrica Biomassa Geotermica e solare<br />

(Mtep) (Mtep) (%) (Mtep) (Mtep) (Mtep) (Mtep)<br />

2010 - Libro bianco 1583 182 11,15 31 135 5 11<br />

2010 - Direttiva – – 12 – – – –<br />

IEA-WEO (2002)<br />

2010 1627 116 7,2 28 76 4 9<br />

2020 1730 150 8,7 30 120<br />

2030 1811 188 10,4 31 157<br />

EU-EO (1999)<br />

2010 1556 88 5,7 27 53 3 6<br />

2020 1612 100 6,2 29 57 3 11<br />

Fonte: ENEA, 2003.<br />

17


18 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

to al quadro complessivo comunitario, comunque,<br />

si registra già la presenza <strong>di</strong> Paesi in cui la quota<br />

delle FER supera il 20% del consumo <strong>di</strong> energia primaria,<br />

come nel caso <strong>di</strong> Svezia (27,8%), Finlan<strong>di</strong>a<br />

(21,3%), Austria (21,1%) e in questi vi è anche,<br />

tra<strong>di</strong>zionalmente, un più <strong>di</strong>ffuso utilizzo delle biomasse<br />

(EurObserv’er, 2003).<br />

Appare evidente che, nei Paesi in cui è “più debole”<br />

la vocazionalità nei confronti delle risorse rinnovabili,<br />

è ancora più pressante la necessità <strong>di</strong> costruire<br />

un sistema integrato <strong>di</strong> filiere energetiche (eolica,<br />

fotovoltaica, solare, geotermica, idroelettrica <strong>di</strong> piccole<br />

<strong>di</strong>mensioni, da biomasse, da biogas, da biocarburanti)<br />

che maggiormente si adatti alle specificità<br />

locali e ne valorizzi le risorse ambientali complessive.<br />

In generale è comunque da segnalare la notevole<br />

crescita recentemente registrata nel settore<br />

delle biomasse sul piano tecnologico e industriale<br />

(EurObserv’er, 2003), settore che potrà ricevere<br />

un ulteriore impulso con l’allargamento a 25 Paesi<br />

dell’Unione Europea; attualmente si stima che i<br />

Paesi EU-10, comprese anche Romania e Bulgaria,<br />

potranno contribuire con 32 Mtep/anno (COM<br />

(2004) 366 final).<br />

1.3 La produzione energetica<br />

da fonti rinnovabili: la situazione<br />

a livello nazionale<br />

In Italia i dati del Bilancio Energetico Nazionale<br />

(derivato dal Sistema Statistico Nazionale –<br />

SISTAN) evidenziano come la produzione <strong>di</strong> energia<br />

da FER sia passata da 10,2 Mtep del 1995<br />

(rispetto a un consumo interno complessivo <strong>di</strong><br />

171,6 Mtep) a 13,8 Mtep del 2001 (rispetto a un<br />

consumo interno complessivo <strong>di</strong> 187,8 Mtep); i<br />

dati del 2002, ancora provvisori, registrano però<br />

una contrazione a 12,4 Mtep <strong>di</strong> energia prodotta<br />

da fonti rinnovabili (tab. 3). Il Bilancio Energetico<br />

Nazionale non tiene tuttavia conto del consumo <strong>di</strong><br />

legna da ardere nel settore residenziale, il cui contributo<br />

è comunque derivabile da due recenti indagini<br />

statistiche condotte dall’ENEA: sulla base <strong>di</strong><br />

questi ultimi dati, la produzione energetica delle<br />

FER salirebbe a 14 Mtep nel 1995 e a 16,5 Mtep<br />

nel 2002.<br />

Nell’ambito delle rinnovabili, i dati nazionali,<br />

rispetto a quelli europei, evidenziano una quota<br />

me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> approvvigionamento più elevata della<br />

me<strong>di</strong>a, sia per l’energia <strong>di</strong> origine idroelettrica che<br />

per quella geotermica, mentre più scarso è il contributo<br />

derivato dall’energia solare, da quella eolica<br />

e da quella derivata da biomasse e rifiuti.<br />

Nella tab. 4 è riportata la recente evoluzione<br />

registrata in Italia per quanto riguarda l’utilizzo<br />

delle principali tecnologie in termini <strong>di</strong> energia da<br />

fonti rinnovabili (ENEA, 2003a).<br />

Dall’analisi dei dati prodotti dall’ENEA emerge<br />

quin<strong>di</strong> una situazione secondo la quale le fonti rinnovabili<br />

contribuirebbero (nel 2002) a poco meno<br />

del 9% dei consumi nazionali, con qualche leggera<br />

<strong>di</strong>fferenza rispetto ai dati rilevati dal Sistema Statistico<br />

Nazionale, ma tendenzialmente convergenti 5 .<br />

In generale, si può affermare che negli ultimi anni<br />

l’impiego delle biomasse è andato a sod<strong>di</strong>sfare<br />

circa il 3-3,3% del fabbisogno energetico nazionale,<br />

corrispondente in<strong>di</strong>cativamente a 5,5-6 Mtep.<br />

1.4 Il ruolo della biomassa come fonte<br />

rinnovabile. Attualità e prospettive<br />

Nel complesso la situazione energetica italiana<br />

evidenzia una con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> forte sotto<strong>di</strong>mensionamento<br />

a fronte delle potenzialità <strong>di</strong> cui <strong>di</strong>spone.<br />

Da alcune recenti stime, emerge infatti una <strong>di</strong>sponibilità<br />

complessiva <strong>di</strong> biomasse residuali <strong>di</strong> vario<br />

genere (residui agricoli e forestali, dell’industria<br />

agroalimentare, scarti legnosi <strong>di</strong> altra origine…)<br />

equivalente a circa 27 Mtep/anno che potrebbero<br />

coprire il 14% della domanda interna. In particola-<br />

Tab. 3 - Evoluzione della produzione nazionale <strong>di</strong> energia nell’intervallo 1995-2002<br />

Fonte energetica (Mtep) 1995 1998 2001 2002 Variazione % Variazione %<br />

dati provvisori 02/95 02/01<br />

Combustibili soli<strong>di</strong> 12,5 12,1 13,7 14,2 13,6 3,5<br />

Gas naturale 44,8 51,5 58,4 58,1 29,7 –0,7<br />

Prodotti petroliferi 95,7 94,9 91,3 90,9 –5,0 –0,3<br />

Fonti rinnovabili 10,2 11,3 12,9 12,4 21,6 –10,1<br />

Importazioni nette <strong>di</strong> energia elettrica 8,4 9,4 9,8 11,1 32,1 4,3<br />

Totale 171,6 179,2 185,2 186,7 8,8 –0,6<br />

Fonte: Sistema <strong>di</strong> statistica nazionale, 2002.


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

Tab. 4 - Evoluzione della produzione nazionale <strong>di</strong> energia da fonti rinnovabili (1995-2002)<br />

Fonte energetica (Ktep) 1995 1999 2000 2001 2002*<br />

Idroelettrico1 8312 9979 9725 10298 8694<br />

Eolico 2 89 124 259 309<br />

Fotovoltaico 3 4 4 4 4<br />

Solare termico 7 10 11 11 14<br />

Geotermico per generazione elettrica 756 969 1035 992 1026<br />

Geotermico per usi <strong>di</strong>retti 213 213 213 213 213<br />

Rifiuti soli<strong>di</strong> urbani 97 374 461 721 818<br />

Biocombustibili 65 38 66 87 94<br />

Biogas 29 167 162 196 270<br />

Totale 9484 11843 11801 12781 11442<br />

<strong>Le</strong>gna e assimilati2 4635 4824 4807 4833 5008<br />

Totale complessivo 14119 16667 16608 17613 16450<br />

1 Solo elettricità da apporti naturali.<br />

2 La serie include il risultato dell’indagine ENEA sul consumo <strong>di</strong> legna da ardere nelle abitazioni.<br />

* Dati provvisori e stime. Da considerare, inoltre 9,8 TWh prodotti da reflui industriali che corrispondono a 2,1 Mtep<br />

(Dati del Gestore della Rete <strong>di</strong> Trasmissione Nazionale).<br />

re, si registra al momento una produzione assai<br />

modesta <strong>di</strong> biomasse da aree boscate e da <strong>colture</strong><br />

<strong>de<strong>di</strong>cate</strong>: solo un terzo della naturale produttività<br />

delle foreste italiane è utilizzata a fini economici e<br />

altrettanto limitato è per il momento il ricorso alle<br />

<strong>colture</strong> agrarie a esclusivo uso energetico.<br />

Di contro, è stato più volte affermato che,<br />

attraverso un adeguato piano <strong>di</strong> utilizzazione, recupero<br />

e mantenimento delle foreste esistenti, in<br />

Italia potrebbero rendersi <strong>di</strong>sponibili nel breve termine<br />

ulteriori quantitativi <strong>di</strong> biomasse (stimabili in<br />

circa 2 Mtep/anno) e che a ciò si potrebbero aggiungere<br />

nel tempo anche le notevoli potenzialità<br />

produttive <strong>di</strong> eventuali “nuove” superfici <strong>di</strong> <strong>colture</strong><br />

<strong>de<strong>di</strong>cate</strong> che venissero impiantate anche nelle<br />

aree agricole centro-meri<strong>di</strong>onali, soprattutto nelle<br />

aree a set-aside e nei seminativi.<br />

Nelle stime del Ministero per le Politiche Agricole<br />

e Forestali del 1999, è stata ipotizzata una<br />

crescita costante delle superfici destinate alla produzione<br />

<strong>di</strong> biomasse legnose o lignocellulosiche da<br />

energia fino a prevedere che nel 2005 sarebbe stata<br />

utilizzata a tale scopo una superficie <strong>di</strong> circa 3.500-<br />

4.000 ettari (orientativamente circa 11.000 ettari<br />

<strong>di</strong> <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> sono in grado <strong>di</strong> alimentare un<br />

impianto da 30 MW, sufficiente per fornire elettricità<br />

a 30.000 abitazioni).<br />

Ma è anche noto che, per quanto attiene le<br />

<strong>colture</strong> agrarie <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> (erbacee annuali e poliennali<br />

e legnose a turno breve <strong>di</strong> ceduazione) le stime<br />

<strong>di</strong> una loro possibile <strong>di</strong>ffusione sono <strong>di</strong> <strong>di</strong>fficile<br />

valutazione, soprattutto con riferimento alle super-<br />

fici a seminativo lasciate incolte nel rispetto delle<br />

normative comunitarie sul set-aside. La recente<br />

revisione della politica agricola comunitaria (2003)<br />

se da un lato ha introdotto un sistema <strong>di</strong> “cre<strong>di</strong>ti<br />

energetici” 6 , sulla base dei quali si offrono incentivi<br />

finanziari alle <strong>colture</strong> energetiche, dall’altro ha<br />

confermato la possibilità <strong>di</strong> coltivarle sui terreni<br />

messi a riposo (set-aside) 7 .<br />

In termini <strong>di</strong> valutazione generale, si può quin<strong>di</strong><br />

assumere che i 230mila ettari a set-aside rilevati<br />

nel 2003 in Italia (EUROSTAT) rappresentino<br />

senz’altro un potenziale bacino <strong>di</strong> utilizzo per le<br />

produzioni destinate a biomassa, trattandosi in<br />

molti casi <strong>di</strong> terreni scarsamente produttivi tra quelli<br />

destinati a seminativi, così come potrebbe essere<br />

nuovamente valorizzata una parte del milione e<br />

mezzo <strong>di</strong> ettari <strong>di</strong> SAU abbandonati dagli agricoltori<br />

nel corso degli ultimi anni (ISTAT, 2000).<br />

Di questi ultimi, secondo recenti stime (Bal<strong>di</strong>ni,<br />

2004), almeno 500mila ettari potrebbero essere<br />

utilizzati con <strong>colture</strong> legnose a ciclo breve per la<br />

produzione <strong>di</strong> biomassa da energia, equivalente in<br />

termini energetici a 2 Mtep. A questo proposito,<br />

nella politica comunitaria si rilevano tuttavia segnali<br />

<strong>di</strong> incertezza nelle misure che regolano il secondo<br />

pilastro della politica agricola comunitaria, ossia<br />

lo sviluppo rurale, con particolare riferimento agli<br />

interventi in campo forestale. Nel Reg. (CE) n.<br />

1783/2003 8 , infatti, si <strong>di</strong>chiara la volontà <strong>di</strong><br />

rafforzare la politica <strong>di</strong> sviluppo rurale ampliando<br />

la gamma delle misure <strong>di</strong> accompagnamento previste<br />

dal Reg. (CE) n. 1257/ 1999, ma al tempo<br />

19


20 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

stesso si pone l’accento sulla necessità <strong>di</strong> incrementare<br />

gli investimenti per i boschi demaniali per<br />

valorizzarne il ruolo ecologico e sociale, escludendo<br />

il sostegno a misure che migliorino lo sfruttamento<br />

economico delle foreste, penalizzando in<br />

questo modo anche una loro valorizzazione economica<br />

per la produzione <strong>di</strong> biomassa. A questo<br />

proposito giocano un ruolo determinante eventuali<br />

politiche integrative delle Regioni e una loro<br />

accorta programmazione <strong>di</strong> quanto è possibile<br />

finanziare con i fon<strong>di</strong> strutturali comunitari per<br />

promuovere impianti <strong>di</strong> specie a rapido accrescimento<br />

per biomassa, la cui non ancora sod<strong>di</strong>sfacente<br />

<strong>di</strong>ffusione ha comunque trovato un sostegno<br />

interessante nelle misure previste nei Piani <strong>di</strong> sviluppo<br />

rurale <strong>di</strong> alcune Regioni (Rossi, 2002).<br />

La decentralizzazione della programmazione in<br />

campo agricolo ha contribuito indubbiamente a far<br />

prevalere le priorità regionali, ma al tempo stesso<br />

ha avviato un processo <strong>di</strong> <strong>di</strong>fferenziazione delle<br />

politiche che potrebbe rendere più <strong>di</strong>fficoltosa la<br />

<strong>di</strong>ffusione sull’intero territorio nazionale delle produzioni<br />

<strong>de<strong>di</strong>cate</strong> e delle relative filiere. A questo<br />

riguardo è da rilevare l’importanza <strong>di</strong> programmi<br />

nazionali, intesi non solo come strumenti <strong>di</strong> trasferimento<br />

della conoscenza e dell’innovazione, ma<br />

anche come occasione per con<strong>di</strong>videre l’impegno<br />

(sul piano scientifico, istituzionale, impren<strong>di</strong>toriale)<br />

a raggiungere l’obiettivo <strong>di</strong> un ottimale sfruttamento<br />

delle varie fonti energetiche rinnovabili.<br />

Da un’analisi degli scenari <strong>di</strong> crescita delle fonti<br />

rinnovabili, condotta attraverso un’indagine <strong>di</strong>retta<br />

che ha coinvolto operatori economici ed esperti<br />

<strong>di</strong> settore, è emersa una valutazione complessivamente<br />

positiva sull’industria italiana collegata alle<br />

tecnologie <strong>di</strong> utilizzo delle fonti rinnovabili, anche<br />

per le positive ricadute sul piano occupazionale e<br />

ambientale (Ministero dell’Ambiente e del Territorio,<br />

2002). Alle biomasse solide è stata riconosciuta<br />

una potenzialità inferiore solo all’eolico; i risultati<br />

della ricerca rilevano tuttavia la necessità <strong>di</strong><br />

un’adeguata iniziativa <strong>di</strong> supporto politico al comparto<br />

agroforestale e una più efficace <strong>di</strong>ffusione<br />

delle informazioni relative alle potenzialità economiche<br />

e produttive delle <strong>colture</strong> da energia.<br />

Nell’ambito dell’attività tesa a sviluppare in<br />

vario modo la produzione nazionale <strong>di</strong> biomassa<br />

da energia, si ricordano almeno tre occasioni <strong>di</strong><br />

riferimento: il Programma Nazionale Energia Rinnovabile<br />

da Biomasse (PNERB), il Programma<br />

Nazionale per la Valorizzazione delle Biomasse<br />

Agricole e Forestali (PNVBAF), il Programma<br />

Nazionale “Biocombustibili” (PROBIO) [fig. 1.7].<br />

Nell’anno 1999, infatti, il MiPA ha prodotto un<br />

documento programmatico denominato PNERB<br />

[fig. 1.8]; il suo obiettivo era quello <strong>di</strong> promuovere<br />

l’uso <strong>di</strong> biomasse agrozootecniche e forestali per<br />

la produzione <strong>di</strong> energia rinnovabile, coerentemente<br />

agli obiettivi <strong>di</strong> riduzione delle emissioni <strong>di</strong><br />

gas a effetto serra concordati a Kyoto. Il PNERB si<br />

proponeva, infatti, <strong>di</strong> <strong>di</strong>fendere l’ambiente e ridurre<br />

la <strong>di</strong>pendenza energetica secondo modalità economicamente<br />

vantaggiose, ottenendo ricadute sull’occupazione,<br />

sulla <strong>di</strong>fesa del territorio e sullo sviluppo<br />

agricolo. A tale scopo, si richiedeva a livello<br />

europeo la messa a punto <strong>di</strong> una specifica politica<br />

“non alimentare” e, a livello nazionale, una preliminare<br />

in<strong>di</strong>viduazione e un’attenta valutazione <strong>di</strong><br />

specie e/o varietà vegetali in grado <strong>di</strong> massimizzare<br />

l’efficienza in termini <strong>di</strong> biomassa utilizzabile e<br />

la costruzione <strong>di</strong> or<strong>di</strong>namenti colturali in grado <strong>di</strong><br />

favorirne l’introduzione e la <strong>di</strong>ffusione.<br />

Successivamente, richiamandosi al PNERB, il<br />

Programma Nazionale per la Valorizzazione delle<br />

Biomasse Agricole e Forestali (PNVBAF), in ossequio<br />

alla delibera CIPE n. 137 del 19 novembre<br />

1998, si proponeva <strong>di</strong> stimolare concretamente<br />

iniziative pubbliche e private per la produzione e<br />

l’uso efficiente <strong>di</strong> biomasse agricole e forestali. La<br />

logica generale è stata quella <strong>di</strong> in<strong>di</strong>viduare filiere<br />

in grado <strong>di</strong> giungere in tempi considerevolmente<br />

brevi a poter competere con i prodotti petroliferi e<br />

<strong>di</strong> attivare tutte quelle azioni necessarie perché lo<br />

sviluppo sia costante e coerente.<br />

In linea con il Programma Nazionale Energia<br />

Rinnovabile da Biomasse (PNERB) e con il Programma<br />

Nazionale per la Valorizzazione delle Biomasse<br />

Agricole e Forestali (PNVBAF), il Programma<br />

Nazionale “Biocombustibili” (PROBIO) ha rappresentato<br />

un primo strumento <strong>di</strong> attuazione operativa<br />

<strong>di</strong> una attività <strong>di</strong>mostrativa delle Regioni italiane<br />

nel settore. Il Programma, che non prevede<br />

interventi <strong>di</strong> “sostegno or<strong>di</strong>nario” al mondo produttivo,<br />

si propone, infatti, quasi esclusivamente,<br />

la realizzazione <strong>di</strong> attività <strong>di</strong>mostrative/<strong>di</strong>vulgative<br />

con una forte caratterizzazione territoriale, in<br />

grado <strong>di</strong> stimolare sia le Amministrazioni locali che<br />

gli impren<strong>di</strong>tori agricoli e industriali verso un ulteriore<br />

sviluppo dei biocombustibili. Anche il presente<br />

lavoro nasce dall’approvazione alla Regione<br />

Toscana – e per essa all’ARSIA – <strong>di</strong> un progetto<br />

cofinanziato presentato nell’ambito del programma<br />

<strong>di</strong> che trattasi.<br />

Nella fase attuale urge la necessità <strong>di</strong> in<strong>di</strong>care,<br />

sulla base delle conoscenze acquisite e delle prime<br />

esperienze realizzate, le effettive traiettorie <strong>di</strong> sviluppo<br />

percorribili. L’organizzazione <strong>di</strong> una filiera<br />

energetica non può essere <strong>di</strong>sgiunta da interventi


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

<strong>di</strong> pianificazione e programmazione a livello regionale<br />

e provinciale – aspetto, questo, <strong>di</strong> particolare<br />

attualità alla luce della pre<strong>di</strong>sposizione in corso o<br />

appena compiuta dei Piani energetico-ambientali –<br />

attraverso i quali: 1) avviare una efficace espansione<br />

della base produttiva per ottimizzare l’approvvigionamento<br />

degli impianti <strong>di</strong> conversione; 2)<br />

rafforzare il potere contrattuale dei produttori; 3)<br />

programmare il rapporto “produzione <strong>di</strong> biomassa/necessità<br />

<strong>di</strong> approvvigionamento” in funzione<br />

<strong>di</strong> una scala <strong>di</strong> intervento sostenibile.<br />

Il legame tra territorio e filiera bioenergetica,<br />

peraltro messo in luce da numerose esperienze <strong>di</strong><br />

successo imperniate su <strong>di</strong>namiche <strong>di</strong>strettuali, si<br />

basa primariamente sulla circolarità del processo<br />

produttivo: il “sistema biomasse” attinge dal territorio<br />

la materia prima, sia sotto forma <strong>di</strong> residui<br />

delle attività agricole e forestali e delle relative<br />

industrie <strong>di</strong> trasformazione, sia sotto forma <strong>di</strong> <strong>colture</strong><br />

<strong>de<strong>di</strong>cate</strong> alla esclusiva produzione <strong>di</strong> energia,<br />

e restituisce al territorio buona parte delle uscite<br />

FINALITÀ GENERALI: <strong>di</strong>fendere l’ambiente e ridurre la<br />

<strong>di</strong>pendenza energetica nel modo più economico possibile,<br />

ottenendo ricadute positive su occupazione,<br />

<strong>di</strong>fesa del territorio e sviluppo agricolo.<br />

FINALITÀ SPECIFICHE:<br />

A livello ambientale:<br />

• presenza dell’uomo sul territorio contrastando il<br />

degrado e l’abbandono;<br />

• contributo alla riduzione delle emissioni <strong>di</strong> CO2 e altri<br />

gas a effetto serra dell’or<strong>di</strong>ne del 3-4% al 2010-2012;<br />

• contributo alla riduzione <strong>di</strong> emissioni inquinanti nei<br />

gas <strong>di</strong> scarico in aree urbane e in altre situazioni critiche<br />

per il patrimonio artistico e culturale;<br />

• sviluppo <strong>di</strong> meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> agricoltura eco-compatibile,<br />

estensibili anche verso l’agricoltura alimentare;<br />

• recupero <strong>di</strong> energia rinnovabile dalle frazioni <strong>di</strong> residui<br />

e rifiuti non utilmente riciclabili in altre forme e<br />

riduzione dei volumi da smaltire in <strong>di</strong>scarica;<br />

• recupero delle qualità nutritive dei terreni agricoli e<br />

forestali tramite un graduale reintegro della sostanza<br />

organica <strong>di</strong>ssipata da decenni <strong>di</strong> agricoltura incoerente,<br />

con conseguente riduzione delle necessità <strong>di</strong><br />

input esterni.<br />

A livello socioeconomico:<br />

• valorizzazione dei benefici <strong>di</strong>retti e in<strong>di</strong>retti nei confronti<br />

dell’uso dei combustibili fossili;<br />

• riduzione dei costi dei prodotti bioenergetici con la<br />

Fig. 1.8 - Finalità programmatiche del PNERB<br />

Tra gli obiettivi <strong>di</strong> maggior impatto dei Programmi<br />

Nazionali PNERB e PNVBAF sul settore agroforestale si<br />

citano i seguenti obiettivi:<br />

• portare a 8-10 Mtep/anno la produzione nazionale<br />

<strong>di</strong> energia dalle biomasse nel 2010-12;<br />

• incrementare nel breve termine la superficie delle<br />

<strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> fino a 200-250mila ettari e in tempi<br />

me<strong>di</strong>o-lunghi fino a 500-600mila ettari;<br />

• sviluppare filiere agroenergetiche per l’ottenimento<br />

<strong>di</strong> biocombustibili soli<strong>di</strong> destinati a usi elettrici e<br />

termici e <strong>di</strong> biocarburanti e biocombustibili liqui<strong>di</strong><br />

per l’autotrazione e il riscaldamento;<br />

• realizzare attività <strong>di</strong>mostrative e <strong>di</strong>vulgative che<br />

inducano Amministratori locali e impren<strong>di</strong>tori agricoli<br />

e industriali verso un ulteriore sviluppo delle<br />

bioenergie.<br />

Fig. 1.7 - Programmi nazionali a sostegno<br />

della produzione <strong>di</strong> biomasse a fini energetici<br />

prospettiva <strong>di</strong> renderli gradatamente competitivi con<br />

quelli “fossili”;<br />

• <strong>di</strong>ffusione <strong>di</strong> una cultura dell’ambiente e delle risorse<br />

naturali.<br />

A livello occupazionale:<br />

• mantenimento <strong>di</strong> posti <strong>di</strong> lavoro in settori strategici<br />

e creazione <strong>di</strong> nuova occupazione a <strong>di</strong>versi livelli <strong>di</strong><br />

qualificazione;<br />

• creazione <strong>di</strong> nuove figure professionali nel campo<br />

della bioenergia e nell’utilizzazione <strong>di</strong> biorisorse.<br />

A livello energetico-industriale:<br />

• contributo alla riduzione dell’uso <strong>di</strong> risorse fossili<br />

come previsto nel “Libro bianco” della Commissione<br />

Europea;<br />

• ampliamento della domanda <strong>di</strong> mezzi tecnici e servizi<br />

legati alla produzione e alla conversione energetica<br />

<strong>di</strong> biomasse;<br />

• sviluppo <strong>di</strong> know-how e tecnologie, anche in funzione<br />

delle interessanti prospettive <strong>di</strong> esportazione.<br />

A livello sanitario:<br />

• riduzione <strong>di</strong> tutte le emissioni tossiche per gli organismi<br />

viventi, causa <strong>di</strong> malattie più o meno gravi, e<br />

degli accumuli nell’ecosistema <strong>di</strong> sostanze non biodegradabili;<br />

• conseguente <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> prodotti agrari più sani;<br />

• riduzione dei costi sanitari.<br />

21


22 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

sia in termini <strong>di</strong> energia, sia in termini <strong>di</strong> sottoprodotti<br />

utili per il sistema agricolo (ITABIA, 2003).<br />

In secondo luogo, è da rilevare come la penetrazione<br />

nelle zone agricole <strong>di</strong> attività connesse<br />

allo sfruttamento energetico <strong>di</strong> risorse naturali<br />

(biomasse, ma anche ra<strong>di</strong>azione solare, reflui cal<strong>di</strong><br />

<strong>di</strong> origine geotermica ecc.) possa produrre un circolo<br />

economicamente virtuoso, anche alla luce <strong>di</strong><br />

potenziali flussi finanziari e investimenti per le<br />

infrastrutture, lo sviluppo <strong>di</strong> nuove professionalità<br />

e <strong>di</strong> un nuovo tessuto impren<strong>di</strong>toriale.<br />

In terzo luogo, si sottolinea come le <strong>colture</strong><br />

energetiche generalmente richiedano pratiche colturali<br />

poco intensive, tali da favorire il mantenimento<br />

<strong>di</strong> alti contenuti <strong>di</strong> sostanza organica nei<br />

suoli, evitando processi <strong>di</strong> depauperamento che<br />

determinano un aumento del carbonio atmosferico<br />

[fig. 1.9].<br />

Guardando, infine, alle <strong>colture</strong> energetiche dal<br />

punto <strong>di</strong> vista <strong>di</strong> un impianto <strong>di</strong> conversione, la<br />

biomassa ideale deve sod<strong>di</strong>sfare i seguenti requisiti:<br />

reperibilità e possibilità <strong>di</strong> stoccaggio; uniformità<br />

qualitativa e facile misurabilità delle sue caratteristiche;<br />

sostituibilità della biomassa senza onerosi<br />

interventi impiantistici; accettabilità sociale sia<br />

nella fase <strong>di</strong> approvvigionamento che <strong>di</strong> utilizzo.<br />

Per garantire una stabile affermazione sul mercato<br />

delle biomasse da energia, un adeguato sostegno<br />

politico e finanziario non può quin<strong>di</strong> prescindere<br />

dalla messa a <strong>di</strong>sposizione <strong>di</strong> informazioni sul potenziale<br />

<strong>di</strong> produzione nei <strong>di</strong>fferenti areali, in modo da<br />

poter pianificare in dettaglio le superfici da investire,<br />

la logistica, lo stoccaggio e la trasformazione.<br />

Alla luce <strong>di</strong> quanto già descritto e nella previsione<br />

<strong>di</strong> quanto andremo a trattare, riteniamo<br />

opportuno fornire alcune informazioni <strong>di</strong> massima<br />

per meglio caratterizzare anche le attività <strong>di</strong> ricerca<br />

applicata i cui risultati costituiscono una parte<br />

dei contenuti <strong>di</strong> questo Quaderno.<br />

<strong>Le</strong> <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> possono contribuire:<br />

• alla cattura/immobilizzazione della CO 2<br />

• alla riduzione delle emissioni <strong>di</strong> gas serra<br />

• alla <strong>di</strong>versificazione colturale<br />

• all’incremento <strong>di</strong> energia da fonti rinnovabili<br />

• al contenimento dei consumi <strong>di</strong> combustibili fossili<br />

Fig. 1.9 - <strong>Le</strong> <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> alla produzione<br />

<strong>di</strong> biomassa da energia<br />

Secondo quanto implicitamente contenuto<br />

nella loro definizione, per <strong>colture</strong> “<strong>de<strong>di</strong>cate</strong>” alla<br />

produzione <strong>di</strong> energia si intendono tutte quelle<br />

specie erbacee e/o arboree che presentano proprietà<br />

genetiche, comportamenti fisiologici, esigenze<br />

colturali e caratteristiche produttive tali da<br />

renderle idonee alla produzione <strong>di</strong> biomassa, utilizzabile<br />

nei <strong>di</strong>versi processi tecnologici <strong>di</strong> conversione<br />

energetica 9 .<br />

Nelle filiere bioenergetiche, oltre alle <strong>colture</strong><br />

<strong>de<strong>di</strong>cate</strong>, una importante fonte <strong>di</strong> approvvigionamento<br />

è rappresentata dalle biomasse residuali dei<br />

processi produttivi che non hanno come finalità<br />

principale la produzione <strong>di</strong> sostanza organica a fini<br />

energetici. Tra i sottoprodotti <strong>di</strong> maggiore interesse<br />

si segnalano i residui ligno-cellulosici derivati<br />

dalla potatura <strong>di</strong> piante arboree e da ramaglie forestali,<br />

i residui colturali dei cereali come stocchi <strong>di</strong><br />

mais e paglie <strong>di</strong> cereali, i reflui agroindustriali<br />

(sanse, gusci e noccioli, polpe <strong>di</strong> barbabietola,<br />

vinacce ecc.).<br />

A questo proposito è interessante ricordare che<br />

nel corso degli anni si sono succedute numerose<br />

definizioni <strong>di</strong> biomassa, anche con valenza normativa,<br />

sia a livello comunitario che nazionale; in particolare,<br />

in alcuni casi sono state incluse nella definizione<br />

<strong>di</strong> biomassa anche la parte biodegradabile<br />

dei rifiuti industriali e urbani, come previsto dalla<br />

già citata Dir. 2001/77/CE sulla promozione dell’energia<br />

elettrica prodotta da fonti energetiche<br />

rinnovabili. Nel presente lavoro, richiamando il<br />

termine “biomassa”, ci riferiremo prevalentemente<br />

a materiale vegetale prodotto da coltivazioni <strong>de<strong>di</strong>cate</strong>,<br />

tranne nel caso in cui il termine abbia un<br />

valore estensivo, includendo:<br />

• materiale vegetale residuo prodotto da trattamento<br />

esclusivamente meccanico <strong>di</strong> coltivazioni<br />

agricole non <strong>de<strong>di</strong>cate</strong>;<br />

• materiale vegetale prodotto da interventi selvicolturali,<br />

da manutenzioni forestali e da potatura;<br />

• materiale vegetale residuo dalla lavorazione<br />

esclusivamente meccanica del legno vergine;<br />

• materiale vegetale prodotto dalla lavorazione<br />

esclusivamente meccanica <strong>di</strong> prodotti agricoli;<br />

così come contenuto nell’allegato III del DPCM<br />

8 marzo 2002, “Disciplina delle caratteristiche<br />

merceologiche dei combustibili aventi rilevanza ai<br />

fini dell’inquinamento atmosferico, nonché delle<br />

caratteristiche tecnologiche degli impianti <strong>di</strong> combustione”.<br />

Com’è noto le <strong>colture</strong> “<strong>de<strong>di</strong>cate</strong>” possono<br />

essere raggruppate in tre tipologie principali:


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

1. Colture da biomassa lignocellulosica<br />

Sono specie a elevata produzione <strong>di</strong> sostanza<br />

secca che può essere sottoposta a <strong>di</strong>fferenti processi:<br />

combustione, pirolisi, gassificazione, liquefazione.<br />

Questa tipologia colturale può essere a sua<br />

volta <strong>di</strong>stinta in due categorie:<br />

• Short Rotation Forestry (SFR), ossia piante arboree<br />

a rapido accrescimento che, impiantate con<br />

un elevato grado <strong>di</strong> fittezza e gestite con idonee<br />

tecniche colturali, vengono ceduate e raccolte<br />

con turni <strong>di</strong> taglio assai più frequenti rispetto<br />

alle più tra<strong>di</strong>zionali utilizzazioni del prodotto<br />

legnoso. Dalle esperienze condotte finora in<br />

Italia, risultano come specie particolarmente<br />

adatte il pioppo, il salice, la robinia, pur manifestando<br />

<strong>di</strong>fferenti capacità <strong>di</strong> adattamento alle<br />

con<strong>di</strong>zioni agropedoclimatiche, soprattutto in<br />

termini <strong>di</strong> <strong>di</strong>sponibilità idriche, e l’eucalipto,<br />

che si è talvolta caratterizzato per una maggiore<br />

sensibilità alle basse temperature invernali e<br />

ai ritorni <strong>di</strong> freddo primaverili.<br />

• Colture erbacee poliennali o annuali, tra cui<br />

sono identificabili come specie particolarmente<br />

adatte alle nostre realtà regionali il miscanto e<br />

la canna comune, soprattutto per le aree del<br />

<strong>Centro</strong>-Nord, e il sorgo da fibra. Presentano<br />

buone potenzialità anche il cardo (soprattutto<br />

nelle aree centromeri<strong>di</strong>onali o dove la <strong>di</strong>sponibilità<br />

idrica è limitata) e alcune graminacee che<br />

recentemente stanno riscuotendo particolare<br />

interesse a livello internazionale (ad esempio,<br />

Panicum spp., Phalaris spp.).<br />

2. Colture oleaginose<br />

Dall’esterificazione <strong>di</strong> oli vegetali <strong>di</strong> colza, girasole<br />

e soia si ottiene il bio<strong>di</strong>esel, con proprietà e<br />

prestazioni simili a quelle del gasolio minerale. Il<br />

bio<strong>di</strong>esel si caratterizza per l’assenza <strong>di</strong> zolfo e <strong>di</strong><br />

composti aromatici, il contenimento del particolato<br />

fine (Pm 10 ) e la capacità <strong>di</strong> contribuire alla riduzione<br />

dell’effetto serra. <strong>Le</strong> <strong>colture</strong> più facilmente<br />

adattabili agli ambienti pedoclimatici italiani sono<br />

rappresentate dal girasole e dalla colza, per i quali<br />

sono già stati messi a punto in<strong>di</strong>rizzi <strong>di</strong> scelta varietale<br />

e <strong>di</strong> tecnica colturale a basso impatto ambientale<br />

e a basso costo.<br />

3. Colture da carboidrati<br />

Dalle <strong>colture</strong> zuccherine si produce, per fermentazione<br />

dei carboidrati, il bioetanolo che viene<br />

ad<strong>di</strong>zionato alle benzine, previa trasformazione in<br />

etil-tertiobutiletere. Tra le specie impiegabili, quelle<br />

più sperimentate e <strong>di</strong>ffuse sono la canna da zucchero,<br />

il frumento, il sorgo e il mais (ma altre col-<br />

ture <strong>di</strong> un certo interesse possono essere rappresentate<br />

anche dalla barbabietola da zucchero e dal<br />

topinambur).<br />

In generale, possiamo ritenere che la biomassa<br />

offre una sufficiente flessibilità nell’approvvigionamento<br />

del combustibile, sia in rapporto alla <strong>di</strong>versità<br />

intrinseca nelle <strong>di</strong>verse fonti <strong>di</strong> questa (residui<br />

agroindustriali, residui agricoli e forestali, coltivazioni<br />

<strong>de<strong>di</strong>cate</strong> ecc.), sia in rapporto alle specie<br />

agrarie <strong>di</strong> origine. La biomassa, infatti, può essere<br />

utilizzata <strong>di</strong>rettamente nel processo <strong>di</strong> combustione<br />

o può essere trasformata in prodotti combustibili<br />

(soli<strong>di</strong>, liqui<strong>di</strong> e gassosi) attraverso processi <strong>di</strong><br />

conversione <strong>di</strong> vario genere.<br />

È evidente che i processi <strong>di</strong> conversione in<br />

energia delle biomasse possono essere ricondotti a<br />

due gran<strong>di</strong> categorie: processi termochimici e processi<br />

biochimici [fig. 1.10]. <strong>Le</strong> tecnologie <strong>di</strong> conversione<br />

sono strettamente <strong>di</strong>pendenti dalle caratteristiche<br />

delle biomasse <strong>di</strong> partenza, in particolare dal<br />

rapporto tra carbonio e azoto e dal contenuto <strong>di</strong><br />

umi<strong>di</strong>tà presente nella sostanza organica da utilizzare<br />

[fig. 1.11].<br />

1.5 Brevi note conclusive con<br />

riferimento alla Regione Toscana 10<br />

Nel corso degli ultimi mesi la Regione Toscana,<br />

allo scopo <strong>di</strong> centrare i traguar<strong>di</strong> stabiliti dal protocollo<br />

<strong>di</strong> Kyoto, si è proposta <strong>di</strong> promuovere l’efficienza<br />

negli usi energetici e stabilizzare il trend<br />

dei consumi attraverso l’attivazione <strong>di</strong> uno specifico<br />

programma energetico che si prefigge <strong>di</strong> ridurre<br />

la produzione <strong>di</strong> CO 2 equivalente a 34,5 milioni,<br />

in linea a quanto auspicato dal suddetto Protocollo<br />

[fig. 1.12] 11 . Per raggiungere tale obiettivo,<br />

la Regione ha in<strong>di</strong>viduato come elemento cruciale<br />

l’uso delle fonti rinnovabili che già rappresentano<br />

nei consumi regionali l’11% del bilancio complessivo<br />

(con lo scarto <strong>di</strong> un punto percentuale in<br />

meno rispetto all’obiettivo comunitario del 2010),<br />

a fronte del 26% della produzione <strong>di</strong> energia elettrica<br />

ricavata da fonti rinnovabili. In funzione <strong>di</strong><br />

tale scadenza, la politica energetica regionale sta<br />

perseguendo l’obiettivo <strong>di</strong> sod<strong>di</strong>sfare il 20% del<br />

proprio fabbisogno energetico con fonti rinnovabili<br />

e <strong>di</strong> ricavare da queste almeno il 30% dell’energia<br />

elettrica.<br />

I positivi risultati registrati fino a questo<br />

momento nella nostra Regione <strong>di</strong>pendono in gran<br />

parte sia dalla produzione <strong>di</strong> energia idroelettrica,<br />

23


24 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Processi termochimici<br />

I processi termochimici sono basati sull’azione del<br />

calore che permette le reazioni chimiche necessarie a<br />

trasformare la materia in energia e sono utilizzati per<br />

i prodotti e i residui cellulosici e legnosi in cui il rapporto<br />

C/N abbia valori superiori a 30 e il contenuto <strong>di</strong><br />

umi<strong>di</strong>tà non superi il 30%. <strong>Le</strong> biomasse più adatte a<br />

subire processi <strong>di</strong> conversione energetica termochimica<br />

sono la legna e tutti suoi derivati (segatura, trucioli<br />

ecc.), le <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> caratterizzate da produzioni<br />

<strong>di</strong> biomassa ligno-cellulosica, sottoprodotti colturali<br />

ligno-cellulosici (paglia <strong>di</strong> cereali, residui <strong>di</strong> potatura<br />

<strong>di</strong> vite e fruttiferi ecc.) e taluni scarti <strong>di</strong> lavorazione<br />

(lolla, pula, gusci, noccioli ecc.).<br />

Fig. 1.10 - Descrizione sintetica dei processi termochimici e biochimici<br />

Tipo <strong>di</strong> biomasse Processo <strong>di</strong> conversione Prodotto Utilizzo<br />

Materiali legnosi Combustione Calore Riscaldamento<br />

H2O ≤ 35% Energia elettrica<br />

C/N > 30<br />

Liquami zootecnici Digestione anaerobica Biogas Riscaldamento<br />

H2O > 35%<br />

20 ≤ C/N ≤ 30<br />

60% metano Energia elettrica<br />

Piante zuccherine Fermentazione degli zuccheri Etanolo Motori a benzina<br />

(barbabietole da zucchero,<br />

sorgo zuccherino ecc.)<br />

20 ≤ C/N ≤ 30<br />

in alcool etilico<br />

Pianta oleaginose<br />

H2O > 35%<br />

Esterificazione degli olii Bio<strong>di</strong>esel Motori <strong>di</strong>esel<br />

Fonte: Itabia.<br />

Fig. 1.11 - Tipici processi <strong>di</strong> conversione energetica<br />

per la quale è comunque prevista entro il 2010<br />

l’installazione <strong>di</strong> ulteriori 70 MW <strong>di</strong> potenza sviluppando<br />

piccoli impianti a livello locale, sia dalla<br />

produzione <strong>di</strong> energia geotermica, che ha già visto<br />

un notevole incremento nel corso degli ultimi anni<br />

(da 4.413 GWh nel 1996 a 5.036 GWh nel 2003)<br />

e per la quale è previsto un ulteriore aumento delle<br />

potenzialità <strong>di</strong> circa 100 MW (oltre a ulteriori<br />

forme <strong>di</strong> utilizzo attraverso teleriscaldamento). Rispetto<br />

agli obiettivi soprain<strong>di</strong>cati, risulta ancora più<br />

interessante la volontà <strong>di</strong> sviluppare nuovi settori<br />

delle rinnovabili. In particolare, la Regione Toscana<br />

si è proposta <strong>di</strong> ottenere dall’eolico circa 300<br />

MW attraverso l’installazione sul territorio <strong>di</strong> parchi<br />

<strong>di</strong> piccola-me<strong>di</strong>a taglia (10-25 MW), il proseguimento<br />

dell’incentivazione del fotovoltaico (ter-<br />

Processi biochimici<br />

I processi <strong>di</strong> conversione biochimica permettono <strong>di</strong><br />

ricavare energia per reazione chimica dovuta al contributo<br />

<strong>di</strong> enzimi, funghi e microrganismi, che si formano<br />

nella biomassa sotto particolari con<strong>di</strong>zioni e<br />

vengono impiegati per quelle biomasse in cui il rapporto<br />

C/N sia inferiore a 30 e l’umi<strong>di</strong>tà alla raccolta<br />

superiore a 30%. Risultano idonei alla conversione<br />

biochimica le <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> (da carboidrati e oleaginose),<br />

i reflui zootecnici e gli scarti <strong>di</strong> lavorazione<br />

(borlande, acque <strong>di</strong> vegetazione ecc.), i reflui urbani e<br />

industriali.<br />

mico e solare) e il potenziamento dell’utilizzo <strong>di</strong><br />

biomasse a fini energetici.<br />

Relativamente a questo ultimo punto, si è registrato<br />

nel corso del 2002-2003 un impegno finanziario<br />

da parte della Regione Toscana che ha permesso<br />

la realizzazione <strong>di</strong> nove impianti a biomasse<br />

per la climatizzazione delle serre, l’investimento in<br />

quaranta impianti termici nell’industria del legno<br />

per il recupero degli scarti <strong>di</strong> produzione, oltre agli<br />

aiuti finalizzati a impianti <strong>di</strong> riscaldamento per uso<br />

domestico; attualmente è in fase <strong>di</strong> pre<strong>di</strong>sposizione<br />

un apposito programma per la ulteriore valorizzazione<br />

energetica delle biomasse, in cui saranno privilegiati<br />

impianti <strong>di</strong> potenza installata non superiore<br />

a 1 MW elettrico e a 3 MW termici e l’utilizzo <strong>di</strong><br />

biomasse prodotte localmente.


Fig. 1.12 - Emissione<br />

totale <strong>di</strong> gas serra:<br />

dati storici e previsionali<br />

Fonte: Regione Toscana<br />

COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

A tal fine sono stati previsti specifici finanziamenti<br />

per coinvolgere i <strong>di</strong>versi attori dei territori<br />

più vocati nella costruzione <strong>di</strong> una “filiera locale” <strong>di</strong><br />

produzione e trasformazione delle biomasse. Al<br />

riguardo, i risultati attesi per il 2010 si quantificano<br />

in circa 90 MW <strong>di</strong> potenza per una producibilità<br />

elettrica <strong>di</strong> 350-400 GW. A sostegno degli obiettivi<br />

<strong>di</strong> sviluppo appena espressi, si ritiene utile menzionare<br />

in questa sede i due strumenti <strong>di</strong> particolare<br />

interesse per la promozione del settore delle FER,<br />

con particolare riferimento alla biomassa:<br />

• il Documento Unico <strong>di</strong> Programmazione<br />

(DOCUP) 2000-2006 – in attuazione del Reg.<br />

CE n. 1260/99 – attraverso il quale i soggetti<br />

pubblici e privati (anche nelle aree rurali) possono<br />

beneficiare <strong>di</strong> aiuti rivolti all’incremento<br />

<strong>di</strong> produzione energetica da fonti rinnovabili e<br />

a investimenti per il risparmio energetico (con<br />

riferimento alle Misure 3.1 e 3.2, Asse 3);<br />

• il Piano <strong>di</strong> Sviluppo Rurale 2000-2006 della<br />

Regione Toscana, con specifico riferimento alle<br />

<strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> (Misura 8.1 “Imboschimento<br />

<strong>di</strong> superfici agricole”), che costituisce uno strumento<br />

<strong>di</strong> particolare interesse per la Short<br />

Rotation Forestry, prevedendo, infatti, la possibilità<br />

<strong>di</strong> richiedere un contributo per impianti<br />

<strong>di</strong> specie a rapido accrescimento con un ciclo<br />

produttivo non superiore ai 15 anni.<br />

In definitiva quanto sarà trattato nei successivi<br />

Capitoli, si propone <strong>di</strong> assecondare i programmi<br />

regionali sintetizzati sia attraverso la presentazione<br />

dei risultati e delle valutazioni emersi dall’attività <strong>di</strong><br />

ricerca sulle potenzialità <strong>di</strong> <strong>di</strong>fferenti <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong><br />

e sulla <strong>di</strong>sponibilità territoriale dei residui colturali,<br />

sia facendo il punto sugli aspetti salienti delle<br />

tecniche <strong>di</strong> coltivazione <strong>di</strong> queste <strong>colture</strong> (sorgo da<br />

fibra, cardo, miscanto, canna comune, SRF <strong>di</strong> pioppo)<br />

e sui problemi agroambientali ancora aperti.<br />

25


26 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Note<br />

1 Ultimo aggiornamento: giugno 2004.<br />

2 Direttiva 2001/77/CE del Parlamento Europeo e del<br />

Consiglio del 27 settembre 2001 sulla promozione dell'energia<br />

elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili nel mercato<br />

interno dell’elettricità.<br />

3 Energia <strong>di</strong> potenza pari a mille watt applicata per un’ora<br />

utilizzata nella misura dell’energia elettrica.<br />

4 Per informazioni <strong>di</strong> dettaglio si rimanda rispettivamente alla<br />

Decisione n. 1230/2003/EC - OJ L 176 - 15 luglio 2003 e alla<br />

Decisione n. 1513/2002/EC - OJ L232 - 29 agosto 2002.<br />

5 Rispetto ai dati ENEA, ITABIA (2003) suggerisce <strong>di</strong> acquisire<br />

l’informazione con qualche cautela giacché ritenuto sovrastimato<br />

il consumo <strong>di</strong> legna da ardere.<br />

6 Regolamento (CE) n. 1782/2003 del Consiglio del 29<br />

settembre 2003 che stabilisce norme comuni relative ai regimi<br />

<strong>di</strong> sostegno <strong>di</strong>retto nell’ambito della politica agricola comune e<br />

istituisce taluni regimi <strong>di</strong> sostegno a favore degli agricoltori,<br />

mo<strong>di</strong>ficando i regolamenti (CEE) n. 2019/93, (CE) n.<br />

1452/2001, (CE) n. 1453/2001, (CE) n. 1454/2001, (CE)<br />

n. 1868/94, (CE) n. 1251/1999, (CE) n. 1254/1999, (CE)<br />

n. 1673/2000, (CEE) n. 2358/71 e (CE) n. 2529/2001.<br />

7 Nel 2004 per le <strong>colture</strong> energetiche è previsto un regime <strong>di</strong><br />

aiuto <strong>di</strong> 45 euro/ha, a con<strong>di</strong>zione che il prodotto sia sottopo-<br />

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[2002].<br />

sto a un contratto con un trasformatore. La superficie massima<br />

garantita (SMG) sarà pari a 1,5 milioni <strong>di</strong> ettari, ripartita fra gli<br />

Stati membri in funzione della produzione storica sul set-aside<br />

energetico e dello sforzo <strong>di</strong> riduzione delle emissioni <strong>di</strong> CO2 . Il<br />

provve<strong>di</strong>mento sarà suscettibile a mo<strong>di</strong>fiche nei prossimi anni<br />

trattandosi <strong>di</strong> un regime <strong>di</strong> nuova introduzione, come da quanto<br />

previsto nei Reg. (CE) n. 2237/2003 e Reg. (CE) n.<br />

1782/2003).<br />

8 Il Reg. (CE) n. 1783/2003 va a mo<strong>di</strong>ficare il Reg. (CE) n.<br />

1257/1999 sul sostegno allo sviluppo rurale da parte del Fondo<br />

Europeo Agricolo <strong>di</strong> Orientamento e <strong>di</strong> Garanzia (FEAOG).<br />

9 La biomassa costituisce, quin<strong>di</strong>, la forma più sofisticata <strong>di</strong><br />

accumulo dell’energia solare; questa, infatti, consente alle piante <strong>di</strong><br />

convertire, tramite il processo <strong>di</strong> fotosintesi clorofilliana, l’anidride<br />

carbonica atmosferica in materia organica. Attraverso questa via le<br />

piante possono fissare complessivamente circa 2 x 1011 tonnellate<br />

<strong>di</strong> carbonio all’anno, con un contenuto energetico pari a circa 70<br />

x 103 Mtep (Milioni <strong>di</strong> tonnellate <strong>di</strong> petrolio equivalente).<br />

9 Informazioni raccolte attraverso le comunicazioni istituzionali<br />

della Regione Toscana e i relativi documenti programmazione.<br />

10 CO2 Equivalente (eCO2 ) è un'unità comune, che permette<br />

<strong>di</strong> misurare insieme emissioni <strong>di</strong> gas serra <strong>di</strong>versi. Per l’anidride<br />

carbonica, emissioni in tonnellate <strong>di</strong> CO2 e tonnellate <strong>di</strong><br />

eCO2 sono la stessa cosa. Mentre per il Protossido <strong>di</strong> Azoto, un<br />

esempio <strong>di</strong> gas serra a maggior potenziale climalterante, una<br />

tonnellata <strong>di</strong> emissioni equivale a 310 eCO2 .<br />

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PDF/summaryfinale.PDF<br />

27


2. <strong>Le</strong> <strong>colture</strong> da energia<br />

Enrico Bonari, Gianni Picchi, Werther Gui<strong>di</strong>, Emiliano Piccioni,<br />

Alejandro Fraga, Ricardo Villani - Laboratorio Land Lab, Scuola Superiore Sant’Anna, Pisa<br />

Marco Ginanni - <strong>Centro</strong> <strong>Inter<strong>di</strong>partimentale</strong> <strong>di</strong> <strong>Ricerche</strong> <strong>Agro</strong>ambientali “E. Avanzi”, Pisa<br />

Come in precedenza accennato, a partire dagli<br />

anni ottanta i Paesi industrializzati del mondo occidentale<br />

– e particolarmente quelli ricadenti nell’area<br />

della Comunità Economica Europea – hanno promosso<br />

e realizzato <strong>di</strong>versi progetti <strong>di</strong> ricerca nell’ambito<br />

<strong>di</strong> specifici programmi comunitari (ECLAIR,<br />

JOULE, ALTENER, AIR, FAIR) finalizzati allo stu<strong>di</strong>o<br />

delle <strong>colture</strong> agrarie come possibili fonti <strong>di</strong> biomassa<br />

per la produzione <strong>di</strong> energia e delle tecniche più<br />

adatte alla loro coltivazione; tra le varie linee <strong>di</strong><br />

ricerca seguite, una buona parte <strong>di</strong> queste riguarda<br />

le <strong>colture</strong> da biomassa lignocellulosica.<br />

Nell’ambito della realtà europea sono state stu<strong>di</strong>ate<br />

sino a oggi oltre trenta specie fra <strong>colture</strong> erbacee<br />

annuali e poliennali, arbustive e arboree impiegabili<br />

come cedui a turno breve in terreni agricoli.<br />

In particolare, in Italia sono state valutate <strong>di</strong>verse<br />

<strong>colture</strong> <strong>di</strong> possibile esclusivo impiego per la produzione<br />

<strong>di</strong> biomassa (in gran parte nell’ambito del<br />

progetto PRISCA del MiPA nella prima metà degli<br />

anni novanta), a cui possono essere aggiunte anche<br />

quelle, come ad esempio il mais o i cereali a paglia,<br />

che notoriamente sono in grado <strong>di</strong> produrre adeguate<br />

quantità <strong>di</strong> biomassa per unità <strong>di</strong> superficie,<br />

ma che per il momento interessano soprattutto per<br />

le tra<strong>di</strong>zionali destinazioni alimentari.<br />

Tra le specie erbacee annuali e poliennali inizialmente<br />

prese in considerazione figurano i sorghi<br />

Tab. 1 - <strong>Le</strong> <strong>colture</strong> da energia<br />

da fibra e quelli zuccherini (Sorghum bicolor L.,<br />

Moench), il kenaf (Hibiscus cannabinus L.), alcune<br />

falari<strong>di</strong> (Phalaris spp.), la kochia (Kochia scoparia<br />

Schrad.), il cardo (Cynara cardunculus L.), il<br />

miscanto (Miscanthus sinensis Anderss.), la canna<br />

comune (Arundo donax L.), il topinambur<br />

(Heliantus tuberosus L.) e il panico (Panicum virgatum<br />

L.). Tra le specie arboree coltivabili come<br />

ceduo a turno breve sono stati considerati i salici<br />

(Salix spp.), i pioppi (Populus spp.), la robinia<br />

(Robinia pseudoacacia L.) e gli eucalipti (Eucaliptus<br />

spp.) (tab. 1).<br />

Numerose ricerche realizzate su queste specie<br />

circa le caratteristiche bioagronomiche e produttive,<br />

nonché la relativa sperimentazione applicata sui<br />

principali aspetti della tecnica colturale, sono state<br />

condotte in prove <strong>di</strong> lungo periodo anche in alcune<br />

aree litoranee della Toscana, su terreni normalmente<br />

destinati ad accogliere or<strong>di</strong>namenti colturali<br />

tra<strong>di</strong>zionali del comparto cerealicolo-industriale<br />

e/o cerealicolo-zootecnico.<br />

I risultati già ottenuti hanno quin<strong>di</strong> permesso,<br />

nel corso dell’ultimo decennio, <strong>di</strong> circoscrivere<br />

progressivamente l’ambito della scelta delle specie<br />

più promettenti a quelle che per produttività, adattabilità<br />

o facilità <strong>di</strong> gestione risultavano essere le<br />

più idonee all’introduzione nei particolari ambienti<br />

pedoclimatici caratteristici della Toscana.<br />

• Tra le erbacee si <strong>di</strong>stinguono le annuali<br />

COLTURE ENERGETICHE (girasole, colza, kenaf, sorgo, topinambur ecc.)<br />

“Sono coltivazioni destinate a fornire biomassa e le poliennali (cardo, miscanto, canna ecc.)<br />

per la produzione <strong>di</strong> energia elettrica e/o termica” • <strong>Le</strong> specie legnose (pioppo, salice, eucalipto, robinia ecc.)<br />

sono migliori per la qualità della biomassa e per la capacità<br />

<strong>di</strong> ricrescita dopo la ceduazione.


30 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

In questa sede, sono state in<strong>di</strong>viduate, sia per le<br />

erbacee annuali che per le erbacee poliennali e per<br />

le specie forestali da SRF, un numero assolutamente<br />

ristretto <strong>di</strong> possibili <strong>colture</strong> (cinque in tutto) per<br />

le quali è sembrato massimo l’interesse potenziale<br />

come <strong>colture</strong> “<strong>de<strong>di</strong>cate</strong>” alla esclusiva produzione<br />

<strong>di</strong> biomassa lignocellulosica.<br />

Tra queste figura una specie erbacea annuale, il<br />

sorgo da fibra, già coltivato in Toscana per la produzione<br />

<strong>di</strong> granella e <strong>di</strong> saggina, mentre tra le<br />

erbacee poliennali sono stati selezionati il miscanto,<br />

la canna comune e il cardo e, tra le specie arboree,<br />

è stato scelto il pioppo, specie ben conosciuta<br />

in gran parte degli ambienti pedoclimatici toscani,<br />

<strong>di</strong> possibile elevata resa produttiva e propagazione<br />

per talea relativamente semplice.<br />

<strong>Le</strong> schede colturali che seguono vogliono costituire<br />

per il lettore soltanto una rassegna delle principali<br />

conoscenze tecniche maturate e dei problemi<br />

ancora aperti per ciascuna delle specie considerate<br />

come <strong>colture</strong> potenzialmente interessanti per l’eventuale<br />

nascita <strong>di</strong> una filiera bioenergetica nell’ambito<br />

dell’agricoltura toscana.<br />

In questo capitolo relativo alle <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong><br />

si è cercato, tra l’altro, <strong>di</strong> non cadere nell’errore<br />

<strong>di</strong> tenere un’eccessiva “scientificità” nella trattazione<br />

degli argomenti affrontati, ma si è volutamente<br />

cercato <strong>di</strong> esprimere, per ciascuna coltura,<br />

solo gli elementi essenziali delle sue caratteristiche<br />

e delle esigenze <strong>di</strong> or<strong>di</strong>ne bio-agronomico, degli<br />

elementi fondamentali della tecnica agronomica<br />

(ove possibile adattata agli ambienti agropedoclimatici<br />

tipici della Toscana) e della meccanizzazione<br />

della coltura.<br />

Dove è stato possibile, si è cercato infine <strong>di</strong> tratteggiare<br />

una pur minima valutazione <strong>di</strong> or<strong>di</strong>ne economico-aziendale,<br />

ma il tutto deve essere letto più<br />

come uno spunto per adeguate riflessioni e approfon<strong>di</strong>menti<br />

da parte dei <strong>di</strong>fferenti operatori, che<br />

non come l’enunciazione <strong>di</strong> risultati già scontati<br />

e/o <strong>di</strong> principi <strong>di</strong> comportamento già assodati e più<br />

o meno facilmente acquisibili a livello aziendale<br />

e/o comprensoriale nel nostro territorio rurale.<br />

2.1 Sorgo da fibra<br />

(Sorghum bicolor L. Moench)<br />

Generalità - Origine,<br />

caratteri botanici e biologia<br />

Il sorgo è una delle prime piante coltivate dall’uomo.<br />

Originario dell’Africa si è <strong>di</strong>ffuso anticamente<br />

in Asia e in Europa e più recentemente<br />

nelle Americhe e in Oceania; nella regione africa-<br />

na e asiatica, questo cereale era utilizzato soprattutto<br />

per la produzione granellare, costituendo<br />

una delle principali fonti <strong>di</strong> sussistenza, assieme al<br />

miglio e al panico, per le popolazioni locali. Attualmente<br />

la coltivazione del sorgo si è <strong>di</strong>ffusa<br />

anche in alcuni paesi occidentali (USA ed Europa)<br />

dove viene utilizzato soprattutto per l’alimentazione<br />

del bestiame.<br />

Dal punto <strong>di</strong> vista tassonomico Sorghum bicolor<br />

è una graminacea appartenente alla famiglia delle<br />

Poaceae, tribù delle Andropogoneae (cui appartiene<br />

anche la canna da zucchero), caratterizzata da un<br />

ciclo fotosintetico C 4 . È una pianta erbacea annuale<br />

che può raggiungere altezze notevoli. L’apparato<br />

epigeo si sud<strong>di</strong>vide in fusto e foglie. Il fusto,<br />

detto culmo, si compone <strong>di</strong> una serie <strong>di</strong> no<strong>di</strong> e<br />

interno<strong>di</strong> e può arrivare ai 4 m <strong>di</strong> lunghezza; nei<br />

no<strong>di</strong> prossimi al suolo alcune gemme danno origine<br />

a germogli laterali formando un numero variabile<br />

<strong>di</strong> accestimenti. In prossimità <strong>di</strong> ogni nodo si<br />

inseriscono le foglie che, in numero variabile da 8<br />

a 20, sono ricoperte da una pruina cerosa che<br />

costituisce una barriera abbastanza efficace contro<br />

la per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> acqua. L’infiorescenza è un racemo<br />

composto portato in posizione terminale comunemente<br />

detto panicolo. L’apparato ra<strong>di</strong>cale è <strong>di</strong> tipo<br />

fascicolato ed è formato da <strong>di</strong>versi palchi <strong>di</strong> ra<strong>di</strong>ci<br />

che si sviluppano molto precocemente e che presentano<br />

elevata capacità <strong>di</strong> assorbimento idrico –<br />

maggiore del mais – conferendo a questa specie,<br />

insieme alle altre caratteristiche evidenziate, una<br />

grande adattabilità a scarsi regimi idrici.<br />

Data la notevole opera <strong>di</strong> selezione effettuata<br />

dall’uomo su questa specie, il sorgo presenta un<br />

grande spettro varietale e il miglioramento genetico<br />

ha portato all’ottenimento <strong>di</strong> varietà a <strong>di</strong>versa<br />

attitu<strong>di</strong>ne; tra queste troviamo sorghi da saggina,<br />

sorghi zuccherini, sorghi da foraggio, sorghi da<br />

granella e sorghi da fibra. Questi ultimi, considerati<br />

come ibri<strong>di</strong> tra un “sorgo da granella” e un<br />

“sorgo da scope” o “da saggina”, sono utilizzati<br />

anche per la produzione <strong>di</strong> biomasse a fini energetici<br />

e sono caratterizzati da interno<strong>di</strong> pieni <strong>di</strong><br />

midollo secco e molto ricco in fibre.<br />

In linea generale il sorgo è caratterizzato da una<br />

fase iniziale <strong>di</strong> sviluppo piuttosto lento e solo dopo<br />

l’emissione <strong>di</strong> numerose foglie, e comunque non<br />

prima <strong>di</strong> un mese dall’emergenza, ha inizio una fase<br />

caratterizzata dal rapido accrescimento in altezza<br />

(levata) fino ad arrivare alla fase <strong>di</strong> spigatura.<br />

Esigenze e adattamento ambientale<br />

La temperatura me<strong>di</strong>a ottimale per lo sviluppo<br />

del sorgo si aggira attorno ai 27-28°C; la tempera-


1. Coltura <strong>di</strong> sorgo in pre-fioritura<br />

COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

tura minima richiesta per la germinazione dei semi<br />

è funzione della varietà considerata e oscilla tra 10<br />

e 14°C, del tutto simile a quella del mais che si colloca<br />

attorno ai 12°C. Temperature intorno a 35°C<br />

rappresentano il limite oltre il quale la pianta può<br />

entrare in stress, soprattutto se accompagnate da<br />

fenomeni <strong>di</strong> ari<strong>di</strong>tà.<br />

Il sorgo è una pianta molto rustica quanto ad<br />

adattabilità a <strong>di</strong>fferenti tipi <strong>di</strong> terreno, dato che risulta<br />

in grado <strong>di</strong> valorizzare una vasta gamma <strong>di</strong> questi<br />

sia sotto il profilo granulometrico (ad esempio,<br />

anche suoli argillosi con me<strong>di</strong>ocre struttura) sia dal<br />

punto <strong>di</strong> vista chimico (per esempio, con reazione<br />

compresa tra 5,5 e 8,5). Infine, si adatta <strong>di</strong>scretamente<br />

anche a con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> elevata salinità del terreno,<br />

caratteristica che rende questa coltura preziosa<br />

nell’ottica della valorizzazione <strong>di</strong> aree costiere a<br />

rischio <strong>di</strong> salinizzazione, in cui specie più esigenti<br />

incontrerebbero maggiori <strong>di</strong>fficoltà <strong>di</strong> adattamento.<br />

<strong>Le</strong> esigenze nutritive della specie sono molto<br />

simili a quelle del mais; il valore delle asportazioni<br />

registrate nel sorgo da fibra (che si <strong>di</strong>scosta solo<br />

leggermente da quello da biomassa) si aggirano<br />

rispettivamente intorno ai 10 kg <strong>di</strong> N, 3 kg <strong>di</strong> P 2 O 5<br />

e 12 kg <strong>di</strong> K 2 O per tonnellata <strong>di</strong> sostanza secca<br />

prodotta.<br />

Il sorgo è notoriamente caratterizzato da un’elevata<br />

capacità <strong>di</strong> estrazione dell’acqua dal terreno<br />

soprattutto se comparata a quella del mais; grazie<br />

alla struttura anatomica del fusto e alla cospicua<br />

presenza <strong>di</strong> cere sulla pagina fogliare, brevi perio<strong>di</strong><br />

<strong>di</strong> siccità sembrano arrecare soltanto un’interruzione<br />

quasi sempre momentanea della crescita.<br />

31<br />

I consumi idrici unitari della specie sono decisamente<br />

bassi, dell’or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> 250 litri d’acqua per<br />

kg <strong>di</strong> s.s. prodotta; per raggiungere buoni risultati<br />

produttivi il sorgo richiede comunque una <strong>di</strong>sponibilità<br />

idrica che, sud<strong>di</strong>visa tra riserve del suolo,<br />

precipitazioni ed eventuali apporti artificiali, deve<br />

ammontare a circa 300-350 mm durante la stagione<br />

vegetativa. Secondo Giar<strong>di</strong>ni, per assicurare rese<br />

accettabili – nei nostri ambienti e in terreni caratterizzati<br />

da buona capacità <strong>di</strong> ritenzione idrica – è<br />

sufficiente che nel periodo estivo le precipitazioni<br />

ammontino a circa 120-150 mm (Giar<strong>di</strong>ni, 2000).<br />

Ancora <strong>di</strong>battuta nel nostro Paese l’opportunità<br />

<strong>di</strong> prevedere, per questa coltura, il ricorso più o<br />

meno sistematico all’irrigazione. Nelle regioni dell’Italia<br />

centrale, nelle quali è stata svolta negli ultimi<br />

anni un’assidua sperimentazione, i risultati fino a<br />

oggi ottenuti <strong>di</strong>mostrano che la restituzione completa<br />

dell’evapotraspirato attraverso l’irrigazione si<br />

traduce in una maggior produzione <strong>di</strong> biomassa<br />

rispetto a interventi saltuari, ma non in misura tale<br />

da compensare i maggiori costi sostenuti per l’aumento<br />

del numero <strong>di</strong> interventi irrigui. Nelle regioni<br />

meri<strong>di</strong>onali, invece, dato che la <strong>di</strong>sponibilità idrica<br />

naturale risulta più frequentemente insufficiente è<br />

spesso necessario ricorrere ad apporti artificiali; in<br />

queste con<strong>di</strong>zioni le migliori risposte produttive si<br />

hanno restituendo circa il 40-50% dell’evapotraspirazione<br />

massima. Va infine sottolineato che anche<br />

procedendo a saltuari interventi irrigui “<strong>di</strong> soccorso”<br />

si registrano buone risposte produttive.<br />

Il volume <strong>di</strong> adacquamento deve in ogni caso<br />

tener conto del fatto che il sorgo presenta un appa-


32 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Fig. 2.1 - Elementi fondamentali del ciclo colturale del sorgo da biomassa<br />

rato ra<strong>di</strong>cale piuttosto esteso in profon<strong>di</strong>tà. Il periodo<br />

in cui la coltura risente maggiormente della<br />

carenza <strong>di</strong> acqua si colloca generalmente subito<br />

prima della fioritura ed è, dunque, questo il momento<br />

ritenuto più idoneo nel caso in cui si opti<br />

per un unico intervento irriguo <strong>di</strong> soccorso.<br />

Tecnica colturale<br />

Essendo una specie annuale, il sorgo può essere<br />

inserito nei normali avvicendamenti colturali<br />

presenti nella nostra regione e normalmente viene<br />

avvicendato con i cereali autunno-vernini, come i<br />

frumenti e l’orzo, al posto <strong>di</strong> una qualsiasi coltura<br />

da rinnovo a semina primaverile. A <strong>di</strong>fferenza <strong>di</strong><br />

queste però, pur essendo considerata una specie<br />

preparatrice dal punto <strong>di</strong> vista del miglioramento<br />

delle caratteristiche fisiche del terreno, può manifestare,<br />

soprattutto in successione ripetuta al frumento,<br />

fenomeni <strong>di</strong> depauperamento della fertilità<br />

chimica del suolo con conseguenti <strong>di</strong>minuzioni <strong>di</strong><br />

produttività da parte della coltura principale; il<br />

sorgo peraltro non tollera la monocoltura. A segui-


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

to <strong>di</strong> una sua prolungata coltivazione sullo stesso<br />

terreno, o con rotazioni troppo strette, possono<br />

insorgere fenomeni <strong>di</strong> per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> fertilità chimica e<br />

fenomeni <strong>di</strong> allelopatia, senza considerare che cicli<br />

colturali troppo spesso ripetuti sullo stesso appezzamento<br />

favoriscono l’instaurarsi <strong>di</strong> una flora infestante<br />

specifica, formata principalmente da graminacee,<br />

che risulta <strong>di</strong> più <strong>di</strong>fficile gestione.<br />

La lavorazione principale del terreno consiste<br />

<strong>di</strong> norma in un’aratura più o meno profonda in<br />

funzione delle caratteristiche del suolo, con l’obiettivo<br />

<strong>di</strong> aumentare la capacità <strong>di</strong> immagazzinamento<br />

<strong>di</strong> acqua da parte del terreno e a creare<br />

l’ambiente idoneo allo sviluppo della pianta. Del<br />

resto molte prove concordano sul fatto che una<br />

riduzione troppo marcata della profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> aratura<br />

sembra, in questo caso, incidere negativamente<br />

sulla resa.<br />

L’epoca della lavorazione principale segue i<br />

normali criteri della corretta gestione agronomica:<br />

preparare il terreno debitamente in anticipo rispetto<br />

alla semina in modo da consentire agli agenti<br />

atmosferici <strong>di</strong> favorire la strutturazione; tale accorgimento<br />

in taluni casi trascurabile, come ad esempio<br />

nei suoli sabbiosi, <strong>di</strong>venta una priorità in quelli<br />

tendenzialmente argillosi (fig. 2.1).<br />

A causa poi delle relativamente ridotte <strong>di</strong>mensioni<br />

del seme, una buona preparazione del letto <strong>di</strong><br />

semina è un’operazione fondamentale per ottenere<br />

germinazione ed emergenza, rapide, uniformi e<br />

contemporanee; quando le con<strong>di</strong>zioni pedologiche<br />

lo richiedano è consigliabile procedere a ripetuti<br />

passaggi invernali <strong>di</strong> estirpatore, con cui contemporaneamente<br />

si ottiene il controllo delle erbe<br />

infestanti eventualmente sviluppatesi e una migliore<br />

strutturazione dello strato superficiale. In una<br />

serie <strong>di</strong> prove condotte presso Pisa su terreni franco-limosi<br />

tendenzialmente freschi, la lavorazione<br />

più adatta è risultata l’aratura <strong>di</strong> me<strong>di</strong>a profon<strong>di</strong>tà<br />

(30 cm) eseguita nell’estate precedente la semina e<br />

da due interventi <strong>di</strong> erpicatura, il primo con erpice<br />

a <strong>di</strong>schi e l’altro con erpice a denti rotanti imme<strong>di</strong>atamente<br />

prima della semina.<br />

La scelta dell’ibrido da impiegare segue per lo<br />

più criteri <strong>di</strong> adattabilità alle con<strong>di</strong>zioni climatiche<br />

del sito prescelto. Negli ambienti collinari o in<br />

zone poco favorevoli sotto il profilo delle <strong>di</strong>sponibilità<br />

idriche sarà conveniente scegliere ibri<strong>di</strong> tendenzialmente<br />

precoci o precoci il cui ciclo si realizza<br />

in pochi mesi, mentre le classi me<strong>di</strong>e sono da<br />

preferirsi in bassa e me<strong>di</strong>a collina o in pianura in<br />

assenza <strong>di</strong> irrigazione; gli ibri<strong>di</strong> tar<strong>di</strong>vi, infine,<br />

saranno proficuamente impiegati in con<strong>di</strong>zioni più<br />

favorevoli, in presenza <strong>di</strong> terreni freschi e con<br />

33<br />

<strong>di</strong>screta <strong>di</strong>sponibilità idrica durante tutto il ciclo<br />

colturale. Nel corso delle più recenti esperienze<br />

condotte in Italia, sono emerse per le loro caratteristiche<br />

<strong>di</strong> adattabilità e per la loro capacità produttive<br />

le varietà “H 173”, “H 202” “H 132”,<br />

“HS 03”, “H 16”, “H 133”, “H 130”, “IS 9705”<br />

e “IS 10690” e comunque interessanti sono da<br />

considerarsi le varietà “Sweet Bee”, “IS 21023”,<br />

“Keller” e “IS 21055”.<br />

La semina viene eseguita impiegando sia le normali<br />

seminatrici <strong>di</strong> precisione che quelle or<strong>di</strong>nariamente<br />

utilizzate per i cereali autunno-vernini, entrambe<br />

opportunamente regolate. La profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong><br />

semina varia in rapporto alle con<strong>di</strong>zioni idriche e,<br />

quin<strong>di</strong>, in funzione del tipo <strong>di</strong> terreno e dell’andamento<br />

meteorico stagionale, ma me<strong>di</strong>amente è<br />

compresa tra i 20 mm in terreni tendenzialmente<br />

più compatti e/o freschi e i 40-50 mm nei terreni<br />

più sciolti e/o tendenzialmente più asciutti; in<br />

taluni casi, in con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> eccessiva macroporosità,<br />

al fine <strong>di</strong> garantire una buona riserva <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà<br />

attorno al seme e impe<strong>di</strong>re fenomeni <strong>di</strong> stress<br />

idrico, potrebbe essere auspicabile effettuare una<br />

rullatura post semina.<br />

Dato che la temperatura ottimale per la germinazione<br />

dei semi è <strong>di</strong> circa 14°C, il periodo migliore<br />

per la semina è, <strong>di</strong> norma, in<strong>di</strong>viduabile dalla<br />

metà fino alla fine del mese <strong>di</strong> aprile nel Sud e nel<br />

<strong>Centro</strong> Italia, mentre si può protrarre fino a metà<br />

maggio al centro-nord; or<strong>di</strong>nariamente la fase <strong>di</strong><br />

emergenza risulta conclusa dopo 10-15 giorni<br />

dalla semina.<br />

L’investimento adottato per la coltura destinata<br />

alla produzione <strong>di</strong> biomassa varia tra le 10 e le 20<br />

piante m -2 ; alcune recenti esperienze condotte a<br />

Pisa su due varietà (H 132 e Abetone) non hanno<br />

fatto registrare un significativo incremento <strong>di</strong> produttività<br />

passando dall’investimento minore a quello<br />

maggiore, dato che all’aumentare della densità<br />

aumenta senz’altro il numero dei culmi prodotti<br />

ma, <strong>di</strong> contro, si registra una <strong>di</strong>minuzione dei <strong>di</strong>ametri<br />

degli stessi, tanto che la produzione <strong>di</strong><br />

sostanza secca per unità <strong>di</strong> superficie risulta pressoché<br />

analoga.<br />

Altre esperienze condotte nel nostro Meri<strong>di</strong>one<br />

avevano invece in<strong>di</strong>viduato nella densità <strong>di</strong> 20<br />

piante m -2 il miglior compromesso tra produttività<br />

e fenomeni <strong>di</strong> allettamento. Anche per questa coltura<br />

potrebbe essere utile adottare un’interfila adeguatamente<br />

ridotta in modo da poter aumentare le<br />

<strong>di</strong>stanze sulla fila e garantire una maggiore quantità<br />

<strong>di</strong> luce alla singola pianta; nella pratica comune,<br />

tenendo conto delle caratteristiche varietali,<br />

della <strong>di</strong>mensione del seme e dello stato del terreno


34 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

e, quin<strong>di</strong>, anche delle inevitabili per<strong>di</strong>te in fase <strong>di</strong><br />

germinazione e <strong>di</strong> emergenza, la quantità <strong>di</strong> seme<br />

consigliata varia intorno agli 8-13 kg ha -1 .<br />

Per quanto attiene la tecnica <strong>di</strong> fertilizzazione,<br />

nel nostro Paese, in virtù della produttività raggiunta<br />

dalla coltura, della normale dotazione dei<br />

suoli in potassio, e in presenza <strong>di</strong> normali avvicendamenti<br />

colturali, le dosi <strong>di</strong> fertilizzante più frequentemente<br />

consigliate si aggirano intorno ai 60-<br />

80 kg ha -1 <strong>di</strong> P 2 O 5 <strong>di</strong>stribuito totalmente in presemina<br />

e ai 100-120 kg ha -1 <strong>di</strong> N ammoniacale<br />

(anche in forma ureica) da <strong>di</strong>stribuirsi anch’esso<br />

alla semina. In terreni non sufficientemente dotati<br />

risulta ovviamente necessaria anche la concimazione<br />

potassica. Dalle prove recentemente condotte<br />

nel nostro meri<strong>di</strong>one è emerso che, anche in questa<br />

coltura, l’efficienza nell’utilizzazione dell’azoto<br />

è massima in con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> piena <strong>di</strong>sponibilità idrica,<br />

ovvero con un regime idrico pressoché ottimale.<br />

Nel centro-nord, con andamenti stagionali non<br />

particolarmente siccitosi, su terreni adeguatamente<br />

profon<strong>di</strong> e abbastanza fertili e con avvicendamenti<br />

comprendenti anche specie leguminose, la<br />

concimazione azotata non sembra comportare<br />

significative <strong>di</strong>fferenze <strong>di</strong> produttività.<br />

Come è già stato accennato, il sorgo presenta in<br />

genere una fase <strong>di</strong> germinazione ed emergenza<br />

piuttosto lenta e questa caratteristica tende a <strong>di</strong>minuire<br />

la competitività della coltura nei confronti<br />

della flora infestante durante i primi sta<strong>di</strong> <strong>di</strong> sviluppo<br />

che sono <strong>di</strong> fondamentale importanza per la<br />

riuscita della coltivazione; ciò rende in<strong>di</strong>spensabili<br />

interventi <strong>di</strong> controllo delle malerbe con strategie<br />

<strong>di</strong> lotta sia in<strong>di</strong>retta che <strong>di</strong>retta. Tra le prime si<br />

ricordano alcune or<strong>di</strong>narie pratiche <strong>di</strong> tecnica<br />

agronomica come le adeguate lavorazioni del terreno,<br />

il rispetto dell’avvicendamento, le tecniche <strong>di</strong><br />

falsa semina ecc.; per controllare al meglio la popolazione<br />

infestante è comunque consigliabile abbinare<br />

tali accorgimenti a ulteriori interventi “mirati”<br />

sia con mezzi meccanici (sarchiatura) che con<br />

mezzi chimici. A tale riguardo è appena il caso <strong>di</strong><br />

ricordare che risultano assai pericolose le infestazioni<br />

<strong>di</strong> alcune graminacee, come Sorghum halepense,<br />

resistenti agli erbici<strong>di</strong> autorizzati su questa coltura;<br />

in casi del tutto eccezionali si potrebbe intervenire<br />

in pre-emergenza con miscele <strong>di</strong> terbutilazina e<br />

metolachlor. Gli attuali in<strong>di</strong>rizzi agronomici nelle<br />

<strong>colture</strong> da energia, tendono in ogni caso a minimizzare<br />

l’impiego <strong>di</strong> fitofarmaci, per cui contemporaneamente<br />

all’adozione <strong>di</strong> avvicendamenti più<br />

lunghi e <strong>di</strong>versificati possibili, viene sovente raccomandato<br />

un solo trattamento, in post-emergenza,<br />

con <strong>di</strong>serbanti fitormonici.<br />

In Italia, data la scarsa <strong>di</strong>ffusione della coltura,<br />

le avversità specifiche <strong>di</strong> or<strong>di</strong>ne patologico e parassitario<br />

del sorgo sono pressoché trascurabili. La coltura<br />

da biomassa, invece, ha una certa tendenza<br />

all’allettamento che può ostacolare la successiva<br />

raccolta meccanizzata e portare a notevoli per<strong>di</strong>te<br />

<strong>di</strong> produzione; per contrastare tale inconveniente è<br />

opportuno valutare con la massima attenzione, a<br />

seconda dell’ambiente pedoclimatico e dell’organizzazione<br />

produttiva aziendale, la densità <strong>di</strong> semina<br />

e il livello <strong>di</strong> fertilizzazione azotata, in modo da<br />

ottenere in ogni caso culmi <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametro tale da<br />

risultare meno soggetti all’allettamento.<br />

Raccolta<br />

La raccolta può essere effettuata 10-20 giorni<br />

prima della fase <strong>di</strong> fioritura quando risulta massimo<br />

l’accumulo <strong>di</strong> sostanza secca e cellulosa nel culmo;<br />

date le <strong>di</strong>fferenze <strong>di</strong> lunghezza del ciclo a seconda<br />

della varietà, nei nostri areali <strong>di</strong> coltivazione l’epoca<br />

<strong>di</strong> taglio va da metà agosto a metà settembre,<br />

anche se sensibili <strong>di</strong>fferenze possono essere determinate<br />

anche dal microclima dell’area.<br />

La biomassa alla raccolta presenta comunque<br />

un’umi<strong>di</strong>tà decisamente elevata (anche oltre il 70%)<br />

per cui sono spesso raccomandabili varietà a ciclo<br />

più breve, anche se occorre tener conto che al ciclo<br />

più lungo corrisponde generalmente una maggiore<br />

capacità produttiva. Un’adeguata scelta della<br />

varietà dovrebbe in ogni caso permettere <strong>di</strong> effettuare<br />

il taglio ancora nella stagione calda in modo<br />

da poter lasciare la biomassa ad asciugare a terra,<br />

con sistemi naturali, il più a lungo possibile. Adottando<br />

tale tecnica <strong>di</strong> raccolta, il cantiere si compone<br />

<strong>di</strong> tre macchine usate in successione: la barra<br />

falciante per l’abbattimento delle piante, il ranghinatore<br />

per la “fienagione” e la rotoimballatrice<br />

al fine <strong>di</strong> agevolare e ottimizzare il successivo trasporto<br />

e lo stoccaggio. Allorché è prevista l’utilizzazione<br />

<strong>di</strong>retta della biomassa, è anche possibile<br />

lasciare più a lungo le piante in pie<strong>di</strong> e ritardare la<br />

raccolta fino a quando l’umi<strong>di</strong>tà raggiunge valori<br />

inferiori al 50% (foto 3). Risulta in ogni caso importante<br />

effettuare l’operazione <strong>di</strong> raccolta prima delle<br />

piogge autunnali che provocano un rapido innalzamento<br />

dell’umi<strong>di</strong>tà e un precoce deterioramento<br />

della qualità della biomassa.<br />

La raccolta meccanica può essere effettuata<br />

anche con una falcia-trincia-caricatrice; il trinciato<br />

(<strong>di</strong> circa 1 cm <strong>di</strong> lunghezza) però, presenta il<br />

rischio <strong>di</strong> andare incontro con estrema facilità e<br />

rapi<strong>di</strong>tà a fenomeni fermentativi, per cui il prodotto<br />

risulta praticamente non conservabile e da<br />

impiegare imme<strong>di</strong>atamente, inconveniente cui si


2. Particolare <strong>di</strong> piante <strong>di</strong> sorgo<br />

COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

può ovviare utilizzando una falciacon<strong>di</strong>zionatrice<br />

con successiva rotoimballatura del materiale.<br />

Produttività e usi<br />

<strong>Le</strong> rese <strong>di</strong> biomassa riportate in bibliografia<br />

risultano piuttosto variabili, essendo ampiamente<br />

influenzate dalle con<strong>di</strong>zioni agropedoclimatiche<br />

delle zone <strong>di</strong> coltivazione; nelle già citate esperienze<br />

condotte da Mazzoncini nella pianura pisana, ad<br />

esempio, nella me<strong>di</strong>a delle due varietà considerate<br />

sono state registrate produttività <strong>di</strong> oltre 34 t ha -1<br />

<strong>di</strong> sostanza secca ma, anche secondo lo stesso autore,<br />

rese me<strong>di</strong>e <strong>di</strong> tale entità sono da considerarsi<br />

del tutto eccezionali e dovute principalmente a un<br />

andamento stagionale particolarmente favorevole<br />

registrato nell’anno 2002.<br />

In effetti, nello stesso areale <strong>di</strong> coltivazione<br />

della pianura pisana, le rese me<strong>di</strong>e ottenute da sperimentazioni<br />

<strong>di</strong> più lungo periodo hanno messo in<br />

luce produttività me<strong>di</strong>e pluriennali nell’or<strong>di</strong>ne<br />

delle 28 t ha -1 anno -1 <strong>di</strong> sostanza secca (fig. 2.2).<br />

In Emilia Romagna sono state raggiunte produzioni<br />

in coltura asciutta e come me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> <strong>di</strong>ffe-<br />

3. Coltura <strong>di</strong> sorgo da biomassa pronta per la “raccolta<br />

ritardata”<br />

35<br />

renti varietà dell’or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> 24 t ha -1 anno -1 ; in irriguo<br />

nel medesimo ambiente pedoclimatico, e con<br />

restituzione del 100% della ETR della coltura, le<br />

stesse varietà delle precedenti esperienze (Abetone<br />

e H 173) hanno raggiunto rese <strong>di</strong> circa 33 e 38 t<br />

ha -1 anno -1 rispettivamente. Anche negli areali più<br />

meri<strong>di</strong>onali si sono registrate rese piuttosto elevate<br />

(circa 24 t ha -1 anno -1 ), pur con limitati apporti <strong>di</strong><br />

azoto e un solo intervento irriguo.<br />

Per quanto riguarda l’adattabilità della specie<br />

alla riduzione degli input colturali, recenti sperimentazioni<br />

condotte nel Sud Italia hanno confermato<br />

le esigenze piuttosto elevate <strong>di</strong> questa specie;<br />

le rese, infatti, sono risultate sempre significativamente<br />

più elevate nelle tesi condotte con una maggiore<br />

immissione <strong>di</strong> input colturali, da attribuirsi<br />

soprattutto ai <strong>di</strong>fferenti volumi <strong>di</strong> adacquamento<br />

adottati. Come confermato da altre numerose<br />

esperienze condotte in Veneto, Emilia Romagna,<br />

Toscana, Umbria, Lazio, Campania, Sicilia, e quin<strong>di</strong><br />

rappresentative <strong>di</strong> buona parte degli ambienti<br />

italiani, sembra <strong>di</strong> poter affermare che il sorgo<br />

risulta competitivo se confrontato con altre specie


36 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

• Specie erbacea annuale<br />

• Produttività me<strong>di</strong>a annua: 28.2 t s.s./ ha<br />

• Contenuto in ceneri: 5,6% (<strong>di</strong> cui 15% SiO2)<br />

• Percentuale <strong>di</strong> silice nelle ceneri: 33,1%<br />

Fig. 2.2 - Produzione quanti-qualitative del sorgo da<br />

biomassa, San Piero a Grado - Pisa<br />

Tab. 2 - Produzione <strong>di</strong> biomassa secca (t/ ha)<br />

<strong>di</strong> <strong>colture</strong> <strong>di</strong> sorgo a <strong>di</strong>verso livello <strong>di</strong> input<br />

Sorgo da fibra<br />

Sorgo zuccherino<br />

Fonte: Cosentino et al., 1999.<br />

1997 1998<br />

Alto input 22,0 28,6<br />

Basso input 16,0 17,8<br />

Alto input 25,3 25,4<br />

Basso input 21,6 20,0<br />

<strong>de<strong>di</strong>cate</strong> alla produzione <strong>di</strong> biomassa da energia,<br />

solo in presenza <strong>di</strong> elevate quantità <strong>di</strong> acqua e <strong>di</strong><br />

nutrienti.<br />

Dal punto <strong>di</strong> vista qualitativo, è appena il caso<br />

<strong>di</strong> ricordare che il potere calorifico della biomassa<br />

secca prodotta, in funzione della varietà utilizzata,<br />

oscilla tra 16 e 17 MJ kg -1 ; il contenuto in ceneri<br />

<strong>di</strong> questa varia molto in rapporto a molteplici fattori<br />

della produzione (dal 4 a oltre il 9% della<br />

sostanza secca) con un contenuto <strong>di</strong> silice anch’esso<br />

oscillante dal 32 al 35%.<br />

2.2 Cardo<br />

(Cynara cardunculus L.)<br />

Generalità - Origine,<br />

caratteri botanici e biologia<br />

Questa specie, tra<strong>di</strong>zionalmente <strong>di</strong>ffusa nel<br />

nostro paese come coltura orticola, ha subito negli<br />

ultimi anni una notevole rivalutazione anche come<br />

coltura finalizzata alla produzione <strong>di</strong> biomassa ad<br />

uso energetico. Trattasi <strong>di</strong> una specie erbacea<br />

perenne appartenente alla famiglia delle Asteraceae<br />

o Compositae, tipica dell’orizzonte termome<strong>di</strong>terraneo<br />

(Lauretum caldo nella classificazione del<br />

Pavari) e come tale è <strong>di</strong>ffusa in Europa meri<strong>di</strong>onale,<br />

Nord Africa, America del Sud e Australia. La<br />

moderna tassonomia sud<strong>di</strong>vide la specie Cynara<br />

cardunculus in due sottospecie secondo una caratterizzazione<br />

geografica: la subspecie flavescens, il<br />

cui areale si estende tra la Macronesia, il Portogallo<br />

e il Me<strong>di</strong>terraneo nord-occidentale e la subspecie<br />

cardunculus presente principalmente nelle aree<br />

del Me<strong>di</strong>terraneo centrale e nord-orientale.<br />

Il cardo germoglia in autunno, passa l’inverno<br />

come rosetta (sta<strong>di</strong>o in cui risulta massima la resistenza<br />

al freddo) e sviluppa lo scapo fiorale a primavera.<br />

In estate si ha l’arresto vegetativo e l’apparato<br />

aereo della pianta secca, mentre il potente<br />

apparato ra<strong>di</strong>cale sopravvive in stato <strong>di</strong> dormienza;<br />

da questo, in autunno, si sviluppano nuove foglie<br />

dalle gemme latenti alla base del fusto.<br />

<strong>Le</strong> foglie della rosetta sono peziolate, larghe<br />

(oltre 50 x 35 cm), subcoriacee, profondamente fessurati,<br />

mentre quelle del fusto sono alternate e sessili.<br />

Il fusto è uno scapo fiorale che può raggiungere<br />

un’altezza anche superiore ai 2 metri; i fiori (foto<br />

4) sono raggruppati in gran<strong>di</strong> capolini globosi (fino<br />

a 8 cm <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametro) e possono presentare una corolla<br />

<strong>di</strong> <strong>di</strong>versa colorazione (blu, lilla fino a glauca). Il<br />

seme maturo è un achenio lucido e <strong>di</strong> colore marrone<br />

e i relativi pappi misurano 25-40 mm <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametro.<br />

L’apparato ra<strong>di</strong>cale è fittonante e profondo<br />

capace <strong>di</strong> esplorare senza problemi gli orizzonti<br />

profon<strong>di</strong> del suolo più ricchi <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà.<br />

Esigenze e adattamento ambientale<br />

Il cardo è una specie termofila anche se nel<br />

periodo invernale tollera senza problemi temperature<br />

anche <strong>di</strong> –5°C; temperature ancora inferiori<br />

(fino a –10°C) apportano <strong>di</strong> norma danni limitati<br />

alle foglie senza compromettere la vitalità degli<br />

organi sotterranei utili per il ricaccio primaverile.<br />

La plantula <strong>di</strong> poche settimane fino allo sta<strong>di</strong>o <strong>di</strong><br />

rosetta con almeno quattro foglie risulta però sensibile<br />

alle gelate, ed è per questo che la semina va


4. Cardo in fioritura<br />

COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

<strong>di</strong> norma effettuata in modo da garantire almeno<br />

1-2 mesi <strong>di</strong> sviluppo vegetativo prima dell’arrivo<br />

delle basse temperature.<br />

Seppur tendenzialmente termofilo il cardo<br />

sembra evidenziare una temperatura ottimale per<br />

la crescita che si aggira intorno ai 14-18°C.<br />

Dal punto <strong>di</strong> vista delle esigenze pedologiche il<br />

cardo rifugge i terreni in cui vi è un forte rischio <strong>di</strong><br />

ristagno idrico e i suoli poco profon<strong>di</strong>, mentre dal<br />

punto <strong>di</strong> vista granulometrico si adatta bene a una<br />

vasta gamma <strong>di</strong> terreni, da quelli argillosi ma ben<br />

strutturati, a quelli sciolti; pre<strong>di</strong>lige comunque i<br />

suoli calcarei, profon<strong>di</strong> e permeabili e tollera pH<br />

oscillanti da subaci<strong>di</strong> a subalcalini. La combinazione<br />

ideale è data da un suolo caratterizzato da una<br />

buona riserva idrica accumulata con le precipitazioni<br />

invernali tale da consentire un regolare sviluppo<br />

primaverile-estivo della coltura specialmente<br />

durante il primo anno dell’impianto. Il vigoroso<br />

sviluppo della parte epigea e dell’apparato ra<strong>di</strong>cale<br />

perennante, infine, rendono il cardo particolarmente<br />

in<strong>di</strong>cato in ambienti a rischio <strong>di</strong> erosione.<br />

<strong>Le</strong> asportazioni dei macroelementi nutritivi da<br />

parte della coltura sembrano essere piuttosto elevate;<br />

per ogni tonnellata <strong>di</strong> sostanza secca prodotta,<br />

infatti, si registrano asportazioni <strong>di</strong> circa 14 kg<br />

<strong>di</strong> azoto 3 kg <strong>di</strong> fosforo e 17 kg <strong>di</strong> potassio.<br />

Anche dal punto <strong>di</strong> vista delle esigenze idriche<br />

il cardo presenta un ciclo vegetativo adatto al clima<br />

me<strong>di</strong>terraneo, pur riuscendo a prosperare anche<br />

5. Piante <strong>di</strong> cardo in pieno sviluppo vegetativo<br />

37<br />

con regimi idrici <strong>di</strong> tipo xerico. In alcune ricerche<br />

condotte in ambienti particolarmente siccitosi<br />

della Spagna, è stata registrata una piccola produzione<br />

(2 t ha -1 anno -1 ) perfino con precipitazioni<br />

me<strong>di</strong>e annue intorno a 200 mm. La WUE (Water<br />

Use Efficiency) calcolata per il cardo non risulta<br />

comunque particolarmente elevata rispetto ad altre<br />

specie da biomassa (come, ad esempio, il sorgo o il<br />

miscanto) essendo pari a circa 1 kg <strong>di</strong> s.s. per ogni<br />

1.000 kg <strong>di</strong> acqua traspirata. In linea generale,<br />

secondo i suggerimenti degli autori spagnoli, per<br />

un sufficiente sviluppo del cardo da biomassa le<br />

precipitazioni me<strong>di</strong>e <strong>di</strong>sponibili non devono in<br />

ogni caso essere inferiori a 400-450 mm anno -1 .<br />

Tecnica colturale<br />

Anche per questa coltura, la lavorazione principale<br />

del terreno non <strong>di</strong>fferisce da quella prevista<br />

per le comuni <strong>colture</strong> cerealicole e/o industriali.<br />

Trattandosi <strong>di</strong> una specie poliennale, in taluni casi,<br />

in funzione del tipo del terreno e del posto occupato<br />

nell’avvicendamento, può essere opportuno<br />

effettuare un’aratura profonda per eliminare la<br />

cosiddetta suola <strong>di</strong> lavorazione o l’eventuale strato<br />

compatto derivato dalle ripetute lavorazioni precedenti<br />

e foriero <strong>di</strong> ristagno idrico superficiale; analogo<br />

risultato può essere raggiunto impiegando un<br />

ripuntatore. La preparazione del letto <strong>di</strong> semina<br />

viene <strong>di</strong> norma realizzata con una o più erpicature,<br />

adottando, ad esempio, un doppio intervento <strong>di</strong>


38 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Fig. 2.3 - Elementi fondamentali del ciclo colturale del cardo<br />

cui la prima operazione è rappresentata da un passaggio<br />

con erpice frangizolle a <strong>di</strong>schi, oppure un<br />

singolo intervento con l’erpice rotante o altro<br />

attrezzo adatto allo scopo nel caso <strong>di</strong> zollosità non<br />

eccessiva.<br />

Il cardo viene <strong>di</strong> norma propagato per seme, e<br />

questa caratteristica facilita notevolmente le operazioni<br />

<strong>di</strong> impianto rispetto alle specie erbacee poliennali<br />

rizomatose e a quelle arboree.<br />

L’epoca <strong>di</strong> semina è abbastanza <strong>di</strong>versificata in<br />

rapporto agli ambienti agropedoclimatici considerati;<br />

è infatti possibile effettuarla sia nel periodo<br />

autunnale che in quello primaverile. Nel primo<br />

caso viene eseguita nel mese <strong>di</strong> settembre o,<br />

comunque, non appena si verificano quelle con<strong>di</strong>zioni<br />

<strong>di</strong> temperatura e umi<strong>di</strong>tà che consentono alla<br />

pianta <strong>di</strong> accrescersi assai velocemente e <strong>di</strong> raggiungere<br />

uno sviluppo tale da resistere alle prime<br />

gelate (fase <strong>di</strong> rosetta); nelle con<strong>di</strong>zioni in cui il<br />

rischio <strong>di</strong> gelate precoci risulta elevato, è consigliabile<br />

rimandare la semina alla primavera successiva,<br />

in<strong>di</strong>cativamente nel mese <strong>di</strong> marzo. Alcune prove<br />

sperimentali condotte nel nostro meri<strong>di</strong>one in<br />

merito alla scelta dell’epoca <strong>di</strong> semina, hanno quasi


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

sempre evidenziato una migliore risposta iniziale<br />

della coltura alla semina autunnale rispetto a quella<br />

primaverile; le <strong>di</strong>fferenze produttive registrate<br />

tendono comunque a <strong>di</strong>minuire dal terzo anno in<br />

avanti. Dalle medesime esperienze sono emerse<br />

come le più produttive le varietà “Bianco <strong>di</strong> Spagna”<br />

e “Gigante <strong>di</strong> Lucca”. Nostre recenti <strong>di</strong>rette<br />

sperimentazioni hanno inoltre confermato l’ottimo<br />

comportamento anche delle varietà “Gigante<br />

<strong>di</strong> Romagna” e “Bianco Avorio”.<br />

La densità <strong>di</strong> impianto va stabilita soprattutto<br />

in funzione della <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> acqua, sia meteorica<br />

che <strong>di</strong> irrigazione, sulla quale è possibile fare<br />

affidamento. A fronte <strong>di</strong> un investimento ottimale<br />

me<strong>di</strong>o <strong>di</strong> 15.000 piante ha -1 conviene ridurre la<br />

densità fino a 10.000 nel caso in cui la riserva idrica<br />

del suolo sia sistematicamente modesta; per<br />

contro, la densità d’impianto può essere aumentata<br />

fino a circa 20.000 piante ha -1 in terreni sufficientemente<br />

freschi e profon<strong>di</strong>. Per la semina, se<br />

l’operazione viene eseguita a file con l’impiego<br />

delle normali seminatrici <strong>di</strong> precisione opportunamente<br />

regolate sia per la <strong>di</strong>stanza interfilare (da 75<br />

cm ad 1 m) che sulla fila, sono in<strong>di</strong>cativamente<br />

necessari dai 3 ai 5 kg ha -1 <strong>di</strong> seme.<br />

Alcune esperienze condotte in Spagna suggeriscono<br />

anche la semina “a postarelle” con la deposizione<br />

<strong>di</strong> 2 o 3 semi per volta. In ogni caso è possibile<br />

intervenire successivamente con una o più<br />

sarchiature quando le plantule hanno raggiunto<br />

uno sviluppo accettabile. Sempre dalla stessa sperimentazione<br />

condotta nella penisola iberica emerge<br />

che in fase <strong>di</strong> impianto della coltura, al fine <strong>di</strong> facilitare<br />

l’esecuzione dei trattamenti <strong>di</strong> controllo fito-<br />

6. Coltura <strong>di</strong> cardo<br />

seminata a file<br />

39<br />

sanitario, è opportuno prevedere dei corridoi non<br />

seminati <strong>di</strong> circa 2,5 metri <strong>di</strong> larghezza ogni 30-50<br />

metri, così da permettere il passaggio delle macchine<br />

operatrici anche dopo che si è sviluppata la<br />

coltura senza arrecare danni alle piante.<br />

Come in precedenza accennato, le asportazioni<br />

<strong>di</strong> nutrienti da parte della coltura sono piuttosto<br />

elevate, tanto che, nella bibliografia internazionale,<br />

viene riportato che nella fase <strong>di</strong> impianto si rivela<br />

in<strong>di</strong>spensabile un’adeguata fertilizzazione <strong>di</strong> base,<br />

calcolata in funzione delle asportazioni presunte<br />

(in precedenza riportate), della produttività della<br />

coltura nell’ambiente considerato e della dotazione<br />

naturale del suolo. In linea <strong>di</strong> massima, appare<br />

opportuno interrare all’impianto circa 100-120 kg<br />

ha -1 <strong>di</strong> azoto, 60-70 kg ha -1 <strong>di</strong> P 2 O 5 e 100-150 kg<br />

ha -1 <strong>di</strong> K 2 O; al fine <strong>di</strong> garantire l’interramento in<br />

profon<strong>di</strong>tà del fertilizzante – che l’ampio e vigoroso<br />

apparato ra<strong>di</strong>cale del cardo riesce a sfruttare – è<br />

opportuno che la concimazione <strong>di</strong> fondo preceda<br />

la lavorazione principale del terreno. Per quanto<br />

riguarda gli anni successivi al primo, gli eventuali<br />

apporti <strong>di</strong> concimi fosfopotassici sono da effettuarsi<br />

nel periodo autunnale subito dopo la raccolta<br />

della biomassa, mentre l’azoto va comunque <strong>di</strong>stribuito<br />

al momento della ripresa vegetativa a fine<br />

inverno o inizio primavera.<br />

Il cardo, <strong>di</strong> norma, è sensibile alla competizione<br />

delle infestanti soltanto nell’anno <strong>di</strong> impianto;<br />

successivamente, una volta raggiunto lo sviluppo<br />

completo della coltura, l’apparato aereo garantisce<br />

una copertura pressoché completa del terreno tale<br />

da inibire lo sviluppo delle malerbe. I sistemi <strong>di</strong><br />

controllo in fase <strong>di</strong> impianto si integrano tra quel-


40 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

li meccanici <strong>di</strong> preparazione del letto <strong>di</strong> semina e<br />

quelli che prevedono l’applicazione <strong>di</strong> erbici<strong>di</strong> <strong>di</strong><br />

pre-emergenza, come ad esempio Trifluralin, Alachlor<br />

o Linuron.<br />

<strong>Le</strong> possibili avversità biotiche della coltura sono<br />

rappresentate da afi<strong>di</strong>, insetti minatori del fusto<br />

(come Gortyna xantenes Germ.) e da vari defogliatori<br />

(come Apion carduorum Kirby, Sphaeroderma<br />

rubidum Graells, <strong>Agro</strong>stis segetum, Pyrameis cardui<br />

L.), anche se <strong>di</strong> norma i danni da questi effettivamente<br />

apportati alla coltura non risultano <strong>di</strong><br />

gravità tale da giustificare interventi <strong>di</strong> lotta chimica<br />

in maniera routinaria.<br />

Raccolta<br />

La raccolta della biomassa del cardo si esegue<br />

tra la fine <strong>di</strong> luglio e la prima metà <strong>di</strong> settembre<br />

quando l’umi<strong>di</strong>tà si attesta al valore più basso possibile<br />

(intorno al 15%), impiegando macchinari<br />

comunemente in dotazione a un’or<strong>di</strong>naria azienda<br />

agricola.<br />

Il prodotto finale della coltura è costituito sia<br />

dalla biomassa lignocellulosica (foglie, scapi e capolini)<br />

che dal seme (13% del totale ca.) il quale<br />

presenta un contenuto oleico dell’or<strong>di</strong>ne del 18-<br />

20%. La raccolta separata delle due componenti si<br />

ottiene effettuando un primo passaggio per raccogliere<br />

il seme con una normale mietitrebbiatrice<br />

con testata da cereali o da girasole tenuta sollevata<br />

all’altezza dei capolini (<strong>di</strong> particolare importanza<br />

una elevata omogeneità nell’altezza dei capolini)<br />

mentre la successiva raccolta della biomassa rimanente<br />

viene realizzata falciando le piante alla base;<br />

Fig. 2.4 - Produttività del cardo, San Piero a Grado - Pisa<br />

• Specie erbacea poliennale<br />

questa viene poi <strong>di</strong>sposta in andane con l’impiego<br />

<strong>di</strong> un normale ranghinatore per favorire la raccolta<br />

con il pick-up dell’imballatrice. <strong>Le</strong> balle presentano<br />

me<strong>di</strong>amente una densità finale <strong>di</strong> 140-150 kg m -3 .<br />

È altresì possibile, e spesso raccomandabile,<br />

raccogliere l’intera biomassa in un’unica soluzione,<br />

senza separare i semi, impiegando <strong>di</strong>rettamente<br />

una macchina falcia-trincia-caricatrice. Una soluzione<br />

interessante potrebbe essere quella <strong>di</strong> abbinare<br />

la testata <strong>di</strong> tipo “Kemper” a una imballatrice<br />

semovente per ottenere <strong>di</strong>rettamente balle ad alta<br />

densità.<br />

Produttività e usi<br />

In bibliografia sono riportati risultati <strong>di</strong>scordanti<br />

sia rispetto alla produttività totale e annua<br />

della coltura sia alla durata dell’impianto: secondo<br />

alcune esperienze condotte nel Nord del Paese<br />

questa sembra decrescere dal primo anno in avanti,<br />

mentre in altri casi, nelle esperienze condotte<br />

nel <strong>Centro</strong> e nel Sud d’Italia, la produttività della<br />

coltura è risultata elevata nei primi anni dopo quello<br />

<strong>di</strong> impianto e si deprime sensibilmente soltanto<br />

a partire dal sesto anno.<br />

Sul piano della resa me<strong>di</strong>a annua, gli autori spagnoli<br />

suggeriscono <strong>di</strong> stimare come valore prudenziale<br />

quello <strong>di</strong> circa 20 t ha -1 anno -1 ; da alcune nostre<br />

<strong>di</strong>rette sperimentazioni condotte nella pianura<br />

pisana (fig. 2.4) sembrano risultare più probabili<br />

valori un poco inferiori (dalle 16 alle 14,1 t ha -1<br />

anno -1 registrate in terreni franco-limosi), mentre in<br />

Sicilia sono state ottenute rese me<strong>di</strong>e annuali variabili<br />

tra 11 e 15 t ha -1 anno -1 . Solo in terreni partico-<br />

• Produttività me<strong>di</strong>a annua: 11,4 t s.s./ ha<br />

• Contenuto in ceneri: 13,9% (<strong>di</strong> cui 15% SiO 2 )


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

larmente fertili, al secondo e/o al terzo anno <strong>di</strong> età<br />

delle <strong>colture</strong>, sono state raggiunte anche da noi produzioni<br />

<strong>di</strong> punta <strong>di</strong> 21 t ha -1 anno -1 .<br />

La biomassa <strong>di</strong> cardo può essere utilizzata sia per<br />

la produzione <strong>di</strong> energia per termoconversione (con<br />

un potere calorifico inferiore <strong>di</strong> 16-17 MJ kg -1 compresi<br />

i semi) sia per usi cartari data la buona qualità<br />

della fibra; il contenuto in ceneri della biomassa è<br />

comunque piuttosto alto, 13-15% della sostanza<br />

secca, con un contenuto in silice che, invece, risulta<br />

piuttosto basso (12-18%).<br />

2.3 Miscanto (Mischantus x giganteus<br />

Greef et Deuter)<br />

Generalità - Origine,<br />

caratteri botanici e biologia<br />

Il genere Miscanthus comprende almeno una<br />

ventina <strong>di</strong> specie della famiglia delle Graminaceae,<br />

della tribù delle Andropogoneae tutte rizomatose,<br />

perenni. Introdotto in Europa circa 65 anni fa a<br />

scopo ornamentale, solo recentemente è stato proposto<br />

come specie da biomassa ad uso energetico<br />

e/o per la produzione <strong>di</strong> carta.<br />

L’areale <strong>di</strong> origine del genere abbraccia tutto il<br />

sud-est asiatico dalle isole del Pacifico fino al<br />

Giappone settentrionale e alla Cina continentale,<br />

ma si adatta bene anche alle zone a clima temperato;<br />

in questi ambienti, il miscanto è uno dei<br />

pochi generi con ciclo fotosintetico C 4 ed è noto<br />

come tale caratteristica conferisca alla pianta una<br />

maggiore efficienza nell’utilizzazione della luce,<br />

dell’acqua e dell’azoto.<br />

Nell’ambito del genere Miscanthus la specie più<br />

7. Infiorescenza <strong>di</strong> miscanto<br />

41<br />

conosciuta in occidente è il M. sinensis Anderss.<br />

importato dal Giappone già negli anni trenta, che<br />

oggi risulta <strong>di</strong>ffusa in molti paesi in forme <strong>di</strong>verse<br />

migliorate attraverso un intenso lavoro <strong>di</strong> selezione<br />

e miglioramento genetico. Il tipo più stu<strong>di</strong>ato a<br />

fini produttivi è, senz’altro, l’ibrido triploide<br />

Miscanthus x giganteus, (frutto dell’incrocio <strong>di</strong> M.<br />

sinensis e M. sacchariflorus) che per le sue caratteristiche<br />

<strong>di</strong> accrescimento e <strong>di</strong> rusticità risulta essere<br />

il più idoneo per la produzione sia <strong>di</strong> cellulosa<br />

che <strong>di</strong> biomassa a fini energetici; unico suo inconveniente<br />

<strong>di</strong> carattere bioagronomico è quello <strong>di</strong><br />

essere sterile.<br />

Per quanto riguarda le caratteristiche botaniche,<br />

la pianta si presenta come un denso ciuffo <strong>di</strong><br />

foglie piuttosto alte, sul quale si inseriscono culmi<br />

che raggiungono altezze <strong>di</strong> un metro o anche più.<br />

<strong>Le</strong> foglie sono lunghe 50-80 cm, rigide e scabre,<br />

con lamine fogliari larghe circa 1-1,5 cm. L’infiorescenza<br />

(foto 7), che nei nostri ambienti si sviluppa<br />

in tarda estate, è una pannocchia corimbosa<br />

costituita da rami a ventaglio irregolarmente unilaterali,<br />

lunghi 20-30 cm bianco cotonosi. L’apparato<br />

ipogeo è costituito da un fitto sistema rizomatoso<br />

che si sviluppa prevalentemente in senso orizzontale;<br />

dal punto <strong>di</strong> vista morfologico i rizomi<br />

sono molto simili a quelli <strong>di</strong> Arundo donax, ma<br />

rispetto a questi hanno <strong>di</strong>ametri inferiori. Normalmente<br />

si generano ogni anno nuovi rizomi e da<br />

questi, nella stagione primaverile successiva, si sviluppano<br />

i nuovi steli. L’intreccio dei rizomi formati<br />

da ogni singola pianta aumenta ogni anno e raggiunge,<br />

a una profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> 15-20 cm, un <strong>di</strong>ametro<br />

<strong>di</strong> circa 50-60 cm già al terzo anno <strong>di</strong> età. Il<br />

vero e proprio apparato ra<strong>di</strong>cale, invece, riesce<br />

8. <strong>Le</strong>ttiera <strong>di</strong> foglie in una coltura <strong>di</strong> miscanto


42 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

negli anni a esplorare profon<strong>di</strong>tà ben maggiori; è<br />

stato rilevato che in soli tre anni le ra<strong>di</strong>ci <strong>di</strong> questa<br />

specie possono arrivare a profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> circa 2,5 m<br />

e il 75% della biomassa ra<strong>di</strong>cale si trova comunque<br />

a una profon<strong>di</strong>tà superiore ai 30 cm.<br />

Un interessante aspetto è costituito dalla “lettiera”<br />

<strong>di</strong> foglie (foto 8) che, similmente a quanto<br />

accade nella canna comune, crea nel tempo un’eccellente<br />

pacciamatura che, insieme ai rizomi, va a<br />

costituire un efficientissimo sistema protettivo del<br />

suolo; in aggiunta, le foglie <strong>di</strong> miscanto in decomposizione<br />

sembrano liberare sostanze allelopatiche<br />

che inibiscono lo sviluppo della flora infestante.<br />

Nell’ambito dell’impiego <strong>di</strong> questa specie a<br />

scopo energetico sono stati costituiti alcuni<br />

network che possono offrire ulteriori approfon<strong>di</strong>menti<br />

su <strong>di</strong>versi aspetti legati alla coltivazione e<br />

trasformazione energetica <strong>di</strong> questa specie. Citiamo<br />

ad esempio una piattaforma <strong>di</strong> ricercatori<br />

impegnati sul miglioramento genetico (http://<br />

www.nf-2000.org/secure/Fair/S659.htm) e un<br />

network coor<strong>di</strong>nato dall’Oak Ridge National Laboratory<br />

(http://bioenergy.ornl.gov/papers/<br />

miscanthus/miscanthus.html), creato con lo scopo<br />

<strong>di</strong> <strong>di</strong>ffondere questa coltura su ampia scala.<br />

Esigenze e adattamento ambientale<br />

Il miscanto è una specie caratterizzata da minimi<br />

termici piuttosto elevati e in generale viene coltivato<br />

con profitto in tutte le zone in cui si può<br />

praticare anche la coltura del mais. La ripresa vegetativa<br />

primaverile avviene <strong>di</strong> norma con temperature<br />

del suolo <strong>di</strong> circa 10-12°C mentre la temperatura<br />

minima per la fotosintesi (lo zero <strong>di</strong> vegetazione)<br />

è <strong>di</strong> circa 6°C e quin<strong>di</strong> inferiore a quella del<br />

mais; sempre sotto il profilo termico per garantire<br />

il raggiungimento <strong>di</strong> produzioni accettabili le temperature<br />

me<strong>di</strong>e dei mesi da maggio a ottobre non<br />

dovrebbero comunque essere inferiori ai 14°C (il<br />

che comporta un ciclo della coltura leggermente<br />

più lungo <strong>di</strong> quello del mais). Per quanto riguarda<br />

la resistenza al freddo, sia le giovani piante che i<br />

rizomi sono sensibili a temperature inferiori a –3°C<br />

e possono quin<strong>di</strong> incorrere in danni provocati da<br />

eventuali gelate tar<strong>di</strong>ve, soprattutto nel primo<br />

inverno successivo all’impianto; e ciò sia a causa<br />

del minore approfon<strong>di</strong>mento dei fusti sotterranei,<br />

sia per le minori riserve nutritive in questi accumulate,<br />

sia – infine – per il minor effetto pacciamante<br />

che la lettiera <strong>di</strong> foglie è al momento in<br />

grado <strong>di</strong> espletare.<br />

Negli anni successivi al primo, man mano che il<br />

sistema dei rizomi si sviluppa e si approfon<strong>di</strong>sce, si<br />

vanno riducendo i rischi <strong>di</strong> danni da freddo; in<br />

9. Parcella <strong>di</strong> miscanto in prove sperimentali presso Pisa<br />

Canada questa specie, nel periodo <strong>di</strong> riposo vegetativo,<br />

è arrivata a sopportare anche temperature<br />

minime <strong>di</strong> –40°C.<br />

La coltura risulta non essere particolarmente<br />

esigente sotto il profilo delle caratteristiche pedologiche<br />

del mezzo. Colonizza bene sia terreni prevalentemente<br />

sabbiosi che suoli organici, ma trova la<br />

con<strong>di</strong>zione ideale <strong>di</strong> crescita in suoli freschi e sciolti,<br />

ben drenati e con falda permanente adeguatamente<br />

profonda; in terreni eccessivamente argillosi,<br />

con scarso drenaggio e ristagni idrici superficiali,<br />

invece, si hanno notevoli <strong>di</strong>fficoltà <strong>di</strong> attecchimento.<br />

D’altro canto, invece, una volta affermatasi la<br />

coltura, i suoli tendenzialmente compatti e ad alta<br />

capacità <strong>di</strong> ritenzione idrica garantiscono senz’altro<br />

produttività maggiori. Per quanto riguarda le principali<br />

caratteristiche chimiche, il miscanto è una<br />

specie abbastanza tollerante, e non ha problemi a<br />

vivere in suoli con pH compresi tra 5,5 e 7,5.<br />

Esistono in<strong>di</strong>cazioni piuttosto <strong>di</strong>scordanti<br />

riguardo alle precipitazioni annue necessarie per<br />

garantire al miscanto una buona <strong>di</strong>sponibilità idrica<br />

alla base <strong>di</strong> un’altrettanto adeguata produttività:<br />

l’intervallo <strong>di</strong> valori suggeriti va dai 600 ai 1.000<br />

mm annui <strong>di</strong> pioggia, ma sembra comunque appurato<br />

che per ottenere raccolti sod<strong>di</strong>sfacenti siano<br />

necessari almeno 400 mm <strong>di</strong> acqua nel periodo che


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

va da maggio a ottobre. La specie è caratterizzata<br />

da un’ottima efficienza all’uso dell’acqua con un<br />

WUE (Water Use Efficiency) <strong>di</strong> circa 300 litri <strong>di</strong><br />

acqua traspirata per kg <strong>di</strong> sostanza secca prodotta.<br />

Nei primi anni dell’impianto la coltura, dato<br />

che l’apparato ra<strong>di</strong>cale non si è ancora ben sviluppato,<br />

si avvantaggia particolarmente degli interventi<br />

irrigui; con l’invecchiamento della pianta e<br />

l’aumento del volume <strong>di</strong> suolo esplorato dalle ra<strong>di</strong>ci<br />

l’efficacia dell’irrigazione sembra <strong>di</strong>minuire notevolmente<br />

fino praticamente ad annullarsi.<br />

Tecnica colturale<br />

<strong>Le</strong> lavorazioni principali del terreno in preparazione<br />

dell’impianto della coltura del miscanto consistono<br />

<strong>di</strong> norma in un’aratura autunnale a me<strong>di</strong>a<br />

profon<strong>di</strong>tà seguita eventualmente da una o più<br />

estirpature invernali per controllare la flora infestante;<br />

in primavera si procede poi alla preparazione<br />

del letto <strong>di</strong> semina eseguendo una o più erpicature<br />

con lo scopo <strong>di</strong> affinare il terreno e, contemporaneamente,<br />

controllare <strong>di</strong> nuovo le piante infestanti<br />

emerse in seguito (fig. 2.5).<br />

L’impianto della coltura può essere realizzato<br />

utilizzando due <strong>di</strong>fferenti meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> propagazione:<br />

la “semina” dei rizomi e/o il trapianto <strong>di</strong> piantine<br />

micropropagate. Quest’ultimo materiale ha in genere<br />

un costo decisamente superiore rispetto ai rizomi<br />

e secondo alcune fonti bibliografiche ha anche il<br />

<strong>di</strong>fetto <strong>di</strong> generare piante dotate <strong>di</strong> un vigore meno<br />

accentuato. I rizomi si ottengono in inverno da<br />

piante madri <strong>di</strong> almeno tre anni, vengono raccolti e<br />

sezionati ben asciutti e ciascuna porzione deve conservare<br />

almeno 2-3 gemme; il materiale viene poi<br />

conservato in con<strong>di</strong>zioni controllate (bassa temperatura<br />

e buona umi<strong>di</strong>tà) fino al momento dell’utilizzo<br />

(fine inverno-inizio primavera).<br />

Per quanto riguarda la meccanizzazione dell’impianto,<br />

impiegando porzioni <strong>di</strong> rizoma possono<br />

essere utilizzate le trapiantatrici da tuberi comunemente<br />

usate per le patate (o anche specifici trapianta<br />

rizomi ancora in fase <strong>di</strong> prototipo), mentre nell’ipotesi<br />

che siano impiegate piantine micropropagate,<br />

si possono utilizzare le or<strong>di</strong>narie macchine<br />

trapiantatrici per piante a ra<strong>di</strong>ce nuda. In generale<br />

la messa a <strong>di</strong>mora dei rizomi sembra in grado <strong>di</strong><br />

garantire minori costi <strong>di</strong> impianto, voce che, tra<br />

l’altro, ha un peso particolarmente significativo per<br />

l’entità del costo <strong>di</strong> produzione e, quin<strong>di</strong>, per la<br />

red<strong>di</strong>tività della coltura nel suo complesso.<br />

L’impianto della coltura dovrebbe essere effettuato<br />

in primavera, cercando <strong>di</strong> anticipare il più<br />

possibile il momento <strong>di</strong> intervento ma evitando, al<br />

contempo, il rischio <strong>di</strong> incorrere nelle gelate tar<strong>di</strong>-<br />

43<br />

ve; quanto più si riesce ad allungare il ciclo vegetativo<br />

del primo anno e tanto più robusta e resistente<br />

sarà la pianta specialmente nei confronti dei<br />

primi fred<strong>di</strong> invernali. Negli ambienti me<strong>di</strong>terranei<br />

le operazioni in questione potrebbero essere effettuate<br />

intorno alla metà <strong>di</strong> marzo-aprile.<br />

Per quanto riguarda la densità d’impianto, questa<br />

oscilla <strong>di</strong> norma da 1 a 4 piante m -2 ; alcuni autori<br />

affermano che, soprattutto per ragioni economiche,<br />

non è opportuno eccedere la densità <strong>di</strong> 2 piante<br />

m -2 (20.000 piante ha -1 ), giacché l’aumento dei<br />

costi (sia come materiale <strong>di</strong> propagazione che come<br />

tempi <strong>di</strong> lavoro) non viene compensato dalla maggiore<br />

produttività registrata nei primi 2-3 anni. Negli<br />

anni successivi, poi, la densità della coltura raggiunge<br />

autonomamente il “naturale” equilibrio con<br />

una densità <strong>di</strong> circa 35-40.000 germogli ha -1 .<br />

Come in precedenza accennato sotto il profilo<br />

della nutrizione minerale il miscanto evidenzia<br />

asportazioni <strong>di</strong> elementi nutritivi piuttosto contenute<br />

rispetto ad altre <strong>colture</strong> da biomassa; in autunno,<br />

infatti, una <strong>di</strong>screta parte <strong>di</strong> quelli assorbiti durante<br />

la stagione vegetativa viene traslocata dall’apparato<br />

aereo ai rizomi limitando così le asportazioni<br />

nette della coltura. Complessivamente, con la<br />

fine del periodo vegetativo, la traslocazione <strong>di</strong> nutrienti<br />

dai fusti ai rizomi può riguardare me<strong>di</strong>amente<br />

dal 20 al 40% dell’azoto, dal 30 al 50% del fosforo,<br />

dal 15 al 30% del potassio e oltre il 25% del<br />

magnesio assorbiti dalla pianta. Gran parte degli<br />

autori concorda quin<strong>di</strong> sulla necessità <strong>di</strong> limitare la<br />

quantità <strong>di</strong> macroelementi somministrati con la<br />

concimazione a quella strettamente necessaria al<br />

mantenimento <strong>di</strong> un’adeguata fertilità del suolo.<br />

Alcune esperienze <strong>di</strong> concimazione minerale effettuate<br />

oltralpe hanno evidenziato che 50-70 kg ha -1<br />

anno -1 <strong>di</strong> azoto sono sufficienti per un buon sviluppo<br />

dei rizomi nei primi anni.<br />

Sulla base dei risultati produttivi me<strong>di</strong> pluriennali<br />

conseguiti con le sperimentazioni <strong>di</strong>rettamente<br />

condotte nella pianura pisana, sembrerebbe opportuno<br />

<strong>di</strong>stribuire ogni anno prima della ripresa<br />

vegetativa primaverile circa 50-60 kg ha -1 <strong>di</strong> N, 20-<br />

25 kg ha -1 <strong>di</strong> P 2 O 5 e 50-60 kg ha -1 K 2 O. Alcuni<br />

autori suggeriscono, inoltre, che sarebbe possibile<br />

restituire i nutrienti asportati <strong>di</strong>stribuendo sul terreno<br />

le ceneri prodotte dalla combustione del<br />

miscanto stesso, ma al momento la <strong>di</strong>stribuzione<br />

sul terreno delle ceneri <strong>di</strong> combustione è ancora un<br />

problema irrisolto anche sotto il profilo legislativo.<br />

In alcune prove condotte in ambiente italiano è<br />

stato osservato un significativo incremento produttivo<br />

della coltura quando veniva restituita tutta l’evapotraspirazione<br />

effettiva stimata. L’apporto <strong>di</strong>


44 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Fig. 2.5 - Elementi fondamentali del ciclo colturale del miscanto<br />

acqua durante la stagione vegetativa esalta inoltre<br />

l’effetto della concimazione azotata garantendo<br />

l’ottenimento <strong>di</strong> elevate produzioni, come hanno<br />

<strong>di</strong>mostrato alcuni recenti lavori condotti nella<br />

Toscana settentrionale.<br />

La coltura esprime generalmente un notevole<br />

vigore vegetativo, e in un impianto maturo non vi<br />

sono <strong>di</strong> norma problemi <strong>di</strong> sviluppo delle infestanti,<br />

poiché il terreno viene rapidamente e completamente<br />

coperto. Solo prima dell’impianto, quando<br />

la densità attesa <strong>di</strong> infestazione risultasse piuttosto<br />

elevata, è consigliabile eseguire in prearatura un<br />

intervento con un erbicida totale (per esempio,<br />

glyphosate) in modo da ridurre quanto più possibile<br />

la competizione delle infestanti durante le prime<br />

fasi <strong>di</strong> sviluppo. In seguito, una volta che la coltura<br />

si è adeguatamente inse<strong>di</strong>ata, non sono preve<strong>di</strong>bili<br />

ulteriori interventi <strong>di</strong> <strong>di</strong>serbo chimico; solo in casi<br />

eccezionali può essere necessario utilizzare un prodotto<br />

a base <strong>di</strong> alachlor (in dosi <strong>di</strong> 1,4 kg ha -1 <strong>di</strong><br />

principio attivo).<br />

Sulla coltura del miscanto i danni causati da


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

insetti o malattie crittogamiche sono estremamente<br />

rari e quasi sempre <strong>di</strong> ridotta intensità, tanto che <strong>di</strong><br />

norma non si giustificano interventi fitosanitari; del<br />

resto non si hanno al momento nel nostro Paese<br />

superfici <strong>di</strong> miscanto tali da favorire lo sviluppo <strong>di</strong><br />

popolazioni <strong>di</strong> patogeni specifici. Ad oggi le sole<br />

osservazioni <strong>di</strong> un certo rilievo hanno riguardato<br />

casi <strong>di</strong> Rhizoctonia e Alternaria in piante <strong>di</strong> tre<br />

anni senza conseguenze apprezzabili.<br />

Dalle prove effettuate da Mariotti su suoli rappresentativi<br />

della pianura pisana sono scaturiti risultati<br />

interessanti sul reinserimento dei terreni<br />

coltivati a miscanto nei consueti or<strong>di</strong>namenti produttivi<br />

(Mariotti et al., 2000). <strong>Le</strong> prove hanno<br />

riguardato la messa a coltura <strong>di</strong> quattro specie da<br />

rinnovo (girasole, soia, mais e sorgo da fibra) su<br />

terreni che avevano ospitato il miscanto per quattro<br />

anni. I risultati evidenziano una generale <strong>di</strong>fficoltà<br />

nell’eliminazione completa dei rizomi del<br />

miscanto dall’appezzamento; in questa situazione<br />

la specie più sensibile è risultata essere la soia mentre<br />

quella che meglio si afferma in successione al<br />

miscanto è risultata essere il sorgo.<br />

Raccolta<br />

La raccolta si esegue annualmente nel periodo<br />

in cui la pianta è in fase <strong>di</strong> riposo vegetativo; raccogliere<br />

con notevole anticipo durante il periodo<br />

autunnale, presenta l’inconveniente <strong>di</strong> ottenere un<br />

prodotto con elevata umi<strong>di</strong>tà (oltre il 50%) che<br />

può complicare notevolmente lo stoccaggio della<br />

biomassa. Diversamente, se la raccolta viene ritardata<br />

fino a fine inverno-inizio primavera, questa<br />

permette <strong>di</strong> ottenere un prodotto con umi<strong>di</strong>tà<br />

ottimale (15%), ma sembra determinare una <strong>di</strong>minuzione<br />

<strong>di</strong> produttività (dal 15 al 50%) a causa<br />

della caduta <strong>di</strong> una parte delle foglie e della parte<br />

<strong>di</strong>stale della pianta stessa; un ulteriore vantaggio<br />

della raccolta ritardata sembra anche quello dovuto<br />

al formarsi <strong>di</strong> una più cospicua lettiera <strong>di</strong> foglie<br />

cadute, con conseguente effetto benefico sul controllo<br />

delle infestanti, sulla protezione del suolo<br />

dall’erosione, nella limitazione della per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> acqua<br />

per evaporazione e per la protezione dei rizomi<br />

dal freddo. La raccolta posticipata, infine, sembra<br />

condurre a un certo miglioramento della qualità<br />

del materiale; l’azione degli agenti atmosferici,<br />

infatti, tende ad abbassare il contenuto <strong>di</strong> alcuni<br />

elementi minerali indesiderati nella biomassa (in<br />

particolare il cloro, l’azoto e il potassio) con minori<br />

emissioni <strong>di</strong> inquinanti nell’atmosfera nella successiva<br />

fase <strong>di</strong> combustione.<br />

Dal punto <strong>di</strong> vista meccanico le operazioni <strong>di</strong><br />

raccolta possono avvenire in più fasi oppure in un<br />

10. Parcella <strong>di</strong> miscanto pronta per la raccolta in prove<br />

sperimentali presso Pisa<br />

45<br />

solo passaggio; per la raccolta in più fasi si può utilizzare<br />

una comune falciatrice eventualmente seguita<br />

da una o più ranghinature per ottenere<br />

un’essiccazione più uniforme della massa, che viene<br />

in seguito pressata in rotoballe o nella classica<br />

forma <strong>di</strong> parallelepipedo. <strong>Le</strong> per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> raccolta utilizzando<br />

questa tecnica possono ammontare al 10-<br />

12% della produzione totale. Per la raccolta in un<br />

unico passaggio si possono invece utilizzare le comuni<br />

falcia-trincia-caricatrici dotate <strong>di</strong> testate tipo<br />

“Kemper” a file in<strong>di</strong>pendenti, che convogliano la<br />

biomassa in cassoni oppure <strong>di</strong>rettamente in una<br />

pressa rotoimballatrice; le per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> raccolta registrate<br />

in questo caso possono essere decisamente<br />

ridotte (fino al 3-5%).<br />

Un problema riscontrato nell’utilizzo delle<br />

attuali testate delle macchine falcia-trincia-caricatrici<br />

è quello <strong>di</strong> non poter effettuare il taglio del<br />

miscanto molto vicino al livello del terreno, a causa<br />

dell’eccessivo <strong>di</strong>ametro dei fusti nella loro parte<br />

basale, della loro consistenza e della densità: aumentare<br />

l’altezza <strong>di</strong> taglio provoca senz’altro una<br />

per<strong>di</strong>ta imme<strong>di</strong>ata <strong>di</strong> biomassa raccolta e può far<br />

ipotizzare anche una sempre minore capacità <strong>di</strong><br />

ricaccio negli anni a venire.


46 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Lo stoccaggio del materiale, sia imballato intero<br />

che trinciato, può essere realizzato con <strong>di</strong>verse<br />

tecniche; quello sotto tettoia dà senz’altro le maggiori<br />

garanzie <strong>di</strong> conservabilità giacché consente<br />

una maggiore protezione dagli agenti atmosferici,<br />

ma è praticabile soltanto con un certo aggravio dei<br />

costi e se in azienda sono già <strong>di</strong>sponibili spazi idonei<br />

non utilizzati. In alternativa è possibile coprire<br />

le balle o il cippato con teli <strong>di</strong> plastica: le per<strong>di</strong>te<br />

risultano comunque sufficientemente ridotte e i<br />

costi sono estremamente inferiori.<br />

Com’è noto l’umi<strong>di</strong>tà ideale <strong>di</strong> stoccaggio <strong>di</strong><br />

una biomassa per evitare per<strong>di</strong>te quantitative e<br />

qualitative a causa <strong>di</strong> fenomeni fermentativi è inferiore<br />

al 15%; nel caso specifico del miscanto, anche<br />

con umi<strong>di</strong>tà leggermente superiore le per<strong>di</strong>te risultano<br />

accettabili grazie alla relativamente buona<br />

aerazione delle balle e dei cumuli conseguente alle<br />

caratteristiche dei fusti.<br />

Produttività e usi<br />

La produzione annua <strong>di</strong> biomassa aumenta nel<br />

corso dei primi 3-5 anni dopo l’impianto, fino a raggiungere<br />

un valore che si mantiene stabile per un<br />

numero variabile <strong>di</strong> anni (alcuni autori ipotizzano<br />

15-20 anni <strong>di</strong> vita utile per una coltura <strong>di</strong> miscanto,<br />

ma non mancano in<strong>di</strong>cazioni per cui la produttività<br />

della pianta <strong>di</strong>minuisce già dopo 8 anni).<br />

Nelle esperienze <strong>di</strong>rettamente condotte nella<br />

pianura pisana (e tuttora in corso) l’impianto <strong>di</strong><br />

miscanto è per ora giunto al do<strong>di</strong>cesimo anno <strong>di</strong> età<br />

ed ha evidenziato, eccettuato per il primo anno in<br />

• Aratura: (30-40 cm)<br />

Fig. 2.6 - Produttività del miscanto, San Piero a Grado - Pisa<br />

• Densità: 40.000 piante/ ha<br />

• Concimazione: 200 kg/ ha N; 87 kg/ ha P 2 O 5 ; 83 kg/ ha K 2 O<br />

• Resa me<strong>di</strong>a pluriennale 28,2 t s.s./ ha per anno<br />

cui la resa è stata logicamente inferiore, buoni livelli<br />

produttivi. In particolare la produttività me<strong>di</strong>a<br />

annua è risultata massima nel corso del secondo<br />

anno, per poi decrescere gradualmente e stabilizzarsi<br />

intorno a valori <strong>di</strong> circa 25-30 t ha -1 anno -1 <strong>di</strong><br />

sostanza secca. Nelle <strong>di</strong>verse regioni dell’Europa<br />

centrale in cui è stata sperimentata la coltivazione <strong>di</strong><br />

questa specie, le produzioni me<strong>di</strong>e annue (espresse<br />

in sostanza secca) sono risultate molto variabili,<br />

dato che si sono <strong>di</strong>mostrate principalmente funzione<br />

delle caratteristiche pedoclimatiche del sito; si è<br />

così registrato un range piuttosto ampio nelle rese,<br />

che variano da minimi <strong>di</strong> 16 t ha -1 anno -1 <strong>di</strong> sostanza<br />

secca a massimi <strong>di</strong> circa 32 t ha -1 anno -1 <strong>di</strong> sostanza<br />

secca. Negli ambienti me<strong>di</strong>terranei, in<br />

assenza <strong>di</strong> irrigazione le rese si sono per lo più attestate<br />

intorno a valori <strong>di</strong> circa 20-25 t ha -1 anno -1 <strong>di</strong><br />

s.s., come confermano alcune prove da noi recentemente<br />

condotte nella Toscana litoranea (Bonari<br />

e Pampana, 2000); sempre nello stesso ambiente<br />

ma in irriguo, con il reintegro dell’evapotraspirato<br />

della coltura, sono state infine registrate (ad alto<br />

livello <strong>di</strong> concimazione azotata) “punte” <strong>di</strong> produzione<br />

annuale <strong>di</strong> oltre 44 t ha -1 <strong>di</strong> sostanza secca.<br />

Il potere calorifico <strong>di</strong> cui si fa cenno in bibliografia<br />

varia dai 16-18 MJ kg -1 e la biomassa del<br />

miscanto presenta un contenuto in ceneri che, seppur<br />

variabile nello spazio e nel tempo, risulta inferiore<br />

– 1,6-4% della sostanza secca <strong>di</strong> cui il 25-40%<br />

è costituito da SiO 2 e 20-25% da K 2 O – alle paglie<br />

dei cereali, ma maggiore rispetto al salice e al pioppo;<br />

la bassa temperatura <strong>di</strong> fusione delle ceneri sem-


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

bra costituire in taluni casi il principale problema<br />

che si frappone al suo uso come combustibile. Per<br />

migliorare la qualità ai fini della combustione sarebbe<br />

utile ritardare la raccolta fino alla fine dell’inverno<br />

allorché una parte consistente delle foglie è caduta;<br />

ciò in quanto mentre gli steli traslocano i loro<br />

nutrienti ai rizomi in autunno, le foglie mantengono<br />

comunque un elevato contenuto <strong>di</strong> minerali.<br />

2.4 Canna comune (Arundo donax)<br />

Generalità - Origine,<br />

caratteri botanici e biologia<br />

La canna comune è una componente tipica del<br />

paesaggio italiano: è presente sui cigli stradali e<br />

ferroviari, lungo fossi e greti, in appezzamenti abbandonati<br />

e, quasi come una costante, a formare<br />

piccoli canneti nella vicinanza <strong>di</strong> orti e fabbricati<br />

rurali. La sua <strong>di</strong>ffusione è legata, oltre che alla naturale<br />

capacità <strong>di</strong> moltiplicarsi e <strong>di</strong> colonizzare<br />

nuovi spazi, anche all’utilità che ha sempre avuto<br />

nel nostro mondo agricolo. I fusti, infatti, venivano<br />

impiegati come tutori e sostegni in viticoltura e<br />

orticoltura, come materiale leggero per piccole<br />

costruzioni e ripari e, laddove scarseggiavano le<br />

specie arboree, come combustibile per il suo elevato<br />

potere calorifico.<br />

Secondo la classificazione tassonomica, Arundo<br />

donax appartiene alla famiglia delle Graminaceae,<br />

oggi dette Poaceae, della tribù Arun<strong>di</strong>nee; al genere<br />

Arundo afferiscono 6 specie tipiche degli ambienti<br />

cal<strong>di</strong> e, <strong>di</strong> queste, in Italia troviamo, oltre ad<br />

A. donax, anche la più piccola A. plinii Turra. È<br />

una geofita rizomatosa perenne tipica dell’orizzonte<br />

me<strong>di</strong>terraneo, e nella classificazione del Pavari<br />

rientra nelle aree del Lauretum caldo e freddo; in<br />

Italia è comune trovare questa specie in zone <strong>di</strong><br />

bassopiano e, più raramente, in ambienti submontani<br />

in cui la sua sensibilità alle basse temperature<br />

può <strong>di</strong>venire un fattore limitante.<br />

L’areale <strong>di</strong> origine della specie è molto ampio<br />

estendendosi dal Pakistan fino a tutto il bacino del<br />

Me<strong>di</strong>terraneo, da cui è stata poi introdotta in molte<br />

aree dell’Asia e delle Americhe (è oggi naturalmente<br />

<strong>di</strong>ffusa anche in ampi territori della Cina, in<br />

Messico e in molti stati meri<strong>di</strong>onali degli USA); per<br />

l’Italia l’in<strong>di</strong>genato della specie è dubbio e molto<br />

più accre<strong>di</strong>tata è l’ipotesi <strong>di</strong> un’origine me<strong>di</strong>oorientale<br />

e della successiva graduale introduzione<br />

da parte dell’uomo.<br />

Dal punto <strong>di</strong> vista morfologico, la canna comune<br />

presenta un grosso rizoma <strong>di</strong> durata biennale da<br />

cui si <strong>di</strong>partono abbondanti ra<strong>di</strong>ci che si originano<br />

sia nella parte superiore che inferiore dello stesso.<br />

11. Infiorescenza <strong>di</strong> Arundo donax<br />

47<br />

La ceppaia <strong>di</strong> un anno originata da rizoma ha un<br />

<strong>di</strong>ametro me<strong>di</strong>o <strong>di</strong> 0,3 m e si sviluppa a una profon<strong>di</strong>tà<br />

<strong>di</strong> 15-20 cm pesando me<strong>di</strong>amente 800 g.<br />

L’apparato ra<strong>di</strong>cale, che raggiunge profon<strong>di</strong>tà superiori<br />

a 1,5 m già all’età <strong>di</strong> tre anni, è caratterizzato<br />

da una biomassa fresca complessiva che arriva<br />

a valori <strong>di</strong> oltre 44 kg m -2 .<br />

I fusti si originano annualmente a partire dalle<br />

gemme dei rizomi e possono raggiungere altezze ragguardevoli,<br />

anche <strong>di</strong> 6-7 m in un solo ciclo vegetativo,<br />

rappresentando insieme al bambù la più grande<br />

specie erbacea spontanea in clima temperato freddo.<br />

Per quanto riguarda l’accrescimento A. donax<br />

evidenzia una rapi<strong>di</strong>tà decisamente elevata avendo<br />

fatto registrare valori anche <strong>di</strong> 7 cm al giorno.<br />

<strong>Le</strong> foglie ricoprono interamente i fusti a formare<br />

una guaina protettiva ed hanno una lamina lunga<br />

e relativamente ampia. Il culmo termina con una<br />

vistosa pannocchia costituita da spighette <strong>di</strong> fiori.<br />

L’infiorescenza (foto 11) è sterile e per questa<br />

ragione la specie si riproduce soltanto agamicamente<br />

attraverso l’espansione del rizoma, la <strong>di</strong>spersione<br />

<strong>di</strong> frammenti dello stesso ed eventualmente<br />

con l’interramento <strong>di</strong> porzioni <strong>di</strong> fusto con almeno<br />

una gemma (occhio).<br />

L’assenza <strong>di</strong> riproduzione sessuale riduce sensibilmente<br />

la variabilità genetica delle popolazioni <strong>di</strong><br />

canna; ma data la sua <strong>di</strong>ffusione in ambienti clima-


48 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

ticamente molto <strong>di</strong>versi tra loro, esistono anche in<br />

Italia molte “provenienze” <strong>di</strong> Arundo donax con<br />

caratteristiche sufficientemente <strong>di</strong>fferenti. Questo<br />

ha già permesso una certa selezione delle varietà<br />

più vocate alla produzione <strong>di</strong> biomassa, mentre è<br />

attualmente in corso l’ulteriore caratterizzazione<br />

delle varietà e la selezione dei cloni migliori nelle<br />

<strong>di</strong>verse con<strong>di</strong>zioni pedoclimatiche.<br />

Non è <strong>di</strong> oggi l’idea <strong>di</strong> poter coltivare la canna<br />

comune come specie per la produzione <strong>di</strong> biomassa;<br />

proprio nel nostro Paese è stata realizzata una delle<br />

più gran<strong>di</strong> esperienze <strong>di</strong> utilizzo industriale <strong>di</strong> questa<br />

specie: fra il 1937 e il 1962 in un’area <strong>di</strong> bonifica<br />

nel basso Friuli furono infatti impiantati centinaia<br />

<strong>di</strong> ettari, che nel periodo <strong>di</strong> massima espansione raggiunsero<br />

i 5.400 ettari, la cui produzione alimentava<br />

la fabbrica <strong>di</strong> cellulosa <strong>di</strong> Torviscosa. La canna è<br />

stata per anni la sola materia prima dell’opificio in<br />

questione che, oltre alla produzione <strong>di</strong> cellulosa,<br />

estraeva dai fusti anche gli zuccheri solubili destinandoli<br />

alla produzione <strong>di</strong> alcool etilico.<br />

Esigenze e adattamento ambientale<br />

Non esistono recenti stu<strong>di</strong> approfon<strong>di</strong>ti sull’ecofisiologia<br />

della canna, quin<strong>di</strong> risulta <strong>di</strong>fficile in<strong>di</strong>care<br />

esattamente i limiti termici della specie. Genericamente<br />

si può affermare che questa è sensibile<br />

alle temperature molto basse, dannose soprattutto<br />

per la vitalità del rizoma, che è tanto più sensibile<br />

quanto più il canneto è giovane e quanto più questo<br />

è stato impiantato superficialmente; con il passare<br />

degli anni, invece, i rizomi tendono ad approfon<strong>di</strong>rsi<br />

naturalmente e a beneficiare dell’azione<br />

protettiva del terreno nei confronti delle basse temperature.<br />

Anche l’epoca dei tagli può aumentare in<br />

una certa misura il rischio <strong>di</strong> danni da gelate dato<br />

che l’asportazione <strong>di</strong> fusti e foglie che viene realizzata<br />

nel periodo invernale fa evidentemente mancare<br />

l’effetto protettivo che questi hanno sui rizomi.<br />

Orientativamente, si ritiene che per iniziare<br />

l’accrescimento nella fase <strong>di</strong> ripresa vegetativa, la<br />

canna abbia bisogno che le temperature del suolo<br />

giungano a circa 13-14°C, ma in una sperimentazione<br />

recentemente condotta nell’Italia centrale<br />

con due <strong>di</strong>verse “provenienze” la temperatura me<strong>di</strong>a<br />

dell’aria al momento del ricaccio primaverile<br />

risultava essere ad<strong>di</strong>rittura inferiore ai 12°C.<br />

La canna comune è una pianta scarsamente esigente<br />

in fatto <strong>di</strong> terreni. <strong>Le</strong> produzioni massime <strong>di</strong><br />

biomassa si ottengono in ogni caso in terreni freschi,<br />

profon<strong>di</strong> e ben drenati, meglio se ricchi <strong>di</strong> calcio,<br />

ma la specie è comunque capace <strong>di</strong> dare una<br />

risposta produttiva accettabile anche in con<strong>di</strong>zioni<br />

sub-ottimali; sembra rifuggire soltanto i suoli<br />

eccessivamente argillosi, quelli troppo sabbiosi o i<br />

terreni comunque troppo superficiali. In ogni caso<br />

teme l’eccesso idrico e il ristagno d’acqua al livello<br />

dei rizomi poiché questo agevola lo sviluppo <strong>di</strong><br />

marciumi e batteriosi che possono comprometterne<br />

la vitalità.<br />

Per quanto riguarda le esigenze nutrizionali alcune<br />

ricerche condotte in proposito hanno determinato<br />

che le asportazioni <strong>di</strong> nutrienti dal terreno da<br />

parte della canna comune si aggirano intorno a 10<br />

kg <strong>di</strong> azoto, 13 kg <strong>di</strong> potassio e pochi kg <strong>di</strong> fosforo<br />

per ogni tonnellata <strong>di</strong> sostanza secca prodotta.<br />

Relativamente alle esigenze idriche della pianta<br />

è già stato detto come questa sia presente in tutto<br />

il territorio italiano, in popolazioni “naturali” che<br />

si trovano prevalentemente lungo corsi d’acqua o<br />

canali, ovvero in zone in cui la <strong>di</strong>sponibilità d’acqua<br />

nel suolo non è legata soltanto all’entità delle<br />

precipitazioni atmosferiche; la profon<strong>di</strong>tà e la<br />

potenza del suo apparato ra<strong>di</strong>cale sono comunque<br />

tali da rendere la coltura in grado <strong>di</strong> avvalersi<br />

senz’altro anche <strong>di</strong> falde acquifere poste a profon<strong>di</strong>tà<br />

superiori al metro.<br />

Alcuni impianti sperimentali <strong>di</strong> Arundo donax<br />

già affermati hanno <strong>di</strong>mostrato <strong>di</strong> poter mantenere,<br />

in asciutto, livelli produttivi interessanti anche in<br />

ambienti in cui sono stati registrati ripetutamente<br />

nel tempo soltanto 400 mm <strong>di</strong> precipitazioni annue.<br />

Del resto è stato accertato che il valore <strong>di</strong> efficienza<br />

d’uso per l’acqua della specie è molto alto (con circa<br />

100-170 litri <strong>di</strong> acqua utilizzata per kg <strong>di</strong> sostanza<br />

secca annua prodotta) e alcune esperienze <strong>di</strong> irrigazione<br />

delle <strong>colture</strong> condotte in Sicilia hanno <strong>di</strong>mostrato<br />

un livello <strong>di</strong> risposta tale da non giustificare<br />

l’intervento. Il ricorso all’irrigazione può invece<br />

risultare utile come intervento <strong>di</strong> soccorso in fase <strong>di</strong><br />

impianto della coltura, specialmente in ambienti o in<br />

annate particolarmente siccitose.<br />

Tecnica colturale<br />

La tecnica colturale della canna comune non<br />

sembra comportare particolari problemi organizzativi<br />

e prevede sostanzialmente l’impiego delle<br />

stesse attrezzature meccaniche <strong>di</strong> norma utilizzate<br />

per le <strong>colture</strong> erbacee cerealicolo-industriali. La<br />

lavorazione principale del terreno consiste in una<br />

aratura o ripuntatura effettuate ad adeguata<br />

profon<strong>di</strong>tà. Il letto <strong>di</strong> semina va quin<strong>di</strong> preparato<br />

per la messa a <strong>di</strong>mora dei rizomi e per questo una<br />

doppia erpicatura (se possibile incrociata) può rappresentare<br />

la soluzione più idonea. Nel caso in cui<br />

sia necessario apportare elementi nutritivi all’impianto<br />

è opportuno <strong>di</strong>stribuire il fertilizzante sul<br />

terreno prima della lavorazione principale per otte-


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

Fig. 2.7 - Elementi fondamentali del ciclo colturale della canna comune<br />

nere un incorporamento il più possibile profondo<br />

dello stesso, rendendolo <strong>di</strong>sponibile al potente<br />

apparato ra<strong>di</strong>cale della canna, ma nel contempo<br />

inaccessibile alla flora infestante.<br />

È già stato anticipato come il materiale <strong>di</strong> propagazione<br />

utilizzabile per l’impianto <strong>di</strong> questa coltura<br />

sia costituito sia dai rizomi che dai fusti; in<br />

entrambi i casi la messa a <strong>di</strong>mora avviene in solchi<br />

aperti con un piccolo aratro o con un aprisolchi. I<br />

rizomi utilizzati, <strong>di</strong> norma raccolti in appositi vivai,<br />

devono avere almeno una gemma attiva, un <strong>di</strong>a-<br />

49<br />

metro minimo <strong>di</strong> 1 cm e pesare almeno 200 g; in<br />

queste con<strong>di</strong>zioni, infatti, il rizoma ha riserve sufficienti<br />

per generare germogli vigorosi, ridurre la<br />

competizione delle infestanti e contenere il rischio<br />

<strong>di</strong> fallanze a non più del 10-15%.<br />

Sull’utilizzo <strong>di</strong> fusti (o sezioni <strong>di</strong> fusto) per l’impianto<br />

del canneto, si riscontrano in bibliografia opinioni<br />

<strong>di</strong>verse: alcuni autori sconsigliano l’utilizzo <strong>di</strong><br />

sezioni <strong>di</strong> fusto per i modesti livelli <strong>di</strong> attecchimento<br />

registrati; altri ancora sostengono che gli impianti<br />

ottenuti utilizzando fusti interi (alti circa 4 m)


50 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

portano a una densità iniziale <strong>di</strong> fusti troppo bassa<br />

per circa un quadriennio. Per impiegare i fusti interi<br />

come materiale propagativo è comunque opportuno<br />

che abbiano due anni <strong>di</strong> età e che siano raccolti<br />

agli inizi dell’inverno (prima che i meristemi ascellari<br />

possano essere danneggiati dal freddo) defogliati<br />

e imme<strong>di</strong>atamente messi a <strong>di</strong>mora; può rivelarsi<br />

utile <strong>di</strong>sporre le canne in doppia fila nei solchi che<br />

verranno poi ricoperti e rullati per permettere una<br />

buona adesione dei fusti stessi con il terreno. Dato<br />

che la densità risultante è in questo caso più bassa <strong>di</strong><br />

circa un terzo rispetto a quella ottenuta con i rizomi<br />

e che i fusti hanno un costo estremamente minore,<br />

è consigliato realizzare impianti da fusti interi<br />

con una densità iniziale molto elevata adottando<br />

una <strong>di</strong>stanza interfila piuttosto ridotta.<br />

In passato l’operazione <strong>di</strong> messa a <strong>di</strong>mora del<br />

materiale <strong>di</strong> propagazione, tanto per i rizomi che<br />

per le sezioni <strong>di</strong> fusto, non poteva contare su adeguata<br />

meccanizzazione se non per l’apertura del<br />

solco e la successiva copertura dello stesso; oggi<br />

sembra possibile utilizzare per l’impianto del canneto<br />

gli stessi macchinari già sperimentati anche<br />

con il miscanto (cioè macchine piantatuberi derivate<br />

da quelle per la patata e altri prototipi specifici<br />

per rizomi), mentre nel caso dei fusti interi è<br />

possibile adattare le macchine trapiantatrici già utilizzate<br />

per la canna da zucchero. Queste ultime,<br />

infatti, in un solo passaggio aprono il solco, interrano<br />

i fusti interi, li ricoprono e rullano il terreno<br />

in modo tale da farli aderire al suolo per favorire la<br />

ra<strong>di</strong>cazione e l’attecchimento.<br />

Per quanto riguarda l’epoca ottimale <strong>di</strong> impianto<br />

del canneto, nel caso <strong>di</strong> impiego dei rizomi generalmente<br />

si interviene da febbraio a marzo, non<br />

appena le con<strong>di</strong>zioni del terreno lo consentono e<br />

nell’ambiente <strong>di</strong>minuiscono i rischi <strong>di</strong> gelate tar<strong>di</strong>ve.<br />

Nel caso dei fusti interi, invece, come in precedenza<br />

accennato, questi vanno piantati nel tardo autunno<br />

o comunque alla fine del periodo vegetativo della<br />

pianta e il più possibile prima delle gelate invernali.<br />

È noto come le popolazioni naturali <strong>di</strong> canna<br />

comune siano <strong>di</strong> norma molto dense, anche oltre i<br />

50 fusti m -2 , ma a tali valori si arriva facilmente nel<br />

tempo, grazie alla tendenza della pianta a colonizzare<br />

lo spazio <strong>di</strong>sponibile sviluppando i rizomi in<br />

ogni <strong>di</strong>rezione.<br />

Nell’impianto artificiale del canneto, considerando<br />

anche il costo del materiale <strong>di</strong> propagazione<br />

e della messa a <strong>di</strong>mora, è senz’altro opportuno cercare<br />

<strong>di</strong> limitare per quanto possibile le densità iniziali<br />

<strong>di</strong> impianto. Nelle sperimentazioni condotte<br />

in Veneto da Vecchiet è apparso evidente che densità<br />

<strong>di</strong> 12.500 piante ha -1 sono il livello <strong>di</strong> investi-<br />

mento iniziale che più sembra conciliare la produttività<br />

con la riduzione dei costi <strong>di</strong> impianto (Vecchiet,<br />

1994). Anche nelle prove condotte nella pianura<br />

pisana si è osservata nel tempo una maggiore<br />

produttività della coltura con densità iniziali piuttosto<br />

basse (<strong>di</strong> circa 2 piante m -2 ) mentre con investimenti<br />

superiori si registrano fenomeni competitivi<br />

intra-specifici <strong>di</strong> eccessiva entità.<br />

Per quanto riguarda la gestione dell’impianto,<br />

comunque, la bassa necessità <strong>di</strong> interventi sulla<br />

vegetazione durante il periodo vegetativo rende<br />

sostanzialmente inutile lasciare degli appositi spazi<br />

per il passaggio delle macchine all’interno dell’appezzamento;<br />

semmai con il passare degli anni e al<br />

fine <strong>di</strong> mantenere la produttività ad alti livelli,<br />

potrebbero essere necessarie operazioni <strong>di</strong> <strong>di</strong>radamento<br />

dei rizomi (che tra l’altro potrebbero essere<br />

effettuate in modo da poter riutilizzare i rizomi<br />

stessi per la realizzazione <strong>di</strong> nuovi impianti).<br />

Anche nel caso <strong>di</strong> impiego <strong>di</strong> fusti interi <strong>di</strong> 4 m<br />

è stata adottata con successo un’interfila <strong>di</strong> 80 cm<br />

<strong>di</strong>sponendo nel solco una doppia fila <strong>di</strong> fusti sfalsata<br />

in modo tale da non far coincidere gli apici dei<br />

fusti paralleli; ciò a evitare le conseguenze della<br />

spiccata dominanza apicale che porterebbe a un<br />

ricaccio molto irregolare.<br />

Dalle ricerche sinora compiute non è stata<br />

riscontrata una risposta univoca della canna alla<br />

concimazione minerale; in alcune esperienze ancora<br />

in corso a Pisa sembra che la <strong>di</strong>stribuzione all’impianto<br />

<strong>di</strong> N-P-K (in ragione rispettivamente <strong>di</strong><br />

200-80-200 kg ha -1 ) abbia favorito l’attecchimento<br />

della coltura e un più rapido sviluppo dei rizomi,<br />

con <strong>di</strong>fferenze significative nelle produzioni <strong>di</strong> biomassa<br />

negli anni successivi rispetto alla coltura non<br />

concimata. Altri autori, invece, non hanno registrato<br />

una risposta altrettanto significativa alla concimazione<br />

minerale, azotata in particolare. E questo<br />

vale sia per esperienze condotte in impianti <strong>di</strong> età<br />

avanzata, con apparati ra<strong>di</strong>cali profon<strong>di</strong> e ben sviluppati,<br />

che per impianti <strong>di</strong> recente realizzazione; è<br />

del tutto evidente che la pur forte richiesta <strong>di</strong> azoto<br />

operata dalla coltura può aver trovato sod<strong>di</strong>sfazione<br />

sia nelle riserve che si sono accumulate nei suoli<br />

agricoli con le <strong>colture</strong> precedenti, sia nella naturale<br />

dotazione del terreno. Ipotizzando una produzione<br />

<strong>di</strong> 20 t s.s. ha -1 anno -1 , si dovrebbe in ogni caso<br />

tener conto della necessità <strong>di</strong> una reintegrazione al<br />

terreno <strong>di</strong> almeno 200 kg ha -1 <strong>di</strong> N, 250 kg ha -1 <strong>di</strong><br />

K 2 O e circa 120 kg ha -1 <strong>di</strong> P 2 O 5 .<br />

Grazie al rapido accrescimento e alla notevole<br />

massa fogliare che la caratterizza, la canna non presenta<br />

<strong>di</strong> norma problemi <strong>di</strong> infestanti dopo il secondo<br />

anno <strong>di</strong> impianto; nella fase iniziale, quan-


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

do la coltura non ha ancora raggiunto il vigore<br />

definitivo e non ha ancora occupato tutto lo spazio<br />

<strong>di</strong>sponibile (e in particolare quando si realizza<br />

l’impianto con i fusti interi) può risultare necessario<br />

eseguire alcuni trattamenti preimpianto con<br />

prodotti chimici non residuali e/o intervenire precocemente<br />

con la sarchiatura. Contro le infestazioni<br />

precoci <strong>di</strong> <strong>di</strong>cotiledoni, con la coltura in atto,<br />

sono stati ottenuti buoni risultati con prodotti a<br />

base <strong>di</strong> MCPA e 2,4D.<br />

In ambiente me<strong>di</strong>terraneo non sono conosciuti<br />

insetti o microrganismi specifici in grado <strong>di</strong> apportare<br />

seri danni alla coltura, per cui si ritiene<br />

generalmente superfluo prevedere una qualunque<br />

tipologia <strong>di</strong> controllo attivo.<br />

Raccolta<br />

La canna comune offre un ampio periodo utile<br />

per la raccolta, che va da <strong>di</strong>cembre a marzo, a partire<br />

da quando il colore delle foglie vira da verde<br />

intenso a giallo-verde.<br />

Abbiamo già avuto modo <strong>di</strong> ricordare anche per<br />

il miscanto, che quanto più si ritarda la raccolta<br />

tanto più <strong>di</strong>minuisce il contenuto <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà dei fusti<br />

(intorno al 50%), ma che contemporaneamente si<br />

osserva anche una per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> biomassa (dell’or<strong>di</strong>ne<br />

del 5-10% del totale) dovuta prevalentemente alla<br />

caduta delle foglie e delle parti apicali della pianta.<br />

Anche nel caso della canna comune, essendo queste<br />

parti caratterizzate da più elevati contenuti in silice<br />

che peggiora la qualità della biomassa ai fini della<br />

combustione, ritardando la raccolta la qualità complessiva<br />

del prodotto finale tende a migliorare.<br />

Dal punto <strong>di</strong> vista della meccanizzazione della<br />

raccolta, sono state sperimentate con successo sulla<br />

canna anche le falcia-trincia-caricatrici abitualmente<br />

utilizzate per <strong>colture</strong> da foraggio. Se da un lato<br />

è risultato possibile utilizzare proficuamente anche<br />

le macchine con testate a tre file, generalmente<br />

impiegate nella raccolta del mais da foraggio (ma<br />

con qualche problema <strong>di</strong> taglio dei fusti), i migliori<br />

risultati sono stati ottenuti con le stesse macchine<br />

munite <strong>di</strong> testate prive <strong>di</strong> file (tipo “Kemper”)<br />

con le quali sono stati registrati tempi <strong>di</strong> raccolta<br />

dell’or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> poco più <strong>di</strong> un’ora a ettaro. Un ulteriore<br />

vantaggio della testata “senza file” è che questa<br />

permette <strong>di</strong> eseguire un taglio sempre orizzontale,<br />

senza piegare i fusti, evitando quin<strong>di</strong> <strong>di</strong> lasciare<br />

sul terreno monconi con taglio a becco <strong>di</strong> flauto<br />

che possono facilmente danneggiare i pneumatici<br />

delle macchine agricole.<br />

Il materiale raccolto – le <strong>di</strong>mensioni del cippato<br />

possono variare da 2 a 8 cm – può essere stoccato<br />

in cumuli all’aperto dove si registra una netta<br />

12. Canneto in piena maturità in una prova<br />

sperimentale<br />

13. Parcelle <strong>di</strong> canna nel periodo invernale<br />

14. Fusti <strong>di</strong> canna recentemente tagliati, originati<br />

da un unico rizoma<br />

51


52 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Fig. 2.8 - Produttività della canna comune, San Piero a Grado - Pisa<br />

<strong>di</strong>minuzione del contenuto <strong>di</strong> acqua che in pochi<br />

mesi arriva a un valore pari a circa la metà dell’umi<strong>di</strong>tà<br />

iniziale. In alcune esperienze francesi il prolungamento<br />

dello stoccaggio fino ad agosto, a sei<br />

mesi dalla raccolta, ha fatto registrare un’umi<strong>di</strong>tà<br />

finale del 16% circa, con una per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> biomassa<br />

non superiore al 10-15% <strong>di</strong> quella iniziale; nel<br />

corso della medesima sperimentazione, lo stoccaggio<br />

realizzato con la tecnica dell’insilamento non<br />

ha dato vantaggi significativi, mentre la copertura<br />

dei cumuli con teli <strong>di</strong> materiale plastico ha fatto<br />

registrare un rapido abbattimento dell’umi<strong>di</strong>tà della<br />

massa (in un mese dal 48 al 23%).<br />

• Aratura (30-40 cm); densità 40.000 piante/ ha<br />

• Concimazione: 200 kg/ ha N, 80 kg/ ha P 2 O 5 ; 200 kg/ ha K 2 O<br />

• Resa me<strong>di</strong>a pluriennale 37,4 t/ ha per anno<br />

Produttività e usi<br />

La produttività della coltura della canna comune<br />

è indubbiamente molto elevata; apparentemente<br />

è forse la maggiore tra le specie erbacee da biomassa<br />

considerate nell’ambiente italiano e probabilmente<br />

anche in tutto il bacino del Me<strong>di</strong>terraneo.<br />

<strong>Le</strong> già citate piantagioni <strong>di</strong> canna <strong>di</strong> Torviscosa<br />

hanno mantenuto nel tempo una produzione<br />

me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> sostanza secca <strong>di</strong> 25-27 t ha -1 anno -1 ; in<br />

alcune prove condotte nella stessa regione, si sono<br />

registrate produzioni <strong>di</strong> circa 26 t ha -1 <strong>di</strong> s.s. come<br />

me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> valori ottenuti in 40 <strong>di</strong>fferenti ambienti <strong>di</strong><br />

coltivazione per un quadriennio. In questa prova la<br />

Fig. 2.9 - Risposta<br />

<strong>di</strong> alcune <strong>colture</strong> erbacee<br />

da biomassa alla<br />

concimazione azotata


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

varietà più produttiva in assoluto, la “Gaeta”, ha<br />

fatto registrare una resa me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> 37,5 t ha -1 <strong>di</strong> s.s.<br />

con una produzione <strong>di</strong> punta <strong>di</strong> oltre 65 t ha -1 <strong>di</strong><br />

s.s. al terzo anno. Anche la me<strong>di</strong>a decennale <strong>di</strong><br />

quasi 39 t s.s. ha -1 anno -1 registrata in alcune nostre<br />

<strong>di</strong>rette esperienze in corso nella pianura pisana<br />

in asciutto, come me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> tutte le tesi sperimentali<br />

a confronto (concimazione x investimento),<br />

sembra confermare le notevoli potenzialità produttive<br />

<strong>di</strong> questa specie anche prevedendo un <strong>di</strong>screto<br />

allungamento del ciclo della coltura.<br />

Ai fini della combustione, Arundo donax presenta<br />

un potere calorifico inferiore compreso tra<br />

16,7 e 18,3 MJ kg -1 e un contenuto in ceneri piuttosto<br />

elevato (tra il 4,8 e il 7,4%), anche se la temperatura<br />

<strong>di</strong> fusione <strong>di</strong> queste è piuttosto alta.<br />

2.5 Ceduo a turno breve<br />

<strong>di</strong> specie arboree<br />

La tecnica <strong>di</strong> coltivazione <strong>di</strong> specie arboree con<br />

turni brevi <strong>di</strong> ceduazione per la produzione <strong>di</strong> biomassa<br />

lignocellulosica è conosciuta nella letteratura<br />

anglosassone con <strong>di</strong>verse definizioni: Short<br />

Rotation Forestry (SRF) o Energy Forestry in Svezia,<br />

Short Rotation Intensive Culture (SRFI) in Nord<br />

America e Short Rotation Coppice (SRC) in Europa;<br />

la <strong>di</strong>fferente denominazione è legata al tipo <strong>di</strong> prodotto<br />

che viene realizzato in funzione dell’utente<br />

finale (industria della carta, dei pannelli o dell’energia),<br />

ma anche alle <strong>di</strong>verse tecniche utilizzate<br />

nella gestione della coltura. In termini gestionali,<br />

infatti, può trattarsi o <strong>di</strong> una coltura fitta, a ciclo<br />

molto breve, che dopo il taglio delle piante viene<br />

Fig. 2.10 - Specie legnose utilizzabili in ambiente me<strong>di</strong>terraneo per SRF a fini energetici<br />

53<br />

reimpiantata ex novo, oppure <strong>di</strong> un impianto ultra<br />

fitto che, utilizzando specie legnose dotate <strong>di</strong> elevata<br />

capacità pollonifera, viene ripetutamente tagliato<br />

a intervalli molto brevi (1-3 anni) nell’arco<br />

della vita utile della piantagione.<br />

Il prodotto finale che si ottiene da queste <strong>colture</strong><br />

è generalmente cippato <strong>di</strong> legno, fresco o<br />

essiccato naturalmente ma, allungando il turno è<br />

ovviamente possibile ampliare la gamma <strong>di</strong> prodotti<br />

utilizzabili (biomassa per pennellifici, tronchetti<br />

per cartiere ecc.).<br />

In Europa la sperimentazione su ceduo a turno<br />

breve ha avuto inizio già negli anni sessanta nei<br />

Paesi scan<strong>di</strong>navi, ma un grande impulso alla <strong>di</strong>ffusione<br />

<strong>di</strong> queste tecniche <strong>di</strong> produzione si è avuto<br />

soprattutto negli anni settanta, a seguito delle<br />

prime crisi petrolifere.<br />

Già nel corso delle prime esperienze è stato<br />

progressivamente circoscritto il gruppo delle specie<br />

legnose utilizzabili per gli impianti <strong>di</strong> <strong>colture</strong> a<br />

ceduo a turno breve: i pioppi, i salici, gli eucalipti<br />

e la robinia, tutte coltivate con tecniche agronomiche<br />

adeguatamente intensive, paragonabili in<br />

buona sostanza a quelle proprie delle <strong>colture</strong> erbacee<br />

<strong>di</strong> pieno campo. <strong>Le</strong> piantagioni in questione,<br />

infatti, vengono normalmente effettuate su terreni<br />

agrari a seminativo e sono realizzate a elevatissima<br />

densità, nell’or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> 8.000-12.000 piante ha -1 (e<br />

anche superiori), con itinerari tecnici che ormai prevedono<br />

la completa meccanizzazione <strong>di</strong> tutte le<br />

operazioni colturali.<br />

Nell’Europa me<strong>di</strong>terranea il ceduo a turno<br />

breve è ancora in fase <strong>di</strong> introduzione e negli ultimi<br />

anni in Italia si è assistito a una crescita della<br />

superficie coltivata a SRF, prevalentemente nelle<br />

• Pioppo (Populus alba, Populus nigra,<br />

• Salice (Salix alba)<br />

Populus deltoides, Populus x euramericana)<br />

• Eucalipto (Eucaliptus globosus, Eucaliptus bicostata,<br />

Eucaliptus camaldulensis)<br />

• Robinia (Robinia pseudoacacia)


54 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

regioni settentrionali, grazie anche ai primi tentativi<br />

<strong>di</strong> <strong>di</strong>ffusione intrapresi a seguito degli appositi<br />

finanziamenti previsti da alcune Regioni nei rispettivi<br />

piani <strong>di</strong> sviluppo rurale (ad esempio, Lombar<strong>di</strong>a,<br />

Piemonte, Veneto, Friuli Venezia-Giulia, Toscana<br />

ecc.).<br />

La specie più largamente impiegata in Italia è<br />

senz’altro il pioppo, dato che questo riesce a<br />

garantire buone produzioni <strong>di</strong> biomassa in vasti<br />

areali del nostro territorio senza risentire <strong>di</strong> particolari<br />

limitazioni termiche, come invece accade per<br />

l’eucalipto, o idriche come nel caso del salice.<br />

2.6 Pioppo (Populus spp.)<br />

Generalità - Origine,<br />

caratteri botanici e biologia<br />

Il genere Populus, della famiglia delle Salicaceae,<br />

conta circa 40 specie delle zone temperate<br />

dell’emisfero boreale, sud<strong>di</strong>vise in cinque sezioni<br />

secondo i loro caratteri morfologici e le possibilità<br />

<strong>di</strong> ibridazione: Turanga, <strong>Le</strong>uce, Aigeiros, Tacamahaca,<br />

<strong>Le</strong>ucoides. Di queste, due rivestono un<br />

interesse particolare per la pioppicoltura:<br />

• <strong>Le</strong>uce: vi appartengono i pioppi tremuli e il<br />

pioppo bianco, sud<strong>di</strong>visi in due sottosezioni. La<br />

sottosezione Trepidae include i pioppi tremuli<br />

che hanno areali molto settentrionali e montani,<br />

sono specie spiccatamente pioniere e rustiche,<br />

assolutamente incapaci <strong>di</strong> moltiplicarsi per<br />

talea, ma dotati <strong>di</strong> una forte produzione <strong>di</strong> polloni<br />

ra<strong>di</strong>cali; la sottosezione Albidae comprende<br />

soltanto la grande specie polimorfa del pioppo<br />

bianco (Populus alba). Si tratta <strong>di</strong> una pianta<br />

che a maturità raggiunge notevoli <strong>di</strong>mensioni,<br />

molto tollerante in fatto <strong>di</strong> suoli e che è in<br />

grado <strong>di</strong> emettere numerosi polloni ra<strong>di</strong>cali in<br />

particolare come risposta a fattori esterni <strong>di</strong><br />

<strong>di</strong>sturbo. La capacità <strong>di</strong> riprodursi o meno per<br />

talea legnosa è legata al singolo clone. Questa<br />

specie è meno utilizzata in coltura rispetto ad<br />

altre a causa della geometria meno regolare<br />

della chioma e dell’accrescimento giovanile non<br />

particolarmente rapido, anche se è caratterizzata<br />

da elevata resistenza ai parassiti.<br />

• Aigeiros: questa importantissima sezione include<br />

le specie <strong>di</strong> maggior rilievo tanto per la pioppicoltura<br />

tra<strong>di</strong>zionale che per la gestione come<br />

ceduo a turno breve. Vi appartengono il pioppo<br />

nero (P. nigra), il pioppo deltoides (P. deltoides)<br />

e la grande specie ibrida (P. x canadensis = P. x<br />

euramericana). Il pioppo nero, <strong>di</strong>ffuso in Europa<br />

e Asia, è molto comune anche in Italia e la<br />

15. Impianto <strong>di</strong> SRF <strong>di</strong> pioppo<br />

varietà “Italica” è la più <strong>di</strong>ffusa, soprattutto con<br />

fini ornamentali e <strong>di</strong> frangivento. Il P. deltoides è<br />

una specie nordamericana, caratterizzata da<br />

maggior rapi<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> crescita ma, rispetto ai pioppi<br />

neri e agli ibri<strong>di</strong>, presenta maggiori <strong>di</strong>fficoltà<br />

<strong>di</strong> ra<strong>di</strong>cazione delle talee legnose. Gli ibri<strong>di</strong> delle<br />

due precedenti specie hanno dato origine a<br />

molti cloni che sono oggi, probabilmente, tra i<br />

più utilizzati nella pioppicoltura italiana.<br />

Questi due gruppi <strong>di</strong> pioppi sono accomunati<br />

dagli habitat che colonizzano, dato che sono <strong>di</strong>ffusi<br />

generalmente in depositi terrosi lasciati dalle<br />

esondazioni dei fiumi o formatisi per effetto delle<br />

frane e delle erosioni lungo le scarpate spondali;<br />

tale comportamento si contrappone a quello dei<br />

salici che invece, solitamente, occupano suoli<br />

ghiaiosi o ciottolosi decisamente più poveri.<br />

La corteccia ha un colore variabile, liscia da giovane<br />

e solcata nelle piante vecchie, il sistema ra<strong>di</strong>cale<br />

è superficiale e la maggior parte delle ra<strong>di</strong>ci si<br />

concentra nei primi 60-80 cm <strong>di</strong> suolo. <strong>Le</strong> foglie<br />

sono semplici, molto variabili nella forma, caduche<br />

e alterne. Sono piante <strong>di</strong>oiche: si <strong>di</strong>stinguono dunque<br />

esemplari che portano solo fiori maschili e altri


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

con i fiori femminili, questi ultimi raggruppati in<br />

un’infiorescenza non vistosa e i semi che si sviluppano,<br />

che presentano meccanismi <strong>di</strong>versi <strong>di</strong> <strong>di</strong>sseminazione<br />

anemofila, sono caratterizzati dalle<br />

ridotte <strong>di</strong>mensioni. Il genere Populus, come tutte le<br />

Salicaceae, presenta spesso la facoltà <strong>di</strong> riprodursi<br />

per via vegetativa e dunque asessuata: questo fa sì<br />

che, oltre alle piantine prodotte da seme, possano<br />

essere impiegate per realizzare nuovi impianti<br />

anche talee <strong>di</strong> rami o giovani fusti. Il grado <strong>di</strong> attecchimento<br />

<strong>di</strong> questo materiale vegetativo sarà più o<br />

meno spiccato in funzione delle specie e del clone<br />

(la specie Populus alba, ad esempio, ha generalmente<br />

<strong>di</strong>fficoltà <strong>di</strong> attecchimento da talea legnosa).<br />

Come vedremo, però, l’uso delle talee piuttosto<br />

che <strong>di</strong> piantine da seme, a ra<strong>di</strong>ce nuda o in contenitore,<br />

può presentare numerosi vantaggi economici<br />

e tecnici, primo fra tutti la possibilità <strong>di</strong> impiegare<br />

cloni con elevato grado <strong>di</strong> uniformità.<br />

Esigenze e adattamento ambientale<br />

Per quanto concerne le esigenze termiche i<br />

pioppi hanno bisogno <strong>di</strong> un periodo vegetativo <strong>di</strong><br />

almeno 220 giorni con temperatura superiore a<br />

5°C. Tutte le specie <strong>di</strong> pioppo <strong>di</strong> origine europea<br />

o americana resistono a temperature minime invernali<br />

anche inferiori ai –20°C e sono quin<strong>di</strong> poco<br />

sensibili alle gelate tar<strong>di</strong>ve, mentre durante il<br />

periodo vegetativo possono resistere fino a temperature<br />

<strong>di</strong> –2°C purché queste non si protraggano<br />

per troppe ore.<br />

<strong>Le</strong> specie utilizzate per la produzione <strong>di</strong> biomassa<br />

e per la pioppicoltura tra<strong>di</strong>zionale sono<br />

accomunate dal tipo <strong>di</strong> habitat naturale che occupano;<br />

come in precedenza accennato, i pioppi<br />

sono comunque specie esigenti quanto a fertilità<br />

del suolo, <strong>di</strong>sponibilità d’acqua e aerazione del terreno.<br />

Ne consegue che la coltivazione della SRF<br />

debba ove possibile essere realizzata in terreni agricoli<br />

con tessitura tendenzialmente sciolta o <strong>di</strong><br />

me<strong>di</strong>o impasto, comunque mai eccessivamente fine<br />

(con un contenuto <strong>di</strong> limo e argilla non superiore<br />

al 50%), con giacitura pressoché pianeggiante<br />

(anche per consentire la meccanizzazione delle<br />

varie operazioni colturali), <strong>di</strong> sufficiente profon<strong>di</strong>tà<br />

(almeno 80-100 cm), e possibilmente con una<br />

falda accessibile alle ra<strong>di</strong>ci. La reazione dovrebbe<br />

essere neutra e la fertilità me<strong>di</strong>o-buona. È opportuno<br />

sottolineare che l’impianto della SRF risulta<br />

rischioso in quei terreni caratterizzati da un elevato<br />

contenuto in calcare attivo, da elevata salinità o<br />

da eccessiva torbosità; la presenza <strong>di</strong> orizzonti<br />

idromorfi a profon<strong>di</strong>tà inferiori a 1,5 m costituisce<br />

quasi sempre un fattore <strong>di</strong> rischio.<br />

55<br />

L’adattabilità ai suoli e alla <strong>di</strong>sponibilità idrica<br />

dei pioppi varia comunque in maniera sostanziale<br />

in funzione della specie e del clone considerato; in<br />

linea generale i cloni più produttivi si rivelano anche<br />

più esigenti e meno adattabili, fattore questo<br />

da tenere in dovuta considerazione giacché ripetute<br />

situazioni <strong>di</strong> stress, soprattutto idrico, facilitano<br />

spesso anche l’attacco dei parassiti (ad esempio,<br />

quello <strong>di</strong> Dothichiza populea, causa della necrosi<br />

corticale, è particolarmente temibile).<br />

Vari autori hanno cercato <strong>di</strong> stimare l’entità<br />

delle asportazioni della SFR in <strong>di</strong>versi ambienti e<br />

con specie <strong>di</strong>verse. Frison, utilizzando il clone I-<br />

214 (Populus x euramericana) con turno <strong>di</strong> due<br />

anni e densità <strong>di</strong> 10.000 piante per ettaro, ha registrato<br />

asportazioni <strong>di</strong> circa 5,6 kg t -1 <strong>di</strong> sostanza<br />

secca per l’azoto, <strong>di</strong> 2,1 kg t -1 <strong>di</strong> s.s. per la P 2 O 5 , <strong>di</strong><br />

4,2 kg t -1 <strong>di</strong> s.s. per il K 2 O e <strong>di</strong> 7,5 kg t -1 <strong>di</strong> s.s. per<br />

il CaO (Frison, 1999). Berthelot con il clone Beaupré<br />

(Populus trichocarpa x P. deltoides) e un turno <strong>di</strong><br />

otto anni ha riscontrato valori sensibilmente inferiori:<br />

2 kg t -1 <strong>di</strong> s.s. per N, <strong>di</strong> 0,53 kg t -1 <strong>di</strong> s.s. per<br />

P, <strong>di</strong> 2,27 kg t -1 <strong>di</strong> s.s. per K e <strong>di</strong> 3,5 kg t -1 <strong>di</strong> s.s.<br />

per Ca (Berthelot, 2000). Questa <strong>di</strong>fferenza è da<br />

imputarsi probabilmente a una maggiore rusticità<br />

del clone e al <strong>di</strong>verso turno <strong>di</strong> taglio e quin<strong>di</strong> al <strong>di</strong>ametro<br />

me<strong>di</strong>o dei fusti e la quantità relativa <strong>di</strong> rami<br />

che, come osserva l’autore, sono i fattori che maggiormente<br />

influenzano la quantità <strong>di</strong> nutrienti contenuti<br />

nella biomassa <strong>di</strong> pioppo.<br />

Come confermato dalle ricerche <strong>di</strong> cui sopra le<br />

asportazioni <strong>di</strong> nutrienti <strong>di</strong> questa coltura sono<br />

comunque ridotte e le reintegrazioni per mantenere<br />

la fertilità da apportare al terreno per ogni t ha -1<br />

anno -1 <strong>di</strong> sostanza secca prodotta non vanno oltre i<br />

4-6 kg dei tre elementi N, P e K.<br />

Sotto il profilo delle esigenze idriche tutte le<br />

specie afferenti al genere Populus hanno bisogno <strong>di</strong><br />

precipitazioni me<strong>di</strong>e annue <strong>di</strong> almeno 700 mm;<br />

pur tollerando <strong>di</strong>scretamente la siccità estiva, in<br />

terreni collinari e in ogni caso laddove non sia presente<br />

una falda che il pioppo possa raggiungere, è<br />

opportuno che le precipitazioni estive ammontino<br />

ad almeno 100-150 mm.<br />

Tecnica colturale<br />

La preparazione del terreno è senz’altro molto<br />

importante per una buona riuscita dell’impianto <strong>di</strong><br />

SRF e va quin<strong>di</strong> fatta in modo accurato, specialmente<br />

quando trattasi <strong>di</strong> suoli tendenzialmente<br />

pesanti. La lavorazione principale consiste <strong>di</strong><br />

norma in un’aratura tra<strong>di</strong>zionale ad adeguata profon<strong>di</strong>tà,<br />

oppure in alternativa in una lavorazione a<br />

doppio strato (<strong>di</strong>scissura profonda più aratura


56 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Fig. 2.11 - Elementi fondamentali del ciclo colturale della SRF <strong>di</strong> pioppo<br />

superficiale) o, ancora, in alcuni casi, anche nella<br />

sola ripuntatura/<strong>di</strong>scissura profonda seguita da<br />

una energica frangizzollatura; queste operazioni<br />

vanno comunque sempre effettuate quando il terreno<br />

è in buone con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> tempera a evitare<br />

che abbia a formarsi una temibile suola <strong>di</strong> lavorazione.<br />

La lavorazione principale può essere sfruttata<br />

anche per interrare ad adeguata profon<strong>di</strong>tà gli<br />

eventuali fertilizzanti che devono essere <strong>di</strong>stribuiti<br />

prima dell’impianto della coltura.<br />

Anche i successivi lavori complementari <strong>di</strong> preparazione<br />

del “letto <strong>di</strong> semina” devono essere pro-<br />

grammati, per tempi e modalità, in funzione della<br />

tipologia del suolo (tessitura e struttura), oltre che<br />

in relazione all’andamento termoudometrico tipico<br />

del comprensorio e, ovviamente, al sistema colturale<br />

in cui la SRF è inserita. Essi potranno consistere<br />

sia in ripetuti passaggi effettuati in inverno, in<br />

modo da affinare il terreno e controllare contemporaneamente<br />

la flora infestante sviluppatasi, sia in<br />

interventi eseguiti poco prima del trapianto. In<br />

ogni caso, i lavori complementari dovranno consentire<br />

una buona messa a <strong>di</strong>mora del materiale <strong>di</strong><br />

propagazione senza però provocare un eccessivo


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

affinamento dello strato superficiale che potrebbe<br />

talvolta provocare la formazione della dannosa<br />

crosta superficiale.<br />

L’uso dei cloni <strong>di</strong> pioppo in Italia è regolamentato<br />

dal Registro Nazionale dei Cloni Forestali<br />

(RNCF) che registra e descrive le specie e le varietà<br />

<strong>di</strong> pioppo coltivabili a fini economici. Per commercializzare<br />

un clone, selezionato in base a determinate<br />

caratteristiche da enti pubblici o privati, è<br />

quin<strong>di</strong> necessario che questo sia iscritto, quantomeno<br />

in forma provvisoria, all’RNCF; va infine<br />

ricordato che la recente legislazione comunitaria in<br />

materia ha reso possibile coltivare cloni iscritti ai<br />

Registri nazionali <strong>di</strong> tutti gli Stati membri, ampliando<br />

<strong>di</strong> conseguenza le possibilità <strong>di</strong> scelta.<br />

La scelta del clone da utilizzare per l’impianto<br />

riveste ovviamente una gran<strong>di</strong>ssima importanza,<br />

dato che un buon adattamento del materiale genetico<br />

alle con<strong>di</strong>zioni pedoclimatiche del sito <strong>di</strong><br />

Fig. 2.12 - Principali<br />

caratteristiche dei cloni<br />

<strong>di</strong> pioppo iscritti al RNCF<br />

57<br />

impianto, oltre a garantire la massima produttività,<br />

evita le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> stress fisiologici, limitando la<br />

vulnerabilità della coltura nei confronti <strong>di</strong> avversità<br />

biotiche come crittogame, ruggini e insetti.<br />

Tra<strong>di</strong>zionalmente la pioppicoltura prevede la<br />

coltivazione <strong>di</strong> cloni selezionati per la produzione<br />

<strong>di</strong> tondame da lavoro, con densità <strong>di</strong> impianto <strong>di</strong><br />

300-400 piante ha -1 e con turni <strong>di</strong> 9-12 anni in<br />

assenza totale <strong>di</strong> <strong>di</strong>radamento; questa tipologia <strong>di</strong><br />

impianto arboreo riveste tuttora una notevole<br />

importanza nel mercato italiano del legno, poiché<br />

fornisce dal 30 al 50% della produzione nazionale<br />

annua <strong>di</strong> tondame da lavoro pur interessando una<br />

superficie piuttosto limitata (circa 70-80.000 ettari)<br />

situata prevalentemente in Lombar<strong>di</strong>a, Piemonte<br />

ed Emilia Romagna. Solo recentemente è iniziata<br />

l’introduzione nel RNCF <strong>di</strong> cloni specifici, che si<br />

suppone siano più adatti al governo del ceduo a<br />

turno breve per la produzione <strong>di</strong> biomassa. È in


58 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

ogni caso necessario ricordare che la scelta va operata<br />

in funzione <strong>di</strong> alcuni parametri che rivestono<br />

particolare importanza, quali:<br />

• l’adattabilità alle particolari con<strong>di</strong>zioni agropedoclimatiche<br />

del sito <strong>di</strong> impianto;<br />

• la resistenza alle malattie fogliari, favorite dalla<br />

densità delle chiome che caratterizza i cedui a<br />

turno breve;<br />

• la capacità <strong>di</strong> ricaccio dopo la ceduazione;<br />

• la vigoria <strong>di</strong> accrescimento giovanile.<br />

In una prima fase delle esperienze sperimentali<br />

condotte in Toscana negli anni novanta furono<br />

selezionati cinque cloni registrati per la pioppicoltura<br />

tra<strong>di</strong>zionale:<br />

• Populus x euramericana “BL Costanzo” adatto<br />

ai suoli sciolti e freschi con pH subacido;<br />

• Populus x euramericana “Luisa Avanzo” e “Cima”<br />

capaci <strong>di</strong> tollerare anche suoli pesanti;<br />

• Populus deltoides “Lux” in grado <strong>di</strong> tollerare<br />

moderati stress idrici;<br />

• Populus alba “Villafranca” che presenta un minor<br />

grado <strong>di</strong> attecchimento delle talee, ma garantisce<br />

buone produttività nelle zone litoranee<br />

e una spiccata resistenza agli attacchi <strong>di</strong> Cryptothynchus<br />

lapathi (xilofago pericoloso per<br />

piante <strong>di</strong> 1-3 anni).<br />

<strong>Le</strong> prime prove <strong>di</strong> coltivazione <strong>di</strong> questo materiale<br />

impiegato come SRF evidenziarono le <strong>di</strong>screte<br />

attitu<strong>di</strong>ni <strong>di</strong> Populus deltoides “Lux”, Populus x<br />

euramericana “Luisa Avanzo” e “Cima”; in particolare<br />

“Lux” si <strong>di</strong>mostrò il più produttivo tra i<br />

cloni testati e fu da allora utilizzato nella maggior<br />

parte degli impianti sperimentali realizzati nelle<br />

pianure litoranee.<br />

Nel presente lavoro viene fornita una scheda<br />

dei cloni <strong>di</strong> pioppo iscritti al Registro Nazionale<br />

con le principali caratteristiche biologiche, tecniche<br />

e colturali (fig. 2.12). Per i cloni <strong>di</strong> più recente<br />

introduzione non è purtroppo al momento<br />

<strong>di</strong>sponibile una caratterizzazione dettagliata.<br />

Alcuni autori hanno anche saggiato l’opportunità<br />

<strong>di</strong> realizzare piantagioni miste <strong>di</strong> <strong>di</strong>versi cloni<br />

<strong>di</strong> pioppo, soprattutto per ridurre i rischi fitosanitari<br />

legati all’uso <strong>di</strong> un solo clone su gran<strong>di</strong> superfici,<br />

ma è stato verificato che, proprio a causa dell’elevata<br />

densità degli impianti <strong>di</strong> SRF, i fenomeni <strong>di</strong> competizione<br />

sono molto precoci e portano rapidamente<br />

al deperimento dei cloni meno vigorosi. Gli<br />

impianti puri dei cloni ritenuti più idonei all’ambiente<br />

costituiscono dunque la soluzione migliore,<br />

magari realizzando a livello <strong>di</strong> azienda e/o <strong>di</strong> comprensorio<br />

coltivazioni “pure” <strong>di</strong> cloni <strong>di</strong>versi.<br />

Come in precedenza accennato, il materiale <strong>di</strong><br />

propagazione è costituito da talee o astoni prodotti<br />

in vivaio. <strong>Le</strong> talee sono sezioni <strong>di</strong> fusto della lunghezza<br />

<strong>di</strong> 20-30 cm e <strong>di</strong> almeno 10 mm <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametro,<br />

mentre gli astoni sono fusti interi <strong>di</strong> almeno<br />

un anno o porzioni <strong>di</strong> fusto <strong>di</strong> lunghezza generalmente<br />

superiore al metro. La conservazione del<br />

materiale <strong>di</strong> cui sopra, da quando viene raccolto e<br />

preparato fino al suo impiego, avviene in celle frigorifere<br />

a una temperatura <strong>di</strong> 2 (±1)°C; per favorire<br />

una rapida ripresa vegetativa, talee e astoni<br />

devono essere idratati in acqua corrente per almeno<br />

48 ore prima della loro messa a <strong>di</strong>mora. Per<br />

l’impianto è possibile impiegare anche talee ra<strong>di</strong>cate<br />

in vivaio, che sicuramente presentano una maggior<br />

percentuale <strong>di</strong> attecchimento, ma il loro costo<br />

unitario è normalmente tanto superiore da far<br />

quasi sempre preferire l’impiego <strong>di</strong> talee tal quali<br />

(che nonostante tutto costituiscono la voce <strong>di</strong> costo<br />

più onerosa <strong>di</strong> tutto l’impianto).<br />

Adeguate esperienze sono state condotte anche<br />

in merito alla meccanizzazione delle operazioni <strong>di</strong><br />

messa a <strong>di</strong>mora delle talee alle densità desiderate;<br />

tutte le macchine trapiantatrici saggiate operano in<br />

modo relativamente simile, conficcando o interrando<br />

la talea perpen<strong>di</strong>colarmente al terreno per<br />

tutta la sua lunghezza.<br />

I risultati ottenuti dalle sperimentazioni condotte<br />

da Balsari hanno <strong>di</strong>mostrato la superiorità<br />

della Salix Maskiner (trapiantatrice specifica <strong>di</strong> fabbricazione<br />

svedese) capace <strong>di</strong> piantare 3.550 talee<br />

l’ora – seppur operando con un certo grado <strong>di</strong><br />

“maltrattamento” che va a <strong>di</strong>scapito della percentuale<br />

<strong>di</strong> talee attecchite (55,7%) – che la fanno preferire<br />

per impianti su gran<strong>di</strong> superfici (sopra i 7<br />

ettari) (Balsari et al., 2002). Di contro la trapiantatrice<br />

a cingolo normalmente usata nelle aziende<br />

vivaistiche è risultata migliore per la qualità del<br />

lavoro (attecchimento dell’83%) tanto che, per<br />

quanto abbia fatto registrare una produttività oraria<br />

inferiore (1.070 talee h -1 ), è da consigliarsi per<br />

piantagioni non eccessivamente estese.<br />

Relativamente all’impiego degli astoni interi<br />

messi a <strong>di</strong>mora orizzontalmente alla profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong><br />

5-10 cm, per il momento siamo soltanto in fase <strong>di</strong><br />

sperimentazione iniziale, tanto da non poter fornire<br />

risposte certe; i primi risultati sembrano comunque<br />

essere promettenti e il costo dell’impianto<br />

degli astoni interi, realizzato con i macchinari per<br />

la piantagione dei fusti <strong>di</strong> canna da zucchero,<br />

potrebbe risultare inferiore a quello delle talee.<br />

La messa a <strong>di</strong>mora delle talee o degli astoni<br />

avviene <strong>di</strong> norma a fine inverno-inizio primavera<br />

quando le temperature iniziano ad aumentare, ma


16. Impianto <strong>di</strong> talee <strong>di</strong> pioppo<br />

con trapiantatrice a cingolo<br />

COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

17. Movimentazione <strong>di</strong> polloni <strong>di</strong> tre anni<br />

il terreno è ancora in tempera e sufficientemente<br />

fresco da favorire la messa a <strong>di</strong>mora della talea e il<br />

rapido attecchimento della plantula.<br />

Per stabilire la densità <strong>di</strong> impianto ottimale del<br />

ceduo a turno breve <strong>di</strong> pioppo si devono considerare<br />

molte variabili e in primo luogo il turno <strong>di</strong><br />

taglio con cui si prevede <strong>di</strong> gestire l’impianto; con<br />

l’aumentare della fittezza, infatti, i fenomeni <strong>di</strong><br />

competizione iniziano più precocemente, per cui<br />

generalmente si associano elevate densità a turni <strong>di</strong><br />

taglio più brevi. Nelle con<strong>di</strong>zioni italiane l’investimento<br />

suggerito oscilla tra le 6.000 e le 12.000<br />

piante per ettaro; densità superiori, come quelle <strong>di</strong><br />

circa 20.000 piante ha -1 usate in Svezia per il salice,<br />

procurerebbero un’eccessiva competizione tra<br />

le singole ceppaie che, nel tempo, tenderebbero<br />

inevitabilmente a <strong>di</strong>radarsi. Nel complesso i migliori<br />

risultati sono stati ottenuti con densità <strong>di</strong><br />

8.000-10.000 talee ha -1 e turno <strong>di</strong> taglio biennale.<br />

Per quel che riguarda il sesto <strong>di</strong> impianto, le<br />

talee possono essere <strong>di</strong>sposte in campo su file singole<br />

o binate, in relazione al tipo <strong>di</strong> attrezzatura<br />

meccanica che viene utilizzata sia per la coltivazione<br />

che per la raccolta: le file singole consentono un<br />

miglior controllo meccanico delle infestanti e vengono<br />

realizzate con <strong>di</strong>stanze interfilari variabili da<br />

un minimo <strong>di</strong> 1,60 m fino a 2,50 m e <strong>di</strong>stanze sulla<br />

18. Impianto maturo <strong>di</strong> SRF <strong>di</strong> pioppo in inverno<br />

59<br />

fila tra 0,40 e 0,60 m; le file binate, invece, vengono<br />

generalmente realizzate con una <strong>di</strong>stanza tra le<br />

due file <strong>di</strong> circa 0,75 m, e non inferiore a 2 m tra<br />

le bine, mentre sulla fila la <strong>di</strong>stanza tra le piante<br />

varia tra 0,65 e 0,85 m. Quest’ultimo sesto <strong>di</strong><br />

impianto è ampiamente utilizzato in Scan<strong>di</strong>navia<br />

con il salice giacché massimizza la resa al lavoro<br />

delle macchine per la raccolta, soprattutto quelle<br />

del tipo falcia-trincia-caricatrici. <strong>Le</strong> file binate sono<br />

per adesso risultate poco in<strong>di</strong>cate nell’ambiente<br />

italiano a causa dell’impossibilità <strong>di</strong> realizzare inizialmente<br />

un sufficiente controllo non chimico<br />

delle infestanti soprattutto nel “tunnel” che si crea<br />

all’interno della doppia fila.<br />

Adottare un turno superiore ai 2 anni, per<br />

quanto porti a maggiori produzioni <strong>di</strong> sostanza<br />

secca per ettaro e per anno, comporta notevoli <strong>di</strong>fficoltà<br />

<strong>di</strong> meccanizzazione della raccolta con i macchinari<br />

attualmente <strong>di</strong>sponibili, con un sensibile<br />

incremento dei costi <strong>di</strong> produzione. Già al terzo<br />

anno <strong>di</strong> età, infatti, i polloni sviluppano <strong>di</strong>ametri<br />

massimi all’altezza <strong>di</strong> taglio dell’or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> 9-10 cm,<br />

e altezze <strong>di</strong> circa 10 m che rendono impossibile il<br />

taglio e la movimentazione della biomassa con<br />

macchinari ad alto ren<strong>di</strong>mento orario.<br />

In<strong>di</strong>pendentemente dal turno <strong>di</strong> taglio, molti<br />

autori consigliano <strong>di</strong> realizzare un taglio “curati-


60 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

vo” nell’inverno successivo all’impianto per favorire<br />

la formazione della ceppaia e la produzione <strong>di</strong><br />

un elevato numero <strong>di</strong> polloni; si prosegue poi la<br />

coltivazione seguendo il turno prestabilito.<br />

Come in precedenza accennato, come per ogni<br />

altra coltura agraria, gli eventuali interventi <strong>di</strong> concimazione<br />

minerale trovano la loro piena giustificazione<br />

nella determinazione delle asportazioni <strong>di</strong><br />

elementi nutritivi per unità <strong>di</strong> s.s. prodotta e dalla<br />

stima delle produzioni <strong>di</strong> biomassa attese, da cui<br />

deriva quanto effettivamente asportato in termini<br />

<strong>di</strong> biomassa totale; solo in seguito è possibile determinare<br />

l’effettiva quantità <strong>di</strong> elementi della fertilità<br />

che occorre somministrare con la concimazione.<br />

Comparando il ceduo a turno breve con la<br />

pioppicoltura tra<strong>di</strong>zionale in cui le ramaglie prodotte<br />

sono tutte lasciate sul posto fino alla fine del<br />

ciclo, l’asportazione sistematica delle piante della<br />

SRF, sembra incrementare sensibilmente anche l’asportazione<br />

<strong>di</strong> nutrienti (con un massimo registrato<br />

per l’azoto circa pari all’84% in più); cimali e<br />

rami, infatti, contengono una maggior percentuale<br />

<strong>di</strong> corteccia che a sua volta è sede privilegiata dell’accumulo<br />

<strong>di</strong> nutrienti.<br />

La coltivazione del ceduo a turno breve consente<br />

in ogni caso un notevole risparmio nell’impiego<br />

<strong>di</strong> fertilizzanti minerali rispetto alle normali successioni<br />

erbacee. Con la caduta delle foglie, infatti, il<br />

pioppo restituisce sotto forma <strong>di</strong> lettiera ogni anno<br />

al terreno circa il 60-80% dei nutrienti asportati, e<br />

ciò riduce <strong>di</strong> molto le asportazioni nette.<br />

Molti autori hanno rilevato una risposta minima<br />

o nulla del ceduo a turno breve <strong>di</strong> pioppo alla<br />

concimazione azotata; in genere si osserva, infatti,<br />

che i terreni agricoli in cui siano stati realizzati<br />

comuni avvicendamenti <strong>di</strong> <strong>colture</strong> erbacee sino al<br />

momento dell’impianto della SRF, presentano una<br />

riserva <strong>di</strong> azoto ampiamente sufficiente per i fabbisogni<br />

del pioppo anche per alcuni anni.<br />

Data la loro scarsa mobilità nel terreno, il fosforo<br />

e il potassio devono essere interrati con i lavori<br />

<strong>di</strong> preparazione del terreno per l’impianto, mentre<br />

l’eventuale azoto previsto va <strong>di</strong>stribuito soprattutto<br />

in copertura a partire dal secondo anno e, poi,<br />

dopo ogni ceduazione. A conferma <strong>di</strong> tale impostazione,<br />

in prove condotte nella pianura pisana, è<br />

risultata ottimale la <strong>di</strong>stribuzione del fertilizzante<br />

8:24:24 in dosi <strong>di</strong> 0,6 t ha -1 .<br />

L’irrigazione è una pratica sicuramente molto<br />

costosa, da prendere in considerazione esclusivamente<br />

per interventi <strong>di</strong> soccorso nel primo ed<br />

eventualmente nel secondo anno <strong>di</strong> vita dell’impianto;<br />

l’intervento consigliato in questo caso è<br />

un’irrigazione a pioggia <strong>di</strong> almeno 20-25 mm per<br />

favorire l’attecchimento delle talee.<br />

A titolo <strong>di</strong> curiosità vale la pena osservare che la<br />

Short Rotation Forestry statunitense, basata su<br />

impostazioni ben <strong>di</strong>verse rispetto al ceduo a turno<br />

breve europeo, non solo fa spesso ricorso all’irrigazione,<br />

ma utilizza impianti <strong>di</strong> irrigazione a goccia<br />

che al contempo <strong>di</strong>stribuiscono fertilizzanti alle<br />

singole piante. Questo è possibile per la <strong>di</strong>versa<br />

impostazione <strong>di</strong> questi impianti, realizzati dalle<br />

stesse industrie cartarie che utilizzano poi la biomassa<br />

per produrre pasta <strong>di</strong> cellulosa.<br />

Anche il controllo delle piante infestanti è<br />

senz’altro determinante per un ottimale inse<strong>di</strong>amento<br />

della SRF. In terreni caratterizzati da alto<br />

rischio <strong>di</strong> presenza <strong>di</strong> malerbe, può essere opportuno<br />

intervenire, subito dopo la messa a <strong>di</strong>mora<br />

delle talee, con prodotti residuali ad azione antigerminello;<br />

a tale proposito, buoni risultati sono<br />

stati ottenuti utilizzando per le <strong>di</strong>cotiledoni miscele<br />

<strong>di</strong> trifluralin + linuron (0,8 + 0,4 kg ha -1 <strong>di</strong> p.a.)<br />

nei terreni più leggeri, o pen<strong>di</strong>methalin + linuron<br />

(1,3 + 0,4 kg ha -1 <strong>di</strong> p.a.) in quelli argillosi, e per<br />

le graminacee alachlor (1,4 kg ha -1 <strong>di</strong> p.a.) o metolachlor<br />

(1 kg ha -1 <strong>di</strong> p.a.). Tutti questi prodotti<br />

garantiscono <strong>di</strong> norma una copertura <strong>di</strong> circa 30-<br />

40 giorni.<br />

Successivamente al germogliamento delle talee è<br />

talvolta necessario intervenire nuovamente sulla fila<br />

<strong>di</strong>stribuendo in maniera localizzata prodotti ad<br />

azione <strong>di</strong>cotiledonicida a base <strong>di</strong> piridate (0,9 l ha -1<br />

<strong>di</strong> p.a.), fenme<strong>di</strong>fan (0,9 l ha -1 <strong>di</strong> p.a.), acifluorfen<br />

(0,4 l ha -1 <strong>di</strong> p.a.), fomesafen (0,3 l ha -1 <strong>di</strong> p.a.)<br />

e/o prodotti graminici<strong>di</strong> quali fenoxaprop-etil<br />

(0,9 l ha -1 <strong>di</strong> p.a.), <strong>di</strong>chlofop-metil (0,8 l ha -1 <strong>di</strong><br />

p.a.), fluazifop -p butil (0,3 l ha -1 <strong>di</strong> p.a.), allossifop-etossietil<br />

(0,1 l ha -1 <strong>di</strong> p.a.), setossi<strong>di</strong>m (0,3 l<br />

ha -1 <strong>di</strong> p.a.).<br />

Nell’interfila il controllo delle malerbe viene <strong>di</strong><br />

norma realizzato con una lavorazione superficiale,<br />

come la sarchiatura, che permette oltre alla rottura<br />

della crosta superficiale anche l’eliminazione delle<br />

avventizie eventualmente presenti.<br />

In genere dopo il primo anno <strong>di</strong> ogni ciclo produttivo,<br />

se lo sviluppo delle piante è stato buono,<br />

non è più necessario alcun ulteriore controllo chimico<br />

delle malerbe; ove questo dovesse comunque<br />

risultare nuovamente necessario è opportuno<br />

intervenire dopo la ceduazione e solo sulla fila con<br />

<strong>di</strong>sseccanti (non tossici per il pioppo nella fase <strong>di</strong><br />

riposo vegetativo) quali il glufosinate d’ammonio<br />

(0,45 kg ha -1 ) in aggiunta agli antigerminello<br />

sopra riportati; il terreno dell’interfila va comunque<br />

sempre adeguatamente gestito dopo il taglio<br />

con una lavorazione meccanica superficiale neces-


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

saria, sia per interrare le eventuali infestanti, sia per<br />

ripristinare la sofficità del terreno compattato dal<br />

passaggio delle macchine durante la raccolta.<br />

L’alta densità d’impianto della SRF <strong>di</strong> pioppo<br />

crea inevitabilmente un microclima caratterizzato<br />

da elevata umi<strong>di</strong>tà e questa è notoriamente con<strong>di</strong>zione<br />

favorevole allo sviluppo <strong>di</strong> parassiti; si possono<br />

ad esempio verificare maggiori infestazioni <strong>di</strong><br />

afide lanigero (Phloeomyzus passerinii) e <strong>di</strong> cocciniglie<br />

(Diaspis pentagona, Chionaspis salicis, Quadraspi<strong>di</strong>otus<br />

spp.), ma anche <strong>di</strong> alcuni insetti defogliatori<br />

come Phyllodecta vitellinae, oltre che <strong>di</strong><br />

alcune crittogame come le ruggini (Melampsora<br />

spp.) e la bronzatura (Marssonina brunnea).<br />

<strong>Le</strong> frequenti ceduazioni favoriscono inoltre l’inse<strong>di</strong>amento<br />

sulle ceppaie <strong>di</strong> insetti corticicoli e xilofagi<br />

attratti dai tessuti cicatriziali della pianta (Cossus<br />

cossus, Paranthrene tabaniformis, Saperda carcharias<br />

e Cryptorhynchus lapathi); con il passare<br />

degli anni, la piantagione ripetutamente sottoposta<br />

a ceduazione può subire inoltre fenomeni <strong>di</strong> stress<br />

che possono pre<strong>di</strong>sporre maggiormente le piante<br />

ad attacchi <strong>di</strong> parassiti fungini corticali, quali Phomopsis<br />

spp., Cytospora spp. e, in modo particolare,<br />

Discosporium populeum. I teneri ricacci delle ceppaie<br />

costituiscono poi il nutrimento preferito della<br />

Chrysomela populi, le cui defogliazioni possono<br />

avere pesanti conseguenze in relazione alla delicata<br />

fase vegetativa della pianta. Data la grande massa<br />

fogliare la SRF <strong>di</strong> pioppo può essere oggetto <strong>di</strong> pericolosi<br />

attacchi da parte del lepidottero defogliatore<br />

<strong>Le</strong>ucoma salicis, capace <strong>di</strong> attaccare tutti i cloni e le<br />

specie <strong>di</strong> pioppo coltivate. Per questa specie si consiglia<br />

eventualmente un controllo con Bacillus thuringiensis<br />

kurstaki (100-150 g hl -1 ) comunemente<br />

utilizzato nelle moderne tecniche <strong>di</strong> lotta biologica,<br />

o prodotti a base <strong>di</strong> hexaflumuron (3-6 g hl -1 ) che<br />

agendo da ormone antagonista nella muta degli<br />

insetti controlla la popolazione dei defoliatori senza<br />

avere ripercussioni sugli artropo<strong>di</strong> e sull’uomo.<br />

Il controllo fitosanitario dei parassiti nelle piantagioni<br />

SRF presenta <strong>di</strong>versi problemi, sia <strong>di</strong> tipo<br />

tecnico che economico e ovviamente ambientale.<br />

L’elevata densità delle piantagioni, infatti, ostacola<br />

il movimento delle macchine e la <strong>di</strong>stribuzione dei<br />

prodotti antiparassitari sia sui fusti che sulle chiome.<br />

Inoltre è impossibile raggiungere con gli insettici<strong>di</strong><br />

i parassiti xilofagi che vivono all’interno delle<br />

ceppaie. La migliore strategia è quella <strong>di</strong> tipo preventivo,<br />

ovvero l’impiego <strong>di</strong> cloni resistenti alle<br />

principali malattie fogliari e all’afide lanigero e l’accurata<br />

scelta del sito d’impianto: è opportuno, ad<br />

esempio, evitare località caratterizzate da situazioni<br />

pedoclimatiche sfavorevoli o prossime a sorgen-<br />

61<br />

ti naturali d’infestazione, costituite da pioppeti o<br />

saliceti abbandonati. Inoltre è necessario praticare<br />

le adeguate cure colturali in modo da mantenere le<br />

piante in con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> elevata vigoria, requisito<br />

spesso sufficiente a limitare le conseguenze degli<br />

attacchi. In questo senso la concimazione minerale<br />

equilibrata è un ottimo strumento per controllare<br />

le avversità determinando in ogni caso un incremento<br />

della vigoria delle piante.<br />

Sulla base delle esperienze a oggi acquisite il<br />

Cryptorhynchus lapathi, in grado <strong>di</strong> attaccare in<strong>di</strong>fferentemente<br />

sia piante stressate che vigorose, risulta<br />

per ora essere l’unico insetto che può risultare<br />

consigliabile controllare attivamente. È importante,<br />

anche in questo caso, partire da materiale <strong>di</strong><br />

propagazione sano e compiere una attenta azione<br />

<strong>di</strong> monitoraggio così da intervenire tempestivamente<br />

in caso <strong>di</strong> necessità. Poiché l’insetto ha una<br />

capacità <strong>di</strong> movimento piuttosto scarsa, circa un<br />

centinaio <strong>di</strong> metri l’anno, l’eventuale trattamento<br />

chimico può essere limitato alla sola zona infetta e<br />

alle sue imme<strong>di</strong>ate vicinanze. Ove fosse in<strong>di</strong>spensabile<br />

si consiglia <strong>di</strong> intervenire tempestivamente<br />

con insettici<strong>di</strong> piretroi<strong>di</strong> come deltametrina (2,5 g<br />

hl -1 ), alfametrina (5 g hl -1 ) o ciflutrina (5 g hl -1 ),<br />

oppure fosforganici come fenitrotion (200 g hl -1 ),<br />

clorpyrifos-metile (150 g hl -1 ), clorpyrifos (150 g<br />

hl -1 ) o fentoate (200 g hl -1 ), fermo restando che<br />

l’uso <strong>di</strong> questi ultimi insettici<strong>di</strong> va limitato al massimo<br />

trattandosi <strong>di</strong> p.a. non selettivi e dannosi per<br />

gli insetti utili.<br />

Uno dei problemi pratici che nel caso della SRF<br />

<strong>di</strong> piante legnose maggiormente preoccupano l’agricoltore<br />

riguarda le possibili tecniche <strong>di</strong> ripristino<br />

del terreno alla fine del ciclo colturale. Al<br />

momento <strong>di</strong>sponiamo in proposito solo dei risultati<br />

<strong>di</strong> un progetto <strong>di</strong> lunga durata, realizzato presso<br />

la Aberdeen University; da questo è emerso che<br />

le migliori tecniche sono le seguenti:<br />

• Estirpazione delle ceppaie: è forse il metodo più<br />

costoso, ma anche il più rapido; lo si realizza<br />

estirpando le ceppaie con una piccola pala meccanica<br />

e trasportandole fuori dell’appezzamento<br />

è particolarmente in<strong>di</strong>cato per ceppaie <strong>di</strong> età<br />

elevate e gran<strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni.<br />

• Uccisione delle ceppaie: prevede la <strong>di</strong>stribuzione<br />

nella tarda primavera <strong>di</strong> un erbicida sistemico (a<br />

base <strong>di</strong> gliphosate) in dosi massime <strong>di</strong> 6 l ha -1<br />

quando i polloni hanno raggiunto un’altezza <strong>di</strong><br />

150 cm (o comunque una sufficiente superficie<br />

fogliare); se le ceppaie sono molto vigorose può<br />

essere necessario un secondo intervento a fine<br />

estate (3 l ha -1 ). L’uccisione delle piante e la<br />

naturale decomposizione delle ra<strong>di</strong>ci rendono


62 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

meno intensa la resistenza alle successive lavorazioni.<br />

Questo metodo è senz’altro più economico,<br />

ma il tempo necessario per rendere il terreno<br />

<strong>di</strong>sponibile per una nuova coltura è notevolmente<br />

superiore: si va da pochi mesi se si<br />

intende reimpiantare una SRF nelle interfile, a<br />

oltre un anno (12-15 mesi) nel caso del ripristino<br />

del terreno a seminativo.<br />

Raccolta<br />

La raccolta della SRF <strong>di</strong> pioppo va eseguita in<br />

inverno, da novembre a marzo, quando i pioppi<br />

sono in riposo vegetativo, poiché il taglio durante<br />

il periodo vegetativo comprometterebbe la vitalità<br />

delle ceppaie e produrrebbe biomassa con un altissimo<br />

tenore <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà.<br />

Dal punto <strong>di</strong> vista economico la raccolta, la cippatura<br />

e lo stoccaggio della biomassa possono arrivare<br />

a rappresentare fino al 70% del costo finale <strong>di</strong><br />

produzione della biomassa, per cui <strong>di</strong>viene fondamentale<br />

meccanizzare per quanto possibile tutte<br />

queste operazioni.<br />

Rispetto a quanto ricordato per le <strong>colture</strong> erbacee<br />

da biomassa (ve<strong>di</strong> miscanto e canna) la raccolta<br />

della SRF risulta essere più <strong>di</strong>fficoltosa per via <strong>di</strong> vari<br />

fattori, tra cui spiccano la consistenza del legno, che<br />

richiede gran<strong>di</strong> potenze per la sua sminuzzatura, e<br />

il fatto che nei tagli successivi al primo le ceppaie<br />

presentano via via un crescente numero <strong>di</strong> polloni e<br />

raggiungono <strong>di</strong>mensioni sempre maggiori, rendendo<br />

sempre più <strong>di</strong>fficile il taglio e la trinciatura e/o<br />

la movimentazione dei fusti.<br />

Data l’importanza <strong>di</strong> questa operazione sono<br />

stati stu<strong>di</strong>ati e realizzati numerosi prototipi e non<br />

mancano macchine raccoglitrici già prodotte in<br />

serie. In base alle esperienze suddette e alle conseguenti<br />

valutazioni economiche, si può fare una <strong>di</strong>fferenziazione<br />

tra i tipi <strong>di</strong> cantiere <strong>di</strong> raccolta:<br />

Soluzione 1 - Operazioni <strong>di</strong> taglio, cippatura e carico<br />

realizzate contemporaneamente.<br />

Soluzione 2 - Operazione <strong>di</strong> taglio e concentrazione<br />

seguite successivamente da cippatura<br />

e carico.<br />

Tab. 3 - Migliori modelli <strong>di</strong> taglia-trincia-caricatrici<br />

Modello Tipo Potenza (kW) Peso (kg) Produttività (t s.f./ ora)<br />

Bender Portata 80-90 950 –<br />

Mäh-hacker Portata 90-100 – ~10<br />

Austoft 7700 Semovente 179 12000 ~45<br />

Claas Jaguar 695 Semovente 260 7900 ~25<br />

Fonte: mo<strong>di</strong>ficata da Spinelli e Spinelli, 2000.<br />

Soluzione 1<br />

Per il cantiere che prevede il taglio, la cippatura<br />

e il carico e primo trasporto in contemporanea<br />

si utilizzano macchinari <strong>di</strong> derivazione “agricola”,<br />

del tutto simili come concezione alle macchine falcia-trincia-caricatrici<br />

impiegate per la raccolta del<br />

mais da insilamento. Queste attrezzature, trainate<br />

o semoventi, sono costituite da una testata abbattitrice,<br />

un sistema <strong>di</strong> “cattura” del materiale, una<br />

cippatrice che a sua volta la frantuma e scarica il<br />

cippato all’esterno per mezzo <strong>di</strong> un “becco d’anatra”;<br />

il cantiere <strong>di</strong> lavoro si completa con un rimorchio<br />

trainato da un trattore (o dalla stessa macchina<br />

raccoglitrice) o da un altro mezzo in cui viene<br />

convogliata la biomassa per il successivo trasporto<br />

al piazzale.<br />

In questo caso viene prodotto esclusivamente<br />

cippato e dato che la sminuzzatura dei fusti avviene<br />

contemporaneamente all’abbattimento, la biomassa<br />

prodotta presenta <strong>di</strong> norma un’elevata umi<strong>di</strong>tà<br />

(intorno al 40-50%) che può complicare non<br />

poco le successive operazioni <strong>di</strong> trasporto e soprattutto<br />

<strong>di</strong> stoccaggio.<br />

Dalle prime sperimentazioni effettuate in Italia,<br />

i modelli <strong>di</strong> taglia-trincia-caricatrici che hanno dato<br />

i migliori risultati operativi sono quattro (tab. 3).<br />

La Claas Jaguar 695 (foto 19), unica falcia-trincia-caricatrice<br />

ufficialmente commercializzata, è un<br />

modello semovente a quattro ruote motrici <strong>di</strong>sponibile<br />

sul mercato nel settore della foraggicoltura,<br />

che è in grado <strong>di</strong> raccogliere biomassa legnosa grazie<br />

a una speciale testata acquistabile separatamente.<br />

I risultati sono stati fin’ora promettenti e il fatto<br />

che la macchina stessa sia già in commercio dà il<br />

vantaggio <strong>di</strong> una rete <strong>di</strong> assistenza già esistente. Gli<br />

svantaggi <strong>di</strong> questa macchina sono il suo costo elevato<br />

e il peso che può penalizzarla riducendo ulteriormente<br />

il periodo utile <strong>di</strong> impiego.<br />

L’Austoft 7700 è una macchina cingolata sviluppata<br />

in Australia per la raccolta della canna da<br />

zucchero e mo<strong>di</strong>ficata in Svezia per la raccolta della<br />

biomassa legnosa. Per le sue caratteristiche <strong>di</strong> produttività<br />

e flessibilità e, per il suo limitato impatto


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

19. Claas Jaguar durante la raccolta <strong>di</strong> SRF <strong>di</strong> pioppo 20. Mäh-hacker durante la raccolta <strong>di</strong> SRF <strong>di</strong> pioppo<br />

sul suolo grazie alla locomozione su cingoli, sembra<br />

essere al momento la macchina più promettente,<br />

pur avendo un costo <strong>di</strong> acquisto piuttosto elevato.<br />

La Bender III della Salix Maskiner è un’attrezzatura<br />

portata da un trattore agricolo; essa taglia i<br />

polloni con una sega a catena frontale e li convoglia<br />

ad un doppio pettine frontale che spezza i fusti<br />

a metà e li introduce nella bocca della cippatrice. I<br />

risultati delle prime prove in campo e delle successive<br />

valutazioni economiche sono stati senz’altro<br />

incoraggianti, soprattutto per il prezzo decisamente<br />

inferiore delle macchine portate rispetto ai due<br />

precedenti modelli.<br />

La Mäh-hacker (foto 20) è ugualmente un prototipo<br />

<strong>di</strong> macchina portata dal trattore in cui l’organo<br />

<strong>di</strong> taglio è rappresentato da una sega circolare<br />

frontale e il convogliamento e la sminuzzatura<br />

dei fusti avviene attraverso una vite senza fine coassiale<br />

con la sega e una successiva cippatrice. Recentemente<br />

sono state realizzate delle prove <strong>di</strong> raccolta<br />

con questo prototipo nella pianura pisana su SRF<br />

<strong>di</strong> pioppo <strong>di</strong> due anni e i risultati sono stati senz’altro<br />

incoraggianti, soprattutto per il costo orario<br />

della macchina rapportato alla produttività oraria<br />

complessiva del cantiere.<br />

Dal confronto operato sui dati <strong>di</strong>sponibili per le<br />

<strong>di</strong>verse attrezzature in termini <strong>di</strong> costo <strong>di</strong> acquisto/produttività<br />

risulta chiaro che in comprensori<br />

produttivi in cui la superficie investita da SRF sia<br />

inferiore ai 300-400 ettari (da tagliare 150-200<br />

ha/anno) è senz’altro preferibile optare per macchine<br />

<strong>di</strong> tipo portato, mentre per superfici maggiori<br />

(o per attività conto terzi) sono probabilmente<br />

più convenienti i modelli semoventi.<br />

63<br />

Soluzione 2<br />

La soluzione del cantiere <strong>di</strong> “abbattimento e<br />

concentrazione” presenta generalmente il vantaggio<br />

<strong>di</strong> avvalersi <strong>di</strong> macchinari più semplici e, soprattutto,<br />

<strong>di</strong> poter stoccare temporaneamente le piante<br />

intere, che possono esser lasciate essiccare naturalmente<br />

senza gran<strong>di</strong> rischi <strong>di</strong> per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> biomassa per<br />

fermentazione. Per contro, lo svantaggio <strong>di</strong> questo<br />

tipo <strong>di</strong> cantiere è costituito da una maggior complessità<br />

della logistica complessiva avendo la necessità<br />

<strong>di</strong> movimentare più volte la biomassa e <strong>di</strong> utilizzare<br />

per questo macchinari <strong>di</strong>versi.<br />

Tra i prototipi stu<strong>di</strong>ati si può citare la Hvidsted,<br />

una macchina semovente cingolata che taglia e raccoglie<br />

piante intere scaricandole poi a bordo campo.<br />

La macchina è relativamente semplice e leggera,<br />

capace quin<strong>di</strong> <strong>di</strong> lavorare anche in ambienti<br />

caratterizzati da suoli umi<strong>di</strong> e cedevoli nel periodo<br />

invernale.<br />

Anche il prototipo messo a punto dall’ISMA-<br />

SAF (foto 21) è una macchina estremamente sem-<br />

21. Prototipo ISMA-SAF in azione


64 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

plice ed economica; portata dal trattore è sostanzialmente<br />

costituita da una sega circolare applicabile<br />

al terzo punto posteriore del trattore (60 kW)<br />

a cui si affianca una speciale forca che opera il concentramento<br />

delle piante abbattute a bordo<br />

campo. Anch’essa è stata testata negli impianti<br />

sperimentali della pianura pisana rivelandosi molto<br />

efficace su piante mai ceduate prima, mentre ha<br />

<strong>di</strong>mostrato molti limiti e quin<strong>di</strong> necessità <strong>di</strong> adeguamento<br />

su ceppaie espanse <strong>di</strong> gran<strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni<br />

tipiche degli impianti che hanno subito ripetute<br />

ceduazioni.<br />

In entrambi i casi il cantiere si completa poi con<br />

una cippatrice che sminuzza il materiale temporaneamente<br />

stoccato quando questo ha raggiunto<br />

un’umi<strong>di</strong>tà idonea (o quanto l’utente finale ne faccia<br />

richiesta).<br />

È evidente che, seppur teoricamente per la SRF<br />

un’alternativa alla raccolta totalmente meccanizzata<br />

è costituita anche dalla raccolta manuale, con<br />

motosega e le attrezzature forestali tra<strong>di</strong>zionali; in<br />

questo caso però i costi <strong>di</strong> raccolta appaiono del<br />

tutto improponibili.<br />

Nel caso <strong>di</strong> impianti gestiti a turni interme<strong>di</strong> (e<br />

comunque superiori a due anni), con popolamenti<br />

che presentino frequentemente <strong>di</strong>ametri all’altezza<br />

<strong>di</strong> taglio superiori a 9 cm, vista la <strong>di</strong>fficoltà <strong>di</strong> impiego<br />

delle macchine e attrezzature prima ricordate<br />

potrebbe essere interessante ricorrere all’abbattimento<br />

semimeccanizzato, utilizzando appositi<br />

telai per motosega che consentono all’operatore <strong>di</strong><br />

mantenere sempre la posizione eretta e <strong>di</strong>rigere la<br />

caduta dei fusti mentre effettua il taglio.<br />

Come detto la SRF può essere raccolta in un<br />

periodo <strong>di</strong> tempo ristretto durante la stagione<br />

invernale. Per contro l’industria <strong>di</strong> conversione sia<br />

essa una centrale elettrica, una caldaia <strong>di</strong> tele-riscaldamento<br />

o un impianto <strong>di</strong> pellettizzazione, ha<br />

bisogno <strong>di</strong> armonizzare i carichi <strong>di</strong> lavoro e, quin<strong>di</strong>,<br />

<strong>di</strong> utilizzare la biomassa per un periodo <strong>di</strong><br />

tempo più prolungato, se non per tutto l’anno. Ciò<br />

implica che la biomassa raccolta, sia essa cippato o<br />

fusti interi, debba essere necessariamente stoccata<br />

in attesa del suo utilizzo finale. A tale proposito i<br />

risultati della sperimentazione condotta nel nostro<br />

Paese hanno portato alle seguenti considerazioni:<br />

• a causa dell’elevato grado <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà iniziale il<br />

materiale cippato incorre in fenomeni <strong>di</strong> fermentazione<br />

spontanea che possono portare a perdere<br />

fino al 30% della s.s. della biomassa iniziale;<br />

• per ridurre le per<strong>di</strong>te lo stoccaggio deve essere<br />

realizzato in gran<strong>di</strong> cumuli, con cippato <strong>di</strong> pezzatura<br />

grande, possibilmente nel periodo estivo;<br />

così operando anche la conservazione all’a-<br />

22. Cippatura <strong>di</strong> cumuli <strong>di</strong> SRF <strong>di</strong> pioppo<br />

perto permette <strong>di</strong> limitare le per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> biomassa<br />

al 10% circa e <strong>di</strong> portare l’umi<strong>di</strong>tà a valori del<br />

20% e inferiori. Ottimale, ma <strong>di</strong>fficilmente praticabile,<br />

risulta comunque il ricovero sotto una<br />

tettoia e la <strong>di</strong>sposizione <strong>di</strong> tubi fessurati all’interno<br />

dei cumuli per accelerare l’essiccazione<br />

naturale. Nel periodo estivo può essere in ogni<br />

caso utile movimentare la massa per favorirne<br />

un omogeneo essiccamento;<br />

• lo stoccaggio <strong>di</strong> piante intere permette in ogni<br />

caso <strong>di</strong> ridurre le per<strong>di</strong>te per fermentazione,<br />

seppur compiuto nel periodo invernale e senza<br />

copertura; se eseguito correttamente le per<strong>di</strong>te<br />

<strong>di</strong> sostanza secca sono intorno al 3-4% della<br />

biomassa e l’umi<strong>di</strong>tà scende a valori inferiori al<br />

20% in circa tre mesi.<br />

Produttività e usi<br />

Come già detto, la produttività complessiva<br />

della SRF <strong>di</strong> pioppo <strong>di</strong>pende molto dal clone utilizzato,<br />

dalla fertilità del terreno, dalla <strong>di</strong>sponibilità<br />

idrica, dalla durata dell’impianto e dalla tecnica <strong>di</strong><br />

coltivazione e <strong>di</strong> utilizzazione dell’impianto.<br />

Sul piano della tecnica <strong>di</strong> gestione della coltura,<br />

l’elemento che maggiormente sembra con<strong>di</strong>zionare<br />

il risultato produttivo è senz’altro costituito dal<br />

ritmo dei tagli <strong>di</strong> utilizzazione.<br />

Prove condotte a Pisa per un periodo <strong>di</strong> otto<br />

anni, mettendo a confronto turni <strong>di</strong> taglio <strong>di</strong> uno,<br />

due e tre anni, hanno dato rispettivamente una produttività<br />

me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> circa 11, 20 e 22 t ha -1 anno -1 <strong>di</strong><br />

s.s. (Bonari et al., 2004). Anche altri autori confermano<br />

le maggiori prestazioni produttive dei<br />

turni più lunghi (Herve e Ceulemans, 1996; Liesebach<br />

et al., 1999; Proe et al., 1999) ma va osservato<br />

che la mortalità al sesto anno delle ceppaie del


Fig. 2.13 - Produttività<br />

della SRF <strong>di</strong> pioppo<br />

COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

turno triennale (31%) risultava essere sensibilmente<br />

maggiore rispetto al turno biennale (20%). Questo<br />

è probabilmente dovuto al fatto che la densità<br />

adottata (10.000 piante ha -1 ) risulta idonea per il<br />

turno <strong>di</strong> due anni mentre causa un’eccessiva competizione<br />

nelle ceppaie ceduate ogni tre anni.<br />

Dalle numerose esperienze realizzate a Pisa<br />

sembra comunque <strong>di</strong> poter affermare che, partendo<br />

da popolamenti con densità <strong>di</strong>verse, con il succedersi<br />

dei tagli la biomassa prodotta tende ad<br />

attestarsi su valori simili proprio negli anni <strong>di</strong> maggior<br />

produttività della coltura. Ciò porterebbe a<br />

preferire le densità minori, o comunque interme<strong>di</strong>e,<br />

che oltre a comportare minori costi iniziali<br />

permettono <strong>di</strong> adottare <strong>di</strong>stanze interfila più ampie<br />

agevolando l’esecuzione delle operazioni colturali.<br />

t s.s./ha t s.s./ha<br />

n. piante/ha<br />

Densità <strong>di</strong> impianto (piante ha -1 )<br />

Turni <strong>di</strong> tagli<br />

Livello <strong>di</strong> intensificazione<br />

65<br />

Il potere calorifico inferiore del legname <strong>di</strong><br />

pioppo ha valori che oscillano tra 15,78 e 24,27<br />

MJ kg -1 con una percentuale <strong>di</strong> ceneri che varia tra<br />

lo 0,47 e l’1,85%.<br />

2.7 Considerazioni aggiuntive<br />

sulle <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong><br />

Nel corso del presente capitolo, abbiamo cercato<br />

<strong>di</strong> tratteggiare le esigenze fondamentali, sia sotto il<br />

profilo bioagronomico e produttivo, sia dal punto <strong>di</strong><br />

vista tecnico-organizzativo, delle principali <strong>colture</strong><br />

“<strong>de<strong>di</strong>cate</strong>” da biomassa (erbacee annuali e poliennali<br />

e SRF <strong>di</strong> pioppo), anche rappresentando per quanto<br />

è stato ritenuto possibile e opportuno accanto a


66 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Tab. 4 - Caratteristiche produttive <strong>di</strong> alcune specie annuali<br />

Specie Biomassa (s.s.) (t/ha) Potere calorico* (MJ/kg) Contenuto energetico (MJ/ha)<br />

Helianthus tuberosus 25,6 15,1 386,6<br />

Hibiscus cannabinus 18,6 15,3 284,6<br />

Kochia scoparia 26,7 14,7 392,5<br />

Pennisetum americanum 23,5 14,6 343,1<br />

Sorghum bicolor 28,2 16,4 462,5<br />

Sorghum vulgare 30,2 16,0 483,2<br />

* Il potere calorico del carbone è 27,4 MJ/ kg. Fonte: da Angelini et al., 1999.<br />

Tab. 7 - Temperatura <strong>di</strong> fusione delle ceneri<br />

<strong>di</strong> alcune biomasse vegetali<br />

T iniziale (°C) T fluida (°C)<br />

Cynara cardunculus 1221 1265<br />

Miscanthus sinensis 1004 1074<br />

Arundo donax 1016 1034<br />

Sorghum bicolor 1030 1059<br />

Carbone 1180 1450<br />

Fonte: Angelini et al., 1994.<br />

Tab. 5 - Caratteristiche della produzione <strong>di</strong> alcune specie poliennali da biomassa<br />

Specie Biomassa (s.s.) (t/ha) Potere calorico* (MJ/kg) Contenuto energetico (MJ/ha)<br />

Arundo donax 36,4 16,7 607,9<br />

Cynara cardunculus 14,8 14,1 208,7<br />

Miscanthus sinensis 37,4 16,9 632,1<br />

Panicum maximum 17,0 15,1 256,7<br />

Panicum virgatum 11,0 15,2 167,2<br />

* Il potere calorico del carbone è 27,4 MJ/ kg. Fonte: Angelini et al., 1999.<br />

Tab. 6 - Analisi elementare ed imme<strong>di</strong>ata delle biomasse <strong>di</strong> specie annuali e poliennali<br />

Analisi elementare Analisi imme<strong>di</strong>ata<br />

C H N S O Potere calorico MV CF MV/CF ceneri<br />

% % % % % MJ/kg % % % %<br />

C. cardunculus 39,0 6,6 0,5 0,2 52,8 14,1 72,9 13,1 5,6 13,9<br />

M. sinensis 42,5 7,6 0,1 0,1 49,7 16,9 77,2 20,0 3,9 2,8<br />

A. donax 42,7 7,5 0,8 0,2 48,7 16,7 75,2 19,8 3,8 5,0<br />

H. tuberosus 40,0 8,2 0,6 0,1 51,1 16,2 73,2 19,9 6,7 6,9<br />

H. cannabinbus 39,6 7,9 1,2 0,2 51,2 16,3 76,0 18,3 4,2 5,6<br />

K. scoparia 40,1 8,1 0,8 0,2 50,8 15,9 75,5 17,7 4,3 6,8<br />

P. americanum 39,7 7,7 0,9 0,2 51,6 15,2 72,9 19,0 3,8 7,8<br />

S. bicolor 40,3 7,6 0,5 0,1 51,4 15,8 74,5 19,9 3,8 5,6<br />

Carbone 74,2 4,2 1,3 0,5 19,8 27,4 24,2 60,6 0,4 14,2<br />

Mv = materie volatili; CF = carbonio fisso. Fonte: Angelini et al., 1999.<br />

quelli reperiti in bibliografia, alcuni dei fondamentali<br />

risultati acquisiti fino a oggi nel corso della sperimentazione<br />

da noi <strong>di</strong>rettamente condotta nella pianura<br />

litoranea pisana, in primo luogo presso il <strong>Centro</strong><br />

<strong>Inter<strong>di</strong>partimentale</strong> <strong>di</strong> <strong>Ricerche</strong> <strong>Agro</strong>ambientali<br />

“E. Avanzi” dell’Università <strong>di</strong> Pisa, a partire dai<br />

primi anni novanta, con finanziamenti <strong>di</strong> <strong>di</strong>versa provenienza,<br />

e in buona parte ancora in corso.<br />

Durante lo svolgimento delle ricerche <strong>di</strong> cui<br />

sopra, che <strong>di</strong> volta in volta hanno riguardato sia la<br />

scelta delle specie (e delle varietà), sia gli elementi


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

fondamentali della tecnica colturale (dalla concimazione<br />

minerale all’investimento ottimale, dalla<br />

irrigazione all’epoca <strong>di</strong> raccolta ecc.), quando è<br />

stato possibile sono state realizzate anche alcune<br />

delle più importanti determinazioni analitiche che<br />

sono alla base <strong>di</strong> una qualunque valutazione qualitativa<br />

della biomassa prodotta (tab. 5).<br />

Come noto, questo è uno dei maggiori problemi<br />

che riguardano le biomasse ottenute dalle <strong>colture</strong><br />

<strong>de<strong>di</strong>cate</strong> – soprattutto <strong>di</strong> quelle che derivano<br />

dalle <strong>colture</strong> erbacee sia annuali che poliennali –<br />

rispetto alle varie biomasse <strong>di</strong> origine forestale. Al<br />

riguardo, però, è anche opportuno ricordare sempre<br />

che le caratteristiche qualitative “negative” più<br />

spesso invocate per le biomassa erbacee (tenore in<br />

ceneri e in silice, temperatura <strong>di</strong> fusione <strong>di</strong> queste,<br />

e/o contenuto in alcuni elementi pericolosi sul<br />

piano dell’inquinamento dell’aria ecc.) non sono<br />

sempre definibili “in assoluto” e <strong>di</strong>pendono invece,<br />

inevitabilmente, oltre che da alcuni parametri<br />

intrinseci (a loro volta <strong>di</strong>pendenti dall’ambiente,<br />

dal materiale genetico e dalla tecnica colturale e <strong>di</strong><br />

conservazione), anche dalle tecnologie <strong>di</strong> utilizzazione<br />

delle stesse biomasse in sede <strong>di</strong> combustione.<br />

La combustione della biomassa avviene in appositi<br />

impianti in cui si realizza anche lo scambio <strong>di</strong> calore<br />

fra i gas <strong>di</strong> combustione e i flui<strong>di</strong> <strong>di</strong> processo<br />

(acqua, olio ecc.); quando il materiale organico <strong>di</strong><br />

partenza presenta un’alta percentuale <strong>di</strong> ceneri, la<br />

fase <strong>di</strong> combustione e quella <strong>di</strong> scambio <strong>di</strong> calore<br />

vengono <strong>di</strong> norma realizzate separatamente per ottenere<br />

un miglior controllo <strong>di</strong> entrambi i processi,<br />

ma <strong>di</strong> norma la combustione <strong>di</strong>retta <strong>di</strong> biomasse<br />

ricche <strong>di</strong> cellulosa e <strong>di</strong> lignina, purché con contenuti<br />

in acqua inferiori al 35%, si realizza con buoni<br />

ren<strong>di</strong>menti (70-80%) (tab. 6).<br />

In questa sede, comunque, non potendo addentrarci<br />

in valutazioni che sotto il profilo tecnicoscientifico<br />

non competono certo <strong>di</strong>rettamente a<br />

chi si occupa <strong>di</strong> scienza e tecnica delle coltivazioni<br />

agrarie, abbiamo ritenuto opportuno presentare<br />

soltanto alcune delle valutazioni analitiche e/o <strong>di</strong><br />

caratterizzazione qualitativa, condotte durante le<br />

esperienze <strong>di</strong> carattere agronomico riguardanti le<br />

<strong>di</strong>fferenti <strong>colture</strong> erbacee annuali e poliennali che,<br />

negli anni, sono state oggetto della nostra attenzione<br />

(tab. 7).<br />

2.7.1 Brevi considerazioni economiche<br />

sulle <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong><br />

Da quella stessa sperimentazione pluriennale (e<br />

in parte anche dalla contabilità aziendale delle<br />

aziende agrarie partner del progetto Bioenergy<br />

Farm) sono state tratte alcune registrazioni empi-<br />

67<br />

riche e alcune specifiche rilevazioni sperimentali<br />

relativamente all’impiego, a livello aziendale, dei<br />

mezzi tecnici (concimi, fitofarmaci ecc.) della<br />

manodopera e delle macchine motrici e operatrici,<br />

in modo da poter tentare anche la formulazione <strong>di</strong><br />

un primo giu<strong>di</strong>zio orientativo sul piano della convenienza<br />

economica. Anche in questo caso, non è<br />

certamente nostro compito primario affrontare –<br />

soprattutto in questa sede che conserva un carattere<br />

assolutamente <strong>di</strong>vulgativo – delle elaborazioni<br />

scientifiche complete in chiave economico-finanziaria<br />

dei dati rilevati dalla sperimentazione in<br />

corso (che peraltro sono in parte in corso <strong>di</strong> pubblicazione<br />

e altri potranno essere resi noti quanto<br />

prima), ma è comunque apparso opportuno offrire<br />

al lettore – trasversalmente per le <strong>di</strong>fferenti <strong>colture</strong><br />

<strong>de<strong>di</strong>cate</strong> da energia – alcune prime valutazioni<br />

economiche orientative che, anche se si basano<br />

esclusivamente sulle già citate risultanze delle<br />

prove in corso nella pianura pisana, sono state ritenute<br />

<strong>di</strong> un certo interesse pratico-applicativo.<br />

Per le analisi dei costi dei mezzi <strong>di</strong> produzione,<br />

sono stati presi a riferimento i valori monetari correnti<br />

al 31 <strong>di</strong>cembre 2002, mentre per la stima dei<br />

costi relativi alle varie operazioni meccaniche previste<br />

per l’intero ciclo colturale (senza stoccaggio<br />

della biomassa e compreso il costo <strong>di</strong> un trasporto<br />

extra-aziendale per 50 km), sono state impiegate le<br />

tariffe (sempre al 31 <strong>di</strong>cembre 2002) regionali<br />

ufficiali dell’Associazione delle Imprese <strong>di</strong> Meccanizzazione<br />

Agricola <strong>di</strong> Pisa (ridotte del 20% per<br />

tener conto dei relativi red<strong>di</strong>ti <strong>di</strong> impresa).<br />

Pur non potendo, come prima accennato, entrare<br />

più dettagliatamente nel merito delle valutazioni<br />

relative alle prove sperimentali da cui sono<br />

stati tratti i dati <strong>di</strong> base per le nostre elaborazioni,<br />

abbiamo riassunto nella tab. 8 alcuni dei principali<br />

elementi <strong>di</strong> sintesi, che a nostro avviso permettono<br />

comunque una qualche riflessione in merito.<br />

Al riguardo, occorre anche ricordare che, per<br />

tutte le specie, le rese me<strong>di</strong>e pluriennali (evidenziate<br />

in tabella) considerate nei calcoli dei costi e<br />

dei ricavi colturali, non sono – per ciascuna <strong>di</strong> esse<br />

– quelle corrispondenti alle me<strong>di</strong>e delle produzioni<br />

registrate nel corso della già citata sperimentazione<br />

pluriennale (tuttora in corso a Pisa e già evidenziate<br />

per le singole specie nella prima parte del<br />

capitolo), ma quelle effettivamente conseguite sono<br />

state da noi arbitrariamente <strong>di</strong>minuite tutte, in<br />

via prudenziale, del 20%, in modo da tener conto<br />

delle <strong>di</strong>fferenze inevitabilmente esistenti fra le rese<br />

registrate nelle prove sperimentali e quelle conseguibili,<br />

invece, nelle medesime con<strong>di</strong>zioni agroambientali<br />

dalle <strong>colture</strong> <strong>di</strong> pieno campo.


68 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Tab. 8 - Alcune valutazioni economiche sulle <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> (San Piero a Grado - Pisa)<br />

Sorgo1 Cardo2 Miscanto3 Canna4 SRF Pioppo5 Resa (t s.s./ha per anno) 6 22,5 10,1 22,6 30,9 17,2<br />

Costo mezzi tecnici (€/ha per anno) 14,7 52 126 383 186<br />

Costo mezzi meccanici (€/ha per anno) 698 438 519 690 530<br />

Costi totali (CT) (€/ha per anno) 845 490 645 1.073 716<br />

PLV (€/ha per anno) 876 346 1.291 1,786 996<br />

Ricavo Lordo (€/ha per anno) 31 -144 640 695 280<br />

Costo produzione biomassa (€/t s.s.) 37,6 48,3 28,8 34,6 41,6<br />

Ricavo unitario (€/t s.s.) 38,8 34,1 57,1 57,1 56,3<br />

Ricavo Lordo unitario (€/t s.s.) 1,2 -14,2 28,3 22,5 14,7<br />

1 Impianto con semina <strong>di</strong> precisione; raccolta con falciacon<strong>di</strong>zionatrice, ranghinatura e rotoimballatura.<br />

2 Impianto con semina; raccolta con falciacon<strong>di</strong>zionatrice e successiva rotoimballatura; ciclo decennale.<br />

3 Impianto con trapiantatrice da tuberi/rizomi; 2 rizomi m -2; raccolta con falcia-trincia-caricatrice (umi<strong>di</strong>tà 53%); ciclo decennale.<br />

4 Impianto con trapiantatrice da tuberi/rizomi; 1,25 rizomi m -2; raccolta con falcia-trincia-caricatrice (umi<strong>di</strong>tà 52%); ciclo decennale.<br />

5 Impianto con talee con trapiantatrice forestale; 1 pianta m -2; raccolta con macchina portata tipo “feller-chunker” (umi<strong>di</strong>tà 52%).<br />

6 Trattasi delle produzioni me<strong>di</strong>e ottenute nelle prove sperimentali <strong>di</strong> San Piero a Grado - Pisa prudenzialmente decurtate del 20%.<br />

Per quanto riguarda poi la stima dei ricavi me<strong>di</strong><br />

pluriennali, calcolati sia per ettaro che per tonnellata<br />

<strong>di</strong> prodotto secco, è stata considerata in questa<br />

sede solo la effettiva PLV (Produzione Lorda Ven<strong>di</strong>bile)<br />

della coltura, senza prevedere per nessuna <strong>di</strong><br />

queste nessuna ulteriore forma <strong>di</strong> aiuto e/o <strong>di</strong><br />

compensazione finanziaria per gli agricoltori.<br />

Da un pur sommario esame dei dati riportati,<br />

appaiono senz’altro possibili alcune prime considerazioni,<br />

sia <strong>di</strong> carattere generale per tutte le <strong>colture</strong><br />

<strong>de<strong>di</strong>cate</strong> esaminate, sia <strong>di</strong> carattere più specifico<br />

per alcune <strong>di</strong> esse.<br />

In linea <strong>di</strong> massima, è intanto possibile affermare<br />

che i costi colturali me<strong>di</strong> (siano essi relativi agli<br />

specifici mezzi <strong>di</strong> produzione impiegati che riguardanti<br />

gli oneri <strong>di</strong> meccanizzazione delle <strong>colture</strong>)<br />

non sembrano essere particolarmente <strong>di</strong>versi da<br />

quelli usualmente registrati nelle aziende agrarie<br />

della pianura pisana, per le <strong>colture</strong> erbacee <strong>di</strong> pieno<br />

campo in coltura asciutta più tra<strong>di</strong>zionali (del comparto<br />

cerealicolo industriale e/o cerealicolo-zootecnico).<br />

Di contro, ad un livello superiore rispetto<br />

alle altre <strong>colture</strong>, si collocano nel nostro caso i costi<br />

“annualizzati” me<strong>di</strong> della canna (e in misura meno<br />

appariscente anche quelli della SRF <strong>di</strong> pioppo); ciò<br />

deriva soprattutto dagli oneri relativi all’impianto<br />

delle due <strong>colture</strong> e, in particolar modo per la canna,<br />

al più elevato costo del materiale <strong>di</strong> propagazione.<br />

Per quanto riguarda invece l’entità della PLV stimata<br />

per le <strong>di</strong>fferenti <strong>colture</strong> sembrano registrarsi<br />

alcune sostanziali <strong>di</strong>fferenze fra le stesse; in particolare<br />

appare <strong>di</strong> tutto rilievo quella della coltura della<br />

canna comune (decisamente superiore anche ai normali<br />

ricavi me<strong>di</strong> unitari delle <strong>colture</strong> cerealicole e/o<br />

Tab. 9 - Caratteristiche chimico-fisiche ottimali<br />

delle biomasse vegetali<br />

• Basso tenore <strong>di</strong> ceneri<br />

• Temperatura <strong>di</strong> fusione più alta possibile<br />

• Arsenico livelli infinitesimi (per pellet)<br />

Produzioni con caratteristiche me<strong>di</strong>e conformi<br />

a standard minimi per l’intero anno.<br />

Fonte: Riva, 2002.<br />

oleaginose delle nostre zone), molto buona anche<br />

quella del miscanto e, in minor misura, quella della<br />

SRF <strong>di</strong> pioppo; piuttosto bassa quella del sorgo e del<br />

tutto inaccettabile quella del cardo.<br />

Soprattutto dal livello delle rispettive PLV, sembrano<br />

derivare anche le <strong>di</strong>fferenze registrate fra le<br />

<strong>colture</strong> in termini <strong>di</strong> Red<strong>di</strong>to Lordo (RL = PLV –<br />

Costi Totali) me<strong>di</strong>o annuo per unità <strong>di</strong> superficie;<br />

anche rispetto a questo parametro la coltura de<strong>di</strong>cata<br />

che ha fatto registrare il risultato economico<br />

migliore è stata la canna (695 €/ha/anno) seguita<br />

dal miscanto e dalla SRF <strong>di</strong> pioppo (rispettivamente<br />

con 640 e 280 €/ha/anno). Del tutto inaccettabili<br />

appaiono invece sia il red<strong>di</strong>to lordo me<strong>di</strong>o della<br />

coltura del sorgo e del cardo (quest’ultimo, poi,<br />

risulterebbe dai nostri dati ad<strong>di</strong>rittura negativo).<br />

2.7.2 Considerazioni conclusive<br />

Come accennato sin dall’inizio del capitolo,<br />

abbiamo qui voluto sinteticamente richiamare le<br />

principali caratteristiche bioagronomiche e tecnico-produttive<br />

delle principali <strong>colture</strong> da biomassa,


23. Canneto naturale<br />

nella campagna toscana<br />

COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

così come sono state reperite nella più recente<br />

bibliografia nazionale e internazionale, integrando<br />

<strong>di</strong> volta in volta le specifiche schede tecniche con i<br />

principali risultati sperimentali ottenuti nel corso<br />

delle pluriennali attività <strong>di</strong> ricerca condotte a Pisa<br />

nel corso degli ultimi 15 anni. Il tutto è stato completato<br />

anche da alcune prime considerazioni economiche<br />

relative al costo <strong>di</strong> produzione e ai ricavi<br />

attesi per ciascuna delle <strong>colture</strong> <strong>di</strong> che trattasi,<br />

avendo preso a riferimento l’andamento delle rese<br />

me<strong>di</strong>e pluriennali registrate nel corso delle sperimentazioni<br />

suddette e scegliendo per ciascuna<br />

delle <strong>colture</strong> considerate il più probabile itinerario<br />

tecnico da adottare a livello aziendale e il cantiere<br />

<strong>di</strong> raccolta al momento ritenuto più opportuno.<br />

A conclusione delle esposizioni <strong>di</strong> che trattasi,<br />

si ritiene opportuno proporre al lettore una estrema<br />

sintesi dei “punti <strong>di</strong> forza” e dei “punti <strong>di</strong><br />

debolezza” che appaiono oggi definibili per le stesse<br />

<strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong>.<br />

Sorgo<br />

Punti <strong>di</strong> forza. Si inserisce facilmente negli or<strong>di</strong>nari<br />

avvicendamenti produttivi presenti nelle aziende<br />

agrarie delle nostre zone. L’impiego <strong>di</strong> questa<br />

specie come fonte <strong>di</strong> biomassa ad uso energetico<br />

può essere favorito dalla semplicità delle varie<br />

operazioni colturali del tutto analoghe a quelle<br />

effettuate per le altre <strong>colture</strong> erbacee <strong>di</strong> pieno<br />

campo. Inoltre, trattandosi <strong>di</strong> coltura annuale,<br />

non vincola i terreni per più <strong>di</strong> una stagione.<br />

Punti <strong>di</strong> debolezza. I maggiori problemi della coltura<br />

si registrano comunque a carico della qua-<br />

69<br />

lità della biomassa, sia per l’alto contenuto in<br />

ceneri e silice della sua sostanza secca sia per<br />

l’alta umi<strong>di</strong>tà che ancora la caratterizza a maturità<br />

della pianta.<br />

Cardo<br />

Punti <strong>di</strong> forza. È una pianta molto rustica che ben<br />

si adatta ad areali con scarse risorse idriche e<br />

nutritive e <strong>di</strong>fficili da valorizzare; è una coltura<br />

facile da propagare per seme e può fornire altri<br />

prodotti oltre alla biomassa (ad esempio semi<br />

per l’estrazione <strong>di</strong> olio); il prodotto ottenuto<br />

appare <strong>di</strong> più facile stoccaggio.<br />

Punti <strong>di</strong> debolezza. <strong>Le</strong> produzioni registrate nei<br />

nostri ambienti non sono state elevate (anche<br />

rispetto alle altre <strong>colture</strong>) e la qualità della biomassa<br />

non appare molto pregiata per la presenza<br />

<strong>di</strong> una elevata percentuale <strong>di</strong> ceneri.<br />

Miscanto<br />

Punti <strong>di</strong> forza. La produzione me<strong>di</strong>a annua <strong>di</strong><br />

sostanza secca è piuttosto elevata (pari o superiore<br />

a quella del sorgo) ed è risultata inferiore<br />

soltanto a quella della canna.<br />

Punti <strong>di</strong> debolezza. Più esigente in termini <strong>di</strong> <strong>di</strong>sponibilità<br />

idriche (soprattutto se confrontato<br />

con la canna comune); la meccanizzazione<br />

delle operazione <strong>di</strong> trapianto non è ancora perfettamente<br />

a punto; il ripristino del terreno<br />

dopo la coltura è ostacolato dalla vitalità dei<br />

rizomi residui; la biomassa, infine, è caratterizzata<br />

da un elevato tenore in silice.


70 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Canna<br />

Punti <strong>di</strong> forza. È senz’altro la specie da energia più<br />

produttiva tra quelle sperimentate nell’ambiente<br />

me<strong>di</strong>terraneo; grande adattabilità nei confronti<br />

dei <strong>di</strong>versi tipi <strong>di</strong> terreno e a con<strong>di</strong>zioni<br />

udometriche caratterizzate da ridotte precipitazioni;<br />

è specie poliennale, in grado <strong>di</strong> mantenere<br />

costante ed elevata la sua produttività per<br />

molto tempo; è una componente tipica del<br />

nostro paesaggio rurale; protegge il terreno<br />

dall’erosione in maniera molto efficace.<br />

Punti <strong>di</strong> debolezza. Il costo <strong>di</strong> messa in opera dei<br />

rizomi è ancora molto alto sia per il prezzo dei<br />

rizomi stessi (che si ridurrà con il <strong>di</strong>ffondersi <strong>di</strong><br />

vivai produttori) che per la non perfetta meccanizzazione<br />

<strong>di</strong> questa operazione; è specie abbastanza<br />

invasiva ed è necessaria un’accurata operazione<br />

<strong>di</strong> bonifica prima <strong>di</strong> intraprendere la<br />

coltivazione <strong>di</strong> altre <strong>colture</strong>. La biomassa è<br />

caratterizzata da un elevato contenuto in ceneri<br />

con un tenore in silice piuttosto elevato.<br />

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SRF <strong>di</strong> pioppo<br />

Punti <strong>di</strong> forza. È in grado <strong>di</strong> esprimere livelli produttivi<br />

interessanti anche sul piano quantitativo,<br />

ma il suo principale vantaggio è senz’altro<br />

quello <strong>di</strong> produrre una biomassa <strong>di</strong> primissima<br />

qualità: il contenuto in ceneri e la silice quivi<br />

contenuta sono estremamente ridotti rispetto<br />

alle <strong>colture</strong> da energia erbacee; la biomassa può<br />

anche avere usi alternativi (cellulosa, truciolati<br />

ecc.); la coltura rappresenta una buona protezione<br />

per il terreno dai fenomeni erosivi e un<br />

ottimo rifugio per un gran numero <strong>di</strong> animali.<br />

Punti <strong>di</strong> debolezza. La meccanizzazione della raccolta,<br />

lo stoccaggio e la conseguente logistica<br />

devono essere ancora perfezionate; molti tentativi<br />

<strong>di</strong> messa a punto <strong>di</strong> macchinari specifici<br />

sono ancora troppo costosi o non idonei; dubbi<br />

sulla lunghezza del ciclo colturale in ambienti<br />

me<strong>di</strong>terranei; rispetto ad alcune <strong>colture</strong> erbacee<br />

(ad esempio, canna e cardo) richiede un maggior<br />

numero <strong>di</strong> interventi fitosanitari.<br />

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3. <strong>Le</strong> funzioni agroecologiche delle <strong>colture</strong> “<strong>de<strong>di</strong>cate</strong>”<br />

ad uso energetico<br />

Enrico Bonari, Mariassunta Galli, Emiliano Piccioni<br />

Laboratorio Land Lab, Scuola Superiore Sant’Anna, Pisa<br />

Nell’ambito <strong>di</strong> uno stu<strong>di</strong>o teso a in<strong>di</strong>viduare se<br />

e in quali con<strong>di</strong>zioni agropedoclimatiche, socioeconomiche<br />

e logistiche vi potesse essere un<br />

qualche interesse da parte degli agricoltori toscani<br />

– e dell’“agricoltura toscana” in senso più generale<br />

– all’introduzione nei propri or<strong>di</strong>namenti produttivi<br />

<strong>di</strong> <strong>colture</strong> agrarie in<strong>di</strong>rizzate primariamente<br />

alla produzione <strong>di</strong> biomassa a destinazione energetica<br />

(energia termica e/o elettrica), non poteva<br />

mancare una pur breve valutazione delle problematiche<br />

<strong>di</strong> carattere agroecologico che una simile<br />

eventualità sollecita e mette in <strong>di</strong>scussione.<br />

Appare del tutto evidente che, accanto alle inevitabili<br />

e più imme<strong>di</strong>ate valutazioni <strong>di</strong> carattere prevalentemente<br />

economico-produttivo – del tutto legittime<br />

sia dal punto <strong>di</strong> vista della “produzione” <strong>di</strong><br />

energia da fonti rinnovabili a varia scala, che sotto il<br />

profilo della possibile “alternativa” che queste <strong>colture</strong><br />

costituiscono per gli agricoltori professionali –<br />

alcune altre analisi <strong>di</strong> carattere prevalentemente<br />

agroecologico si rendono necessarie, prima <strong>di</strong> formulare<br />

in proposito un giu<strong>di</strong>zio complessivo adeguatamente<br />

“razionale” in termini <strong>di</strong> sostenibilità<br />

effettiva della proposta <strong>di</strong> che trattasi. E ciò in<br />

aggiunta alle considerazioni più squisitamente agronomiche<br />

che, a vario livello, sono senz’altro possibili<br />

– anche in aggiunta a quelle da noi formulate nel<br />

capitolo precedente – in merito alla più corretta<br />

definizione <strong>di</strong> avvicendamenti colturali alternativi<br />

rispetto agli usuali, comprendenti delle <strong>colture</strong> “no<br />

food” come <strong>colture</strong> principali, e in or<strong>di</strong>ne alle <strong>di</strong>fferenti<br />

tecniche <strong>di</strong> coltivazione adottabili in rapporto<br />

alle abitu<strong>di</strong>ni del singolo agricoltore e alle attrezzature<br />

già presenti in azienda.<br />

Nelle pagine che seguono, abbiamo quin<strong>di</strong> cercato<br />

<strong>di</strong> trasferire alcune possibili considerazioni<br />

sulle caratteristiche agroecologiche delle principali<br />

<strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> ad uso energetico, frutto <strong>di</strong> alcu-<br />

ni (pochi) stu<strong>di</strong> realizzati in proposito nel nostro<br />

Paese e <strong>di</strong> altre (più numerose) valutazioni realizzate<br />

in proposito in <strong>di</strong>fferenti parti del mondo.<br />

Anche in questo caso, però, è opportuno ricordare<br />

che, nella valutazione della sostenibilità dei<br />

sistemi produttivi (<strong>di</strong> quelli comprendenti una<br />

qualche destinazione “energetica” come <strong>di</strong> quelli<br />

più tra<strong>di</strong>zionali), i risultati dell’analisi sono inevitabilmente<br />

influenzati, da un lato, dalla scala <strong>di</strong> riferimento<br />

prescelta e, dall’altro, dagli inevitabili<br />

(legittimi) interessi del “decisore” che è chiamato<br />

a utilizzarli (fig. 3.1).<br />

Così, ad esempio, mentre a “livello globale”<br />

interessano maggiormente alcuni aspetti del problema<br />

a scala mon<strong>di</strong>ale, quali gli effetti positivi dell’impiego<br />

delle biomasse a destinazione energetica sul<br />

bilancio della CO 2 e sulla riduzione <strong>di</strong> altre emissioni<br />

nocive nell’atmosfera, sull’incremento della bio<strong>di</strong>versità,<br />

sul minor ricorso a fonti <strong>di</strong> energia non<br />

rinnovabile ecc., a scala “comprensoriale” tendono<br />

a essere privilegiati parametri più propri <strong>di</strong> un territorio<br />

agricolo definito, come la conservazione del<br />

suolo, la salvaguar<strong>di</strong>a delle risorse idriche, gli aspetti<br />

paesaggistici ecc. Di contro, infine, a livello aziendale,<br />

risultano inevitabilmente preminenti le valutazioni<br />

relative al bilancio economico delle <strong>colture</strong>, al<br />

mantenimento della fertilità del suolo, alle modalità<br />

più opportune <strong>di</strong> riconversione a seminativo delle<br />

superfici precedentemente destinate a <strong>colture</strong> poliennali<br />

da biomassa ecc. Il <strong>di</strong>fferente “peso relativo”<br />

che i <strong>di</strong>versi attori a vario livello coinvolti nella possibile<br />

realizzazione <strong>di</strong> una “filiera agrobioenergetica”<br />

sono <strong>di</strong>sposti ad attribuire ai parametri appena<br />

ricordati determina, inevitabilmente, i <strong>di</strong>fferenti<br />

atteggiamenti che ciascuno tende a portare “all’ipotetico<br />

tavolo delle trattative” (tab. 1).<br />

Del resto, è a tutti noto che il tipo <strong>di</strong> coltura da<br />

biomassa, la sua modalità <strong>di</strong> gestione, le caratteri-


80 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

stiche del territorio (suolo, clima, orografia ecc.)<br />

gli or<strong>di</strong>namenti produttivi in essere, le ipotetiche<br />

superfici coltivate a produzioni energetiche rispetto<br />

ad altri usi del suolo, sono tutti fattori che possono<br />

influenzare gli effetti agroambientali determinati<br />

da una loro eventuale introduzione nei<br />

sistemi colturali tipici degli ambienti me<strong>di</strong>terranei.<br />

A livello della possibile riduzione dell’emissione<br />

<strong>di</strong> CO 2 nell’atmosfera, è ormai noto che la sostituzione<br />

della biomassa al carbone o ad altri combustibili<br />

fossili nei processi <strong>di</strong> produzione dell’energia<br />

determina un generale miglioramento della qualità<br />

dell’aria. Nello specifico, è appena il caso <strong>di</strong> ricordare<br />

che, come tutte le piante, anche le specie da<br />

energia sottraggono CO 2 dall’atmosfera durante la<br />

fotosintesi e la riemettono durante la respirazione<br />

(pressoché contemporanea) e la decomposizione<br />

dei residui (più o meno <strong>di</strong>fferita nel tempo). Una<br />

qualunque coltivazione da biomassa per usi energetici<br />

ha quin<strong>di</strong> un bilancio teorico tra emissioni e<br />

assorbimenti in sostanziale pareggio; in funzione<br />

della lunghezza del ciclo colturale e <strong>di</strong> quello produttivo<br />

delle singole <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong>, la fase <strong>di</strong><br />

SCALA GLOBALE<br />

• Bio<strong>di</strong>versità<br />

• Bilancio CO 2<br />

Fig. 3.1 - Stima delle<br />

emissioni <strong>di</strong> CO 2 in Italia<br />

nel periodo 1990-2001:<br />

tendenza complessiva<br />

(nostra rielaborazione<br />

da APAT, 2004)<br />

combustione “industriale” della biomassa prodotta,<br />

che rilascia nuovamente anidride carbonica nell’atmosfera,<br />

avviene in tempi più o meno <strong>di</strong>fferiti<br />

rispetto alla organicazione della stessa.<br />

È opinione assai <strong>di</strong>ffusa che la conversione dei<br />

terreni dalle <strong>colture</strong> erbacee tra<strong>di</strong>zionali a coltivazioni<br />

“<strong>de<strong>di</strong>cate</strong>” per fini energetici determini una<br />

riduzione delle emissioni <strong>di</strong> anidride carbonica. E<br />

questo è senz’altro vero allorché si tratta <strong>di</strong> <strong>colture</strong><br />

a ciclo poliennale, sia legnose che arbustive e/o<br />

erbacee; ciò costituisce infatti il risultato, da un lato,<br />

della minor frequenza delle lavorazioni preparatorie<br />

del terreno e, nel contempo, del maggior accumulo<br />

<strong>di</strong> sostanza organica nel terreno (soprattutto con le<br />

specie a foglia caduca) e infine, nel caso della SRF,<br />

per la maggiore perio<strong>di</strong>cità rispetto alle specie a utilizzazione<br />

annuale, con cui torna nell’atmosfera il<br />

frutto della combustione delle biomasse prodotte.<br />

Nel caso in cui la coltivazione riguar<strong>di</strong> specie erbacee<br />

annuali, come ad esempio, il sorgo, la destinazione<br />

a fini energetici della biomassa prodotta influisce<br />

in maniera decisamente meno marcata sul<br />

miglioramento del bilancio della CO 2 .<br />

Tab. 1 - Esempi <strong>di</strong> in<strong>di</strong>catori <strong>di</strong> sostenibilità agroambientale a <strong>di</strong>fferente “scala”<br />

• Riduzione altre emissioni<br />

• Bilancio energetico<br />

SCALA TERRITORIALE<br />

• Conservazione del suolo<br />

• Tutela risorse idriche<br />

• Valori ricreativi e paesaggistici<br />

SCALA AZIENDALE<br />

• Bilancio economico<br />

• Conservazione fertilità terreno<br />

• Fabbisogno <strong>di</strong> lavoro umano<br />

e meccanico<br />

• Stabilità delle rese<br />

• Flessibilità or<strong>di</strong>namento produttivo


Fig. 3.2 - Valori in<strong>di</strong>ce<br />

del Carbonio fissato<br />

nella biomassa <strong>di</strong> <strong>di</strong>verse<br />

<strong>colture</strong> tra<strong>di</strong>zionali<br />

e da energia (100 = me<strong>di</strong>a)<br />

COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

Al riguardo, poi, il bilancio del carbonio organico<br />

nel suolo rappresenta senz’altro uno strumento<br />

<strong>di</strong> valutazione del fenomeno in questione, oltre che<br />

un formidabile in<strong>di</strong>catore dell’evoluzione della fertilità<br />

del terreno; purtroppo, però, questi processi<br />

sono ancora poco documentati sia per le SRF che<br />

nelle <strong>colture</strong> erbacee da energia. Dalla bibliografia<br />

internazionale emerge che le coltivazioni <strong>di</strong> SRF<br />

possono giungere a incrementare le riserve <strong>di</strong> C nel<br />

terreno <strong>di</strong> circa 30-40 Mg ha -1 in 20-50 anni quando<br />

sostituiscono le tra<strong>di</strong>zionali <strong>colture</strong> agrarie.<br />

Da alcune prime valutazioni da noi <strong>di</strong>rettamente<br />

condotte utilizzando alcune prove sperimentali<br />

ancora in corso nella pianura pisana, è apparso evidente<br />

un incremento me<strong>di</strong>o della sostanza organica<br />

del terreno destinato alla SRF <strong>di</strong> pioppo <strong>di</strong> tre o<br />

quattro volte superiore a quello riscontrabile con<br />

l’adozione <strong>di</strong> un avvicendamento biennale girasole-frumento<br />

duro e anche superiore a quella della<br />

monosuccessione <strong>di</strong> mais da granella (tab. 2).<br />

In generale è possibile affermare, poi, che l’introduzione<br />

<strong>di</strong> nuove specie da energia negli or<strong>di</strong>namenti<br />

produttivi aziendali o nei comprensori<br />

agricoli in genere, determina anche un incremento<br />

della bio<strong>di</strong>versità, soprattutto contrastando la tendenza<br />

alla eccessiva semplificazione degli avvicendamenti<br />

colturali.<br />

Tuttavia i fenomeni <strong>di</strong> cui sopra non sono sempre<br />

del tutto chiari; il livello <strong>di</strong> bio<strong>di</strong>versità delle<br />

<strong>colture</strong> da energia è infatti ancora poco definito e<br />

può variare anche notevolmente a seconda che si<br />

tratti <strong>di</strong> SRF piuttosto che <strong>di</strong> <strong>colture</strong> erbacee, della<br />

rispettiva e specifica presenza <strong>di</strong> organismi <strong>di</strong> vario<br />

genere (infestanti, insetti, uccelli, mammiferi e<br />

microroganismi), in rapporto alla <strong>di</strong>mensione dell’area<br />

coltivata e alla interazione della coltura, o del<br />

G = girasole F = frumento duro<br />

MC = mais in monosuccessione SRFA = Short Rotation Forestry ad alto input<br />

Misc = miscanto SRFB = Short Rotation Forestry a basso input<br />

81<br />

complesso <strong>di</strong> queste, con il territorio circostante. In<br />

buona sostanza, ad esempio, il grado <strong>di</strong> bio<strong>di</strong>versità<br />

delle <strong>colture</strong> energetiche annuali e quello delle <strong>colture</strong><br />

erbacee tra<strong>di</strong>zionali (tipo il mais e il sorgo) è<br />

del tutto analogo; <strong>di</strong> contro, è stato rilevato che le<br />

SRF presentano <strong>di</strong> norma una <strong>di</strong>versità nelle piante<br />

sottostanti la coltura, una varietà <strong>di</strong> uccelli e <strong>di</strong> piccoli<br />

mammiferi decisamente maggiore rispetto alle<br />

<strong>colture</strong> erbacee. Del resto è ormai acclarato come<br />

l’assenza e/o la accentuata riduzione <strong>di</strong> lavorazioni<br />

del terreno che caratterizza la coltivazione delle<br />

specie perenni in luogo delle or<strong>di</strong>narie <strong>colture</strong> avvi-<br />

Tab. 2 - Valutazione agroambientale<br />

dei sistemi SRF (ad alto e basso input)<br />

rispetto al sistema erbaceo convenzionale*<br />

SRF - A SRF - B<br />

Erosione 49 38<br />

Impiego concimi azotati 65 39<br />

Impiego concimi fosfatici 59 59<br />

Azoto lisciviato 89 70<br />

Azoto perso per run-off 72 69<br />

Fosforo perso per run-off 61 57<br />

Impiego fitofarmaci 21 8<br />

In<strong>di</strong>ce <strong>di</strong> persistenza nel suolo 42 0,1<br />

Carbonio fissato biomassa 542 317<br />

Carbonio dei residui<br />

Sostanza organica<br />

404 221<br />

del suolo (0-5 cm) 176 149<br />

Stabilità degli aggregati 176 150<br />

* (Girasole-Frumento duro) posto = 100<br />

San Piero a Grado - Pisa


82 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

cendate arrechi minor <strong>di</strong>sturbo alle specie selvatiche<br />

e ne migliori l’habitat.<br />

A livello <strong>di</strong> sistema colturale, comunque, la bio<strong>di</strong>versità<br />

può risultare senz’altro incrementata dal<br />

fatto che nelle <strong>colture</strong> da biomassa si tende maggiormente<br />

a evitare o limitare il ricorso agli erbici<strong>di</strong><br />

rispetto alle coltivazioni tra<strong>di</strong>zionali. È noto, infatti,<br />

come la presenza delle infestanti nelle <strong>colture</strong> da<br />

energia sia sovente molto più accettabile e come<br />

queste possano invece incrementare la stabilità dell’agroecosistema,<br />

essendo spesso ospiti o interme<strong>di</strong>ari<br />

<strong>di</strong> insetti e parassiti e/o cibo per predatori.<br />

Secondo alcuni autori, poi, in un sistema colturale<br />

destinato alla produzione <strong>di</strong> biomassa, la bio<strong>di</strong>versità<br />

può essere accresciuta e sostenuta tramite<br />

la coltivazione <strong>di</strong> un maggior numero <strong>di</strong> specie e<br />

varietà; infatti, non essendoci in questo caso particolari<br />

esigenze legate alle caratteristiche varietali è<br />

possibile recuperare, ad esempio, vecchi genotipi<br />

<strong>di</strong> numerosi cereali molto più produttivi in termini<br />

<strong>di</strong> biomassa e meno in termini <strong>di</strong> produzione<br />

granellare rispetto alle moderne varietà coltivate<br />

esclusivamente per la granella.<br />

Ma se in generale, a scala territoriale e regionale<br />

l’introduzione <strong>di</strong> <strong>colture</strong> energetiche perenni,<br />

specialmente arboree, sembra essere in grado <strong>di</strong><br />

accrescere il livello della bio<strong>di</strong>versità rispetto alle<br />

più tra<strong>di</strong>zionali organizzazioni produttive basate<br />

sulle <strong>colture</strong> intensive <strong>di</strong> cereali e <strong>di</strong> <strong>colture</strong> industriali,<br />

in alcuni casi la conversione verso sistemi<br />

produttivi “energetici” può comportare un decremento<br />

del livello <strong>di</strong> bio<strong>di</strong>versità; basti in tal senso<br />

considerare, ad esempio, l’ipotesi derivante dalla<br />

sostituzione <strong>di</strong> un sistema colturale basato sul<br />

pascolo o sul prato-pascolo anche rispetto a una<br />

qualunque SRF <strong>di</strong> specie legnose.<br />

Infine, soprattutto nel caso delle SRF, è evidente<br />

come con questo tipo <strong>di</strong> impianti si realizzi<br />

anche un importante ruolo <strong>di</strong> anello <strong>di</strong> congiunzione<br />

fra terreni destinati a seminativi e aree boscate;<br />

anello <strong>di</strong> congiunzione questo che può costituire<br />

un importante corridoio per la fauna autoctona.<br />

In <strong>di</strong>verse occasioni, in <strong>di</strong>fferenti Paesi europei,<br />

sono stati osservati significativi incrementi<br />

nella presenza <strong>di</strong> alcune specie selvatiche (capriolo,<br />

coniglio, lepre, fagiano ecc.) <strong>di</strong> notevole interesse<br />

anche ai fini turistico-venatori. Di contro possono<br />

talvolta insorgere alcune perplessità ecologiche se<br />

si considera la possibilità, da taluni temuta, che le<br />

specie energetiche possano sfuggire al controllo<br />

antropico e colonizzare la aree circostanti con<br />

eventuali successivi problemi <strong>di</strong> contenimento; in<br />

realtà dal punto <strong>di</strong> vista pratico, la maggior parte<br />

delle specie più interessanti per la SRF (come il<br />

pioppo, ad esempio) non sembra certamente in<br />

grado <strong>di</strong> sopravvivere facilmente senza un adeguato<br />

intervento umano <strong>di</strong> sostegno e <strong>di</strong> controllo dei<br />

suoi competitori.<br />

È noto che un altro in<strong>di</strong>catore <strong>di</strong> accettabilità<br />

ecologica <strong>di</strong> un processo produttivo agricolo – sia<br />

che si tratti <strong>di</strong> una sola coltura o che si riferisca a<br />

un intero sistema colturale – è da in<strong>di</strong>viduare nel<br />

bilancio energetico dello stesso, cioè nel rapporto<br />

fra l’energia complessivamente ottenuta (output)<br />

come prodotto utile (o come biomassa totale) e<br />

quella non rinnovabile (input) consumata per ottenere<br />

quella stessa produzione. Nel coacervo dell’energia<br />

immessa nel sistema produttivo <strong>di</strong> riferimento<br />

viene computata sia quella relativa ai <strong>di</strong>versi<br />

mezzi tecnici impiegati (concimi, fitofarmaci,<br />

sementi ecc.), sia quella consumata nel complesso<br />

degli interventi e delle lavorazioni meccaniche previste<br />

dal sistema produttivo adottato.<br />

Da alcune recenti valutazioni inerenti il bilancio<br />

apparente dell’energia, operate sulle principali <strong>colture</strong><br />

da biomassa (sorgo, miscanto, canna e SRF <strong>di</strong><br />

pioppo ad alto e basso input), oggetto della sperimentazione<br />

pluriennale ancora in atto nella pianura<br />

pisana, emergono alcuni dati <strong>di</strong> notevole interesse<br />

(tabb. 3 e 4) sia in or<strong>di</strong>ne alle quantità assolute <strong>di</strong><br />

energia prodotta per unità <strong>di</strong> superficie, sia in termini<br />

<strong>di</strong> più o meno elevati ren<strong>di</strong>menti dell’energia<br />

ausiliaria immessa nelle singole coltivazioni. Di particolare<br />

interesse i dati relativi alla coltura della<br />

canna comune – sia per totale degli output registrati,<br />

sia per ren<strong>di</strong>mento e produttività degli input<br />

immessi nel sistema colturale – oltre alle valutazioni<br />

relative alla SRF <strong>di</strong> pioppo che appaiono particolarmente<br />

interessanti anche per i sistemi colturali<br />

condotti al più basso livello <strong>di</strong> input.<br />

Altro aspetto da considerare nel corso <strong>di</strong> un’analisi<br />

agroambientale <strong>di</strong> questo tipo, è senz’altro<br />

quello dovuto al fatto che la introduzione <strong>di</strong> <strong>colture</strong><br />

da biomassa a destinazione energetica in un<br />

sistema produttivo al posto delle tra<strong>di</strong>zionali <strong>colture</strong><br />

arative, sembra determinare una sostanziale<br />

riduzione degli impieghi <strong>di</strong> fertilizzanti e <strong>di</strong> fitofarmaci,<br />

con una conseguente riduzione dei rischi<br />

<strong>di</strong> inquinamento delle acque, sia superficiali che<br />

profonde. Nelle SRF <strong>di</strong> <strong>colture</strong> legnose, poi, un<br />

adeguato e ponderato ricorso a <strong>colture</strong> <strong>di</strong> copertura<br />

– cover crops – con specie erbacee azoto-fissatrici,<br />

a valere soprattutto nelle fasi iniziali dell’impianto,<br />

può senz’altro consentire una ulteriore<br />

riduzione dell’impiego <strong>di</strong> elementi nutritivi più facilmente<br />

lisciviabili e al tempo stesso proteggere il<br />

terreno fino al momento in cui la vegetazione<br />

arborea non lo ha completamente coperto.


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

Tab. 3 - Bilancio energetico delle <strong>colture</strong> erbacee* (GJ ha -1 anno -1)<br />

Ovviamente, il potenziale effetto <strong>di</strong> riduzione<br />

dell’inquinamento non puntiforme delle acque<br />

<strong>di</strong>pende fondamentalmente, oltre che dalle caratteristiche<br />

delle principali coltivazioni che si vanno<br />

a sostituire e, quin<strong>di</strong>, dalla quantità <strong>di</strong> fertilizzanti<br />

effettivamente risparmiati, anche dal tipo <strong>di</strong> terreno<br />

interessato, dall’orografia dell’area, dalle caratteristiche<br />

climatiche della stessa ecc. Suoli sabbiosi,<br />

in pendenza o irrigui, con falde acquifere superficiali,<br />

sistemi colturali molto intensivi ecc., sono<br />

senz’altro quelli più vulnerabili da questo punto <strong>di</strong><br />

vista. Del resto, poi, il ricorso a impianti “nastriformi”<br />

costituiti da <strong>colture</strong> poliennali a destinazione<br />

energetica potrebbe talvolta essere <strong>di</strong> ausilio anche<br />

nell’intercettazione dei nutrienti (buffer strip) in<br />

uscita dai tra<strong>di</strong>zionali or<strong>di</strong>namenti colturali se adeguatamente<br />

collocati lungo le scoline e i fossi o<br />

nelle apposite aree costruite per intercettare il<br />

“runoff” degli appezzamenti.<br />

È pressoché unanimemente riconosciuto, inoltre,<br />

che le <strong>colture</strong> poliennali da energia, sia erbacee<br />

che arboree ad alta densità <strong>di</strong> impianto, costituiscono<br />

uno dei mezzi più efficaci per ridurre i rischi<br />

<strong>di</strong> erosione nelle aree in pen<strong>di</strong>o e nei terreni pianeggianti<br />

particolarmente sensibili, ciò sia per la<br />

presenza pressoché continua della vegetazione sul<br />

terreno, che costituisce <strong>di</strong>rettamente una valida<br />

copertura del suolo, sia per l’incremento <strong>di</strong> sostanza<br />

organica che si registra negli strati superficiali<br />

del terreno e per l’effetto “mulching”, prodotto<br />

soprattutto nel caso della SRF dalle foglie cadute<br />

annualmente, sia – infine – per l’effetto <strong>di</strong> trattenimento<br />

delle masse terrose operato dagli apparati<br />

ra<strong>di</strong>cali durante i perio<strong>di</strong> maggiormente piovosi<br />

dell’anno.<br />

Alcune stime in tal senso, da noi recentemente<br />

condotte relativamente alle <strong>colture</strong> da biomassa a<br />

destinazione energetica – SRF a due <strong>di</strong>fferenti livelli<br />

<strong>di</strong> intensificazione colturale a confronto con<br />

alcune <strong>colture</strong> agrarie “tra<strong>di</strong>zionali” in avvicendamento,<br />

<strong>di</strong> cui alla sperimentazione in atto a Pisa già<br />

rammentata – hanno comunque evidenziato, an-<br />

Sorgo Miscanto Canna<br />

Totale Input 33,0 18,6 17,9<br />

Totale Output 491,4 257,0 616,2<br />

Output/Input 14,9 13,8 34,4<br />

Output - Input 458,4 238,4 598,3<br />

Produttività energia kg GJ -1 930,3 1.511,5 2.087,8<br />

* Coltivazioni presso San Piero a Grado - Pisa.<br />

Tab. 4 - Bilancio energetico della SRF <strong>di</strong> pioppo*<br />

(GJ ha -1 anno -1 )<br />

SRF - A SRF - B<br />

Totale Input 16,3 11,1<br />

Totale Output 415,2 323,5<br />

Output/Input 25,5 29,3<br />

Output - Input 399,0 312,4<br />

Produttività energia kg GJ -1 1.356,7 1.556,1<br />

* Coltivazioni presso San Piero a Grado - Pisa.<br />

83<br />

che sotto questo profilo, un interessante miglior<br />

livello <strong>di</strong> accettabilità ecologica e/o <strong>di</strong> sostenibilità<br />

agroambientale della SRF <strong>di</strong> pioppo rispetto alle<br />

<strong>colture</strong> erbacee annuali.<br />

È evidente infatti che se è vero che i benefici<br />

maggiori si registrano soprattutto quando le <strong>colture</strong><br />

poliennali da energia – e la SRF in particolare –<br />

vengono proposte in sostituzione <strong>di</strong> <strong>colture</strong> arative<br />

annuali e <strong>di</strong> pascoli molto sfruttati, o su terreni<br />

lasciati a “set-aside” poliennale, o comunque su<br />

suoli decisamente molto degradati, anche in<br />

ambienti decisamente fertili, in un contesto produttivo<br />

basato su avvicendamenti colturali molto<br />

brevi e su terreni <strong>di</strong> me<strong>di</strong>o impasto o tendenzialmente<br />

argillosi, l’introduzione della SRF <strong>di</strong> pioppo<br />

ha evidenziato una notevole riduzione (fino a<br />

meno della metà) dei rischi <strong>di</strong> erosione e, conseguentemente,<br />

una decisa contrazione delle per<strong>di</strong>te<br />

<strong>di</strong> fosforo dal sistema. Una estrema sintesi delle<br />

valutazioni operate in chiave agroambientale confrontando<br />

la SRF <strong>di</strong> pioppo con le <strong>colture</strong> erbacee<br />

è riportata nella tab. 2.<br />

Per questo tipo <strong>di</strong> coltura (la SRF <strong>di</strong> una specie<br />

legnosa) sembra che il processo erosivo costituisca<br />

un problema solo nelle fasi <strong>di</strong> inse<strong>di</strong>amento; nelle<br />

con<strong>di</strong>zioni ambientali <strong>di</strong> maggior rischio può essere<br />

assicurato comunque un certo grado <strong>di</strong> stabilità<br />

del terreno sia attraverso la realizzazione <strong>di</strong> “cover<br />

crop” e/o <strong>di</strong> “strip” inserite spontaneamente nel-


84 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

l’interfila, sia attraverso l’adozione <strong>di</strong> tecniche conservative<br />

<strong>di</strong> gestione del suolo (fin’anche alle tecniche<br />

<strong>di</strong> non lavorazione) prima e durante l’impianto<br />

delle <strong>colture</strong>.<br />

Infine, come ogni intervento che comporti una<br />

mo<strong>di</strong>fica sostanziale all’assetto del territorio deve<br />

essere attentamente valutato e rapportato alle caratteristiche<br />

dell’ambiente in cui si inserisce anche<br />

sotto il profilo paesaggistico, così anche per le <strong>colture</strong><br />

da energia – e soprattutto per quelle erbacee<br />

poliennali e per gli impianti <strong>di</strong> SRF <strong>di</strong> specie legnose<br />

– si devono valutare anche gli eventuali effetti<br />

negativi che una loro <strong>di</strong>sor<strong>di</strong>nata introduzione sul<br />

territorio possono avere sulla tipicità del paesaggio<br />

agrario e agroforestale in cui queste possono essere<br />

inserite, ciò alla stessa stregua <strong>di</strong> un qualunque<br />

altro impianto <strong>di</strong> coltivazioni legnose permanenti a<br />

destinazione più squisitamente agricola (vigneti,<br />

oliveti, frutteti ecc.).<br />

Anche a livello aziendale le realizzazioni <strong>di</strong><br />

questo tipo <strong>di</strong> coltivazioni devono essere pianificate<br />

tenendo conto delle specifiche caratteristiche del<br />

sito, cercando <strong>di</strong> creare, per quanto possibile, un<br />

equilibrio fra aree a bosco e superfici a seminativo,<br />

evidenziando – semmai – i tratti <strong>di</strong>stintivi del territorio<br />

(piccole valli, corsi d’acqua, <strong>di</strong>rupi ecc.) ed<br />

evitando <strong>di</strong> nascondere le caratteristiche geomorfologiche<br />

<strong>di</strong> questo e gli eventuali manufatti<br />

storici che identificano ciascuna zona, anche in<br />

relazione all’orografia del territorio in cui vanno a<br />

inserirsi: nelle aree pianeggianti acquistano particolare<br />

importanza i primi piani e i contorni delle<br />

coltivazioni, mentre nelle aree declivi è la stessa<br />

estensione dell’impianto ad avere maggiore impatto<br />

a livello visivo. Vanno possibilmente evitate geo-<br />

Tab. 5 - Aspetti ambientali delle <strong>colture</strong> da energia<br />

Agente e causa Azione Effetto ambientale<br />

Copertura vegetale<br />

1. Protezione del terreno dalla pioggia<br />

2. Trattenimento del suolo dagli apparati ra<strong>di</strong>cali<br />

Riduzione rischi <strong>di</strong> erosione<br />

3. Mulching lettiera Minore rischio <strong>di</strong> <strong>di</strong>ffusione<br />

4. Incremento sostanza organica<br />

1. Minori lavorazioni<br />

del fosforo nell’ambiente<br />

Sostituzione<br />

2. Maggior accumulo <strong>di</strong> sostanza organica<br />

3. Maggiore perio<strong>di</strong>cità <strong>di</strong> ritorno nell’atmosfera<br />

Riduzione emissione anidride carbonica<br />

superfici dei prodotti <strong>di</strong> combustione<br />

seminativo 4. Minori concimazioni fosfatiche e maggior Minore rischio <strong>di</strong> <strong>di</strong>ffusione del fosforo<br />

bloccaggio del fosforo da parte della sostanza organica nell’ambiente<br />

Fonte: Mezzalira et al., 2003.<br />

5. Minori concimazioni azotate<br />

Minore rischio <strong>di</strong> lisciviazione<br />

e/o ruscellamento dell’azoto nitrico<br />

metrie troppo definite e per questo non è consigliabile<br />

seguire rigidamente i confini catastali e,<br />

soprattutto nelle aree declivi, è opportuno evitare<br />

che il confine della coltura segua una linea <strong>di</strong>ritta<br />

in posizione ortogonale rispetto al “profilo” del<br />

terreno. Si deve, inoltre, favorire per quanto possibile<br />

la mescolanza <strong>di</strong> specie <strong>di</strong>verse, curando anche<br />

i possibili cromatismi delle <strong>di</strong>verse stagioni, anche<br />

al fine <strong>di</strong> interrompere l’eccessiva uniformità delle<br />

forme e dei colori e al tempo stesso evitare una<br />

eccessiva varietà <strong>di</strong> tinte.<br />

In numerose situazioni, inoltre, gli impianti <strong>di</strong><br />

SRF potrebbero anche svolgere un importante<br />

ruolo ricreativo e <strong>di</strong> fruizione degli spazi ver<strong>di</strong> (ad<br />

esempio, se attraversate da percorsi sportivi), o<br />

anche sviluppare funzioni protettive <strong>di</strong>verse (ad<br />

esempio, schermanti il rumore, <strong>di</strong> filtro per le particelle<br />

volatili inquinanti e per le polveri lungo le<br />

strade e le autostrade) e, come già accennato, essere<br />

utilizzate come superfici in grado <strong>di</strong> meglio<br />

mantenere la selvaggina a scopo venatorio.<br />

Concludendo le <strong>colture</strong> poliennali erbacee<br />

hanno effetti ambientali positivi in quanto consentono:<br />

• una decisa riduzione nell’impiego dei fitofarmaci<br />

normalmente usati per la <strong>di</strong>fesa delle <strong>colture</strong><br />

agrarie;<br />

• un sostanziale controllo del fenomeno erosivo,<br />

sia per il miglioramento indotto dalle caratteristiche<br />

fisiche degli strati superficiali del terreno<br />

sia per l’effetto protettivo <strong>di</strong>rettamente operato<br />

sul suolo;<br />

• un notevole miglioramento dell’habitat per la<br />

fauna selvatica derivante dall’abbondante e dalla<br />

prolungata presenza <strong>di</strong> biomassa sul terreno;


COLTURE PER LA PRODUZIONE DI BIOMASSE AD USO ENERGETICO<br />

• il netto incremento dei livelli <strong>di</strong> carbonio catturati<br />

in conseguenza dell’aumento della sostanza<br />

organica presente nel terreno;<br />

• la consistente riduzione dei rischi <strong>di</strong> alterazione<br />

negativa della qualità delle acque superficiali<br />

per le minori per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> nutrienti dal suolo interessato;<br />

• la decisa riduzione dell’emissione <strong>di</strong> “gasserra”<br />

per unità d’energia prodotta dal sistema<br />

colturale;<br />

• il potenziale miglioramento della qualità paesaggistica<br />

dei territori rurali.<br />

Bibliografia<br />

APAT (2004) - Italian greenhouse gas inventory 1990-<br />

2001. National Inventory Report, 2003. Agenzia per<br />

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della silvicoltura a breve rotazione come coltura<br />

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Ltd., pp. 759-765.<br />

85<br />

Da quanto appena ricordato, emerge al momento<br />

la convinzione che gli eventuali sistemi colturali,<br />

più o meno decisamente basati sulla produzione<br />

<strong>di</strong> biomasse a destinazione energetica, non<br />

sembrano generare particolari preoccupazioni sul<br />

piano della sostenibilità agroambientale; e ciò anche<br />

alla luce del sicuro margine <strong>di</strong> miglioramento<br />

in tal senso ipotizzabile attraverso la messa a punto<br />

e l’adozione <strong>di</strong> sempre più razionali tecniche colturali,<br />

che potranno essere ulteriormente definite a<br />

seguito delle verifiche sperimentali già attivate e <strong>di</strong><br />

quelle da avviare nel prossimo futuro.<br />

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15-38.


PARTE II<br />

<strong>Le</strong> esperienze del progetto Bioenergy Farm


4. Il Progetto Bioenergy Farm<br />

Antonio Faini, Gianfranco Nocentini - ARSIA<br />

Enrico Bonari - Laboratorio Land Lab, Scuola Superiore Sant’Anna, Pisa<br />

L’ARSIA, su incarico della Direzione Generale<br />

Sviluppo Economico della Giunta Regionale della<br />

Toscana, ha inviato al MiPAF (Ministero per le<br />

Politiche Agricole e Forestali), nell’ambito del programma<br />

PROBIO (Programma Biocombustibili), il<br />

progetto Bioenergy Farm che, presentando azioni<br />

innovative e in linea con gli obiettivi dello stesso<br />

Programma, è stato approvato e finanziato per<br />

complessivi Euro 524.720,20, <strong>di</strong> cui Euro<br />

462.745,38 finanziati dal MiPAF (Programma<br />

PROBIO) e € 61.974,82 dalla Regione Toscana -<br />

Direzione Generale Politiche territoriali e ambientali<br />

- Area Energia.<br />

Il progetto ha promosso l’uso delle biomasse<br />

agroforestali per la produzione <strong>di</strong> energia termica<br />

attraverso l’effettuazione <strong>di</strong> attività <strong>di</strong>mostrative,<br />

formative e <strong>di</strong>vulgative, inserendosi nel quadro<br />

delle politiche energetiche dell’Unione Europea,<br />

che mirano alla riduzione della <strong>di</strong>pendenza dai<br />

combustibili fossili e al rispetto del Protocollo <strong>di</strong><br />

Kyoto. Per rispettare gli accor<strong>di</strong> previsti dal Protocollo<br />

<strong>di</strong> Kyoto (ridurre le emissioni globali <strong>di</strong> CO 2<br />

dell’8% entro il 2010), l’Unione Europea e gli Stati<br />

membri si sono, infatti, impegnati nel sostenere lo<br />

sviluppo delle fonti rinnovabili (sole, vento, geotermìa,<br />

energia idroelettrica, biomassa etc.), che<br />

rappresentano fonti energetiche rispettose dell’ambiente<br />

e, allo stesso tempo, importanti opportunità<br />

<strong>di</strong> occupazione e sviluppo dell’economia locale.<br />

A questo riguardo, il Piano Energetico Regionale<br />

(PER) della Toscana, attuazione della L.R. n.<br />

45/97 “Norme in materia <strong>di</strong> risorse energetiche”,<br />

persegue l’obiettivo <strong>di</strong> promuovere la riduzione<br />

dei consumi energetici, il contenimento dei fenomeni<br />

<strong>di</strong> inquinamento ambientale e lo sviluppo e la<br />

<strong>di</strong>ffusione delle fonti rinnovabili. Tra le energie<br />

rinnovabili, il Piano Energetico Regionale prevede<br />

anche l’utilizzo delle biomasse vegetali come com-<br />

bustibile per il riscaldamento, la produzione <strong>di</strong><br />

acqua calda sanitaria e l’energia elettrica.<br />

Considerato che in Toscana le biomasse vegetali<br />

risultano sfruttate in modo marginale, con il proprio<br />

Piano Energetico, la Regione intende favorire<br />

il massimo sviluppo <strong>di</strong> questa fonte energetica,<br />

promuovendo sia gli impianti cogenerativi <strong>di</strong><br />

<strong>di</strong>mensioni me<strong>di</strong>o-gran<strong>di</strong>, sia quelli per produzione<br />

<strong>di</strong> solo calore e quin<strong>di</strong> anche <strong>di</strong> piccola “taglia”;<br />

lo sviluppo impiantistico ha interessanti prospettive,<br />

in quanto, da un’indagine conoscitiva condotta<br />

in ambito PER (Piano Energetico Regionale),<br />

risulterebbe una <strong>di</strong>sponibilità potenziale annua in<br />

Toscana <strong>di</strong> circa 805.000 tonnellate <strong>di</strong> biomassa<br />

agroforestale. Tali quantitativi <strong>di</strong> biomassa potrebbero<br />

aumentare notevolmente, poiché, a fronte<br />

delle ipotizzate nuove linee <strong>di</strong> Politica Agricola<br />

Comunitaria (PAC), ampie superfici attualmente<br />

interessate da <strong>colture</strong> erbacee potrebbero non aver<br />

più gli attuali sostegni economici alla produzione<br />

e, pertanto, gli operatori agricoli ricercheranno<br />

nuove alternative colturali, fra le quali, le <strong>colture</strong><br />

da biomassa energetica potranno avere buone prospettive<br />

<strong>di</strong> sviluppo.<br />

Pertanto, in riferimento agli in<strong>di</strong>rizzi della PAC,<br />

che tende a ridurre le eccedenze alimentari e a riaffermare<br />

il ruolo fondamentale dell’agricoltura nella<br />

tutela del territorio, anche attraverso la <strong>di</strong>ffusione <strong>di</strong><br />

processi produttivi sostenibili (come quelli destinati<br />

all’ottenimento <strong>di</strong> biomasse per uso energetico), e<br />

tenuto conto delle in<strong>di</strong>cazioni regionali inerenti la<br />

gestione del territorio e lo sviluppo <strong>di</strong> energie alternative,<br />

il progetto ha evidenziato la possibilità <strong>di</strong><br />

proporre, anche per l’agricoltura toscana, modelli <strong>di</strong><br />

“bioenergy farm”, caratterizzati da parziale o totale<br />

autosufficienza energetica, derivante dall’applicazione<br />

<strong>di</strong> or<strong>di</strong>namenti colturali parzialmente o totalmente<br />

alternativi a quelli tra<strong>di</strong>zionali.


90 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

In questo contesto, il ricorso a tecnologie innovative<br />

inerenti la produzione, la raccolta, lo stoccaggio,<br />

la trasformazione in “prodotti energetici<br />

commerciali” e l’uso energetico <strong>di</strong> biomasse, rappresenta<br />

il presupposto necessario per lo sviluppo<br />

<strong>di</strong> questi nuovi modelli aziendali nel comparto<br />

agroforestale.<br />

Lo sviluppo <strong>di</strong> queste nuove realtà aziendali,<br />

specie in aree collinari e montane dell’Appennino,<br />

dove è più forte l’integrazione fra attività agricole<br />

e forestali, può concretamente in<strong>di</strong>viduare nuove<br />

alternative colturali, economicamente possibili e<br />

valide per gli impren<strong>di</strong>tori agricoli e forestali.<br />

Al progetto Bioenergy Farm, hanno partecipano,<br />

oltre all’ARSIA (coor<strong>di</strong>namento tecnico-operativo),<br />

che ha coinvolto anche la sua azienda <strong>di</strong> collaudo<br />

e trasferimento dell’innovazione – Azienda<br />

<strong>di</strong> Cesa (Arezzo) –, le seguenti strutture scientifiche,<br />

tecniche e impren<strong>di</strong>toriali, che hanno sottoscritto<br />

un protocollo <strong>di</strong> intesa con ARSIA per attuare<br />

in modo coor<strong>di</strong>nato e sinergico le attività progettuali:<br />

• Scuola Superiore <strong>di</strong> Stu<strong>di</strong> Universitari e <strong>di</strong> Perfezionamento<br />

Sant’Anna - Pisa (coor<strong>di</strong>namento<br />

scientifico);<br />

• <strong>Centro</strong> <strong>Inter<strong>di</strong>partimentale</strong> <strong>Ricerche</strong> agroambientali<br />

“E. Avanzi” - Università degli Stu<strong>di</strong> <strong>di</strong><br />

Pisa;<br />

• Società EcoTre System srl <strong>di</strong> Firenze (proprietaria<br />

della tecnologia brevettata Sistema <strong>di</strong> Pellettizzazione<br />

ETS ® );<br />

• Azienda agricola <strong>di</strong> Montepal<strong>di</strong> dell’Università<br />

degli Stu<strong>di</strong> <strong>di</strong> Firenze;<br />

• l’Industria Boschiva Balducci <strong>di</strong> Buti (Pisa);<br />

• le organizzazioni professionali agricole della<br />

Toscana con alcune loro aziende agroforestali.<br />

Il partenariato è stato, pertanto, complesso e<br />

articolato, poiché il progetto presenta un approccio<br />

<strong>di</strong> filiera che va dalla produzione, raccolta e trasformazione<br />

<strong>di</strong> biomasse agroforestali (provenienti<br />

sia da <strong>colture</strong> agricole <strong>de<strong>di</strong>cate</strong>, quali il sorgo, la<br />

canna comune, il cardo e il miscanto, sia da residui<br />

delle coltivazioni agrarie, sia dal materiale legnoso<br />

proveniente dal taglio del bosco), fino all’utilizzo<br />

delle biomasse in piccoli/me<strong>di</strong> impianti per<br />

la produzione <strong>di</strong> calore a livello aziendale e interaziendale.<br />

Più specificatamente il progetto, nel corso dei<br />

suoi tre anni <strong>di</strong> durata (2001-2004), ha perseguito<br />

i seguenti obiettivi principali:<br />

• verificare, nell’ambito dei <strong>di</strong>fferenti ambienti<br />

agropedoclimatici toscani, la reale possibilità <strong>di</strong><br />

definire, a livello aziendale, un’organizzazione<br />

produttiva, agronomicamente sostenibile,<br />

mirata prevalentemente alla produzione <strong>di</strong><br />

“<strong>colture</strong> agroforestali <strong>de<strong>di</strong>cate</strong>” da energia;<br />

• organizzare sistemi colturali sostenibili per la<br />

produzione <strong>di</strong> biomasse;<br />

• <strong>di</strong>mostrare la fattibilità organizzativa e tecnica,<br />

la sostenibilità economica e ambientale <strong>di</strong> un<br />

sistema aziendale o interaziendale “Bioenergy<br />

Farm”, caratterizzato da un’elevata autosufficienza<br />

energetica derivante anche dalla propria<br />

capacità <strong>di</strong> produrre, raccogliere, stoccare, trasformare,<br />

commercializzare e utilizzare biomasse<br />

come principale fonte energetica, attraverso<br />

la realizzazione <strong>di</strong> azioni <strong>di</strong>mostrative a<br />

vario livello nella filiera;<br />

• creare nuove opportunità <strong>di</strong> impresa nel settore<br />

agroforestale, soprattutto per quanto riguarda<br />

la raccolta e la trasformazione delle biomasse<br />

agroforestali;<br />

• contribuire alla riduzione della <strong>di</strong>pendenza<br />

dalle fonti energetiche tra<strong>di</strong>zionali;<br />

• <strong>di</strong>vulgare e <strong>di</strong>ffondere agli agricoltori e operatori<br />

del settore, anche attraverso la realizzazione<br />

<strong>di</strong> azioni <strong>di</strong>mostrative a vario livello nella<br />

filiera, le conoscenze sulla produzione, raccolta,<br />

stoccaggio, trasformazione e utilizzazione<br />

energetica delle <strong>colture</strong> agroforestali da biomassa<br />

e sulle tecnologie <strong>di</strong> trasformazione della<br />

biomassa in energia termica.<br />

Per conseguire gli obiettivi sopra enunciati,<br />

sono state attuate le seguenti attività principali:<br />

1. realizzazione <strong>di</strong> un’indagine territoriale per la<br />

caratterizzazione agropedoclimatica dei comprensori<br />

agricoli della Toscana, al fine <strong>di</strong> valutare<br />

il loro livello <strong>di</strong> “vocazione” per la produzione<br />

<strong>di</strong> <strong>colture</strong> energetiche. <strong>Le</strong> specie interessate<br />

dal progetto sono state il sorgo da fibra, la<br />

canna comune, il miscanto, il cardo, il pioppo<br />

coltivato a ciclo breve (Short Rotation Forestry)<br />

e i residui dell’attività agricola e forestale;<br />

2. in<strong>di</strong>viduazione e analisi, sulla base della precedente<br />

attività, delle problematiche ancora irrisolte<br />

inerenti la tecnica <strong>di</strong> coltivazione delle<br />

biomasse (sorgo, canna comune, miscanto e<br />

cardo) e la messa a punto dei sistemi colturali<br />

ritenuti più consoni alle <strong>di</strong>fferenti realtà aziendali<br />

nei <strong>di</strong>versi areali toscani più vocati;<br />

3. realizzazione <strong>di</strong> prove <strong>di</strong>mostrative <strong>di</strong> coltivazione<br />

delle biomasse, in aree rappresentative dei<br />

comprensori agricoli della Toscana;<br />

4. realizzazione, presso il <strong>Centro</strong> <strong>Inter<strong>di</strong>partimentale</strong><br />

<strong>Ricerche</strong> <strong>Agro</strong>ambientali “E. Avanzi”


<strong>di</strong> Pisa, <strong>di</strong> un impianto <strong>di</strong>mostrativo <strong>di</strong> pellettatura<br />

della biomassa agroforestale e conduzione<br />

<strong>di</strong> prove <strong>di</strong>mostrative <strong>di</strong> produzione del pellet<br />

da biomassa;<br />

5. progettazione e realizzazione <strong>di</strong> impianti termici<br />

<strong>di</strong>mostrativi alimentati a biomasse legnose,<br />

sotto forma <strong>di</strong> pellet, <strong>di</strong> cippato (scaglie <strong>di</strong><br />

legno) o <strong>di</strong> legno a pezzi, sia presso aziende<br />

agricole private che presso strutture pubbliche.<br />

La principale caratteristica <strong>di</strong> questi impianti<br />

termici è il loro alto livello <strong>di</strong> innovazione, specie<br />

per quanto riguarda l’efficienza termica,<br />

l’affidabilità, la sicurezza <strong>di</strong> funzionamento e il<br />

controllo delle emissioni inquinanti;<br />

6. realizzazione <strong>di</strong> attività formative e <strong>di</strong>vulgative<br />

(visite guidate, corsi <strong>di</strong> formazione, partecipazione<br />

a convegni e seminari tecnici, pre<strong>di</strong>sposizione<br />

<strong>di</strong> pubblicazioni tecniche, altro materiale<br />

<strong>di</strong>vulgativo, pagine web ecc.).<br />

L’ARSIA, per l’attività <strong>di</strong> monitoraggio “interno”<br />

prevista dal progetto, ha costituito un Comitato<br />

tecnico-scientifico composto da cinque membri<br />

designati dalle strutture e/o organizzazioni coinvolte<br />

nel progetto, che perio<strong>di</strong>camente ha esaminato<br />

lo stato <strong>di</strong> avanzamento del progetto. Il Comitato<br />

tecnico-scientifico è stato coor<strong>di</strong>nato dal prof.<br />

Enrico Bonari della Scuola Superiore <strong>di</strong> Stu<strong>di</strong> Universitari<br />

e <strong>di</strong> Perfezionamento Sant’Anna <strong>di</strong> Pisa.<br />

È stato, inoltre, attuato un controllo “esterno”<br />

delle attività progettuali, demandato a una apposita<br />

commissione, costituita da tre “figure” esterne<br />

al progetto. La Commissione, nominata dall’AR-<br />

SIA, è costituita dal prof. Giovanni Riva del Gruppo<br />

<strong>di</strong> Supporto al Programma PROBIO del MiPAF,<br />

dal dott. ing. Giuliano Grassi, segretario dell’EU-<br />

BIA (European Biomass Industry Association), e dal<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

91<br />

dott. Luigi Pari del CRA-Istituto Sperimentale per<br />

la Meccanizzazione Agricola, che ha avuto il compito<br />

<strong>di</strong> valutare i risultati raggiunti al termine delle<br />

annualità del progetto.<br />

L’attuazione del progetto Bioenergy Farm ha<br />

contribuito a dare avvio, in Toscana, parallelamente<br />

al progetto stesso, a una serie <strong>di</strong> iniziative importanti<br />

sulla valorizzazione energetica delle biomasse<br />

agroforestali. L’esempio più significativo, a<br />

questo riguardo, è stato la realizzazione, in Toscana,<br />

della prima e<strong>di</strong>zione della manifestazione<br />

“<strong>Le</strong>gno Energia <strong>Centro</strong> Italia”, che si è tenuta ad<br />

Arezzo dal 13 al 16 marzo 2003; manifestazione<br />

che ha rappresentato un momento significativo <strong>di</strong><br />

confronto e <strong>di</strong> aggiornamento per i tecnici e operatori<br />

del settore. Durante questa manifestazione si<br />

sono tenuti importanti convegni sul tema della<br />

valorizzazione energetica delle biomasse legnose,<br />

sono state realizzate prove <strong>di</strong>mostrative <strong>di</strong> macchine<br />

forestali e <strong>di</strong> macchine per la raccolta delle potature<br />

dei vigneti e sono state presentate tecnologie<br />

innovative <strong>di</strong> trasformazione delle biomasse in<br />

energia termica.<br />

Bibliografia<br />

NOCENTINI G., FAINI A. (2002) - La produzione <strong>di</strong> energia<br />

da biomasse: il progetto Bioenergy Farm. Pisa.<br />

GRUPPO DI COORDINAMENTO ITALIANO PROGETTO<br />

ALTERNOBIOGUIDE, <strong>Le</strong> coltivazioni da biomassa per<br />

un’energia alternativa. Agricoltura, 293: 58-99.<br />

Toscana Rurale, 2003. “Speciale <strong>Le</strong>gno Energia”, Supplemento<br />

al n. 5 <strong>di</strong> “Terra e Vita”, 25-31 gennaio 2003<br />

a cura <strong>di</strong> ARSIA (Agenzia Regionale per lo Sviluppo e<br />

l’Innovazione nel settore Agricolo-forestale).


5. Analisi territoriale delle <strong>colture</strong> da energia in Toscana<br />

Tiziana Sabbatini, Ricardo Villani, Enrico Bonari, Mariassunta Galli<br />

Laboratorio Land Lab, Scuola Superiore Sant’Anna, Pisa<br />

5.1 Scopo dell’indagine territoriale<br />

L’eventuale <strong>di</strong>ffusione delle <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong><br />

alla produzione <strong>di</strong> energia non può prescindere da<br />

indagini territoriali finalizzate a sistematizzare dati<br />

e informazioni utili agli operatori pubblici e privati<br />

per le valutazioni <strong>di</strong> opportunità relativamente<br />

all’introduzione in un qualunque comprensorio<br />

agricolo <strong>di</strong> nuovi in<strong>di</strong>rizzi produttivi e processi <strong>di</strong><br />

trasformazione. La filiera bioenergetica è da considerarsi,<br />

infatti, un sistema complesso per le sue<br />

implicazioni sociali, economiche e ambientali, rappresentando<br />

al tempo stesso uno strumento <strong>di</strong> particolare<br />

interesse per lo sviluppo dei territori rurali.<br />

Tale considerazione risulta particolarmente evidente<br />

laddove all’introduzione <strong>di</strong> <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong><br />

corrisponda la volontà da parte degli Enti e l’attività<br />

da parte degli impren<strong>di</strong>tori nel consolidare<br />

una <strong>di</strong>mensione “consociata” <strong>di</strong> produzioni legnose<br />

ed erbacee, intesa non come ere<strong>di</strong>tà impren<strong>di</strong>toriale<br />

residuale ed ere<strong>di</strong>tà paesaggistica da conservare,<br />

ma come strumento per garantire un equilibrato<br />

sviluppo dei <strong>di</strong>stretti rurali.<br />

La <strong>di</strong>ffusione <strong>di</strong> <strong>colture</strong> da biomassa può essere,<br />

infatti, analizzata e programmata a scala comprensoriale,<br />

a livello e in termini <strong>di</strong> sistema, in cui<br />

far coesistere <strong>di</strong>mensioni produttive <strong>di</strong>fferenziate<br />

in modo da migliorare l’efficienza e l’efficacia dei<br />

fattori e delle risorse naturali e in cui la “consociazione<br />

<strong>di</strong> attività agricola e forestale” finalizzate alla<br />

produzione <strong>di</strong> biomassa da energia rappresenti un<br />

modo per valorizzare l’intero territorio. In altre<br />

parole, è stato ipotizzato un processo <strong>di</strong> agroforestazione<br />

e un recupero delle attività agroselvicolturali<br />

che vada oltre la <strong>di</strong>mensione aziendale, proponendosi<br />

come eventuale nuovo in<strong>di</strong>rizzo produttivo<br />

a scala territoriale, con conseguenti significative<br />

interazioni spaziali.<br />

In linea con quanto detto in precedenza, si<br />

ritiene comunque che la massima valorizzazione<br />

della filiera bioenergetica 1 si ottenga soprattutto<br />

quando i più o meno consistenti positivi effetti<br />

economici, sociali e ambientali sono prevalentemente<br />

mantenuti in ambito locale. L’acquisizione<br />

dei <strong>di</strong>fferenti dati relativi agli aspetti pedoclimatici,<br />

agronomici e socioeconomici assume, quin<strong>di</strong>, in<br />

questo caso una funzione strategicamente ancora<br />

più efficace nel momento in cui i <strong>di</strong>versi aspetti<br />

sono definiti “geograficamente”; ciò infatti permette<br />

<strong>di</strong> analizzare e in<strong>di</strong>viduare in modo più<br />

<strong>di</strong>retto le potenziali aree “vocate” per la eventuale<br />

introduzione delle <strong>colture</strong> da energia.<br />

In tal senso, nel corso del presente lavoro, è<br />

stata sviluppata una metodologia <strong>di</strong> indagine che ha<br />

previsto la progettazione <strong>di</strong> un vero e proprio Sistema<br />

Informativo Territoriale (SIT), al fine <strong>di</strong> ottenere<br />

un supporto decisionale il più possibile valido per<br />

la definizione <strong>di</strong> nuove proposte programmatiche<br />

volte alla valorizzazione delle <strong>di</strong>verse <strong>colture</strong> e alla<br />

valutazione – in prima approssimazione – della loro<br />

sostenibilità a livello <strong>di</strong> singoli comprensori. Un SIT<br />

specifico consente, infatti, <strong>di</strong> analizzare sinergicamente<br />

i <strong>di</strong>versi fattori che insistono su una data area<br />

attraverso la sovrapposizione <strong>di</strong> <strong>di</strong>fferenti tematismi,<br />

laddove per tematismo si deve intendere uno<br />

“strato informativo” caratterizzante un dato territorio<br />

e avente una duplice natura: geometrica nella<br />

raffigurazione grafica degli elementi presenti e<br />

tabellare, nella connessione a un data-base per gli<br />

attributi descrittivi degli elementi stessi.<br />

Com’è noto, la peculiarità e la rilevanza del SIT<br />

risiede essenzialmente nel suo carattere <strong>di</strong>namico e<br />

modulare, in grado <strong>di</strong> fornire alla “amministrazione-utente”<br />

un’oggettiva rappresentazione d’insieme<br />

del territorio e la possibilità <strong>di</strong> condurre un’analisi<br />

contestuale (ex-ante) degli elementi critici e delle


94 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

potenzialità esistenti, un’efficace pianificazione<br />

d’area, il monitoraggio (in itinere) delle modalità <strong>di</strong><br />

realizzazione e gestione delle scelte <strong>di</strong> piano e, infine,<br />

la valutazione (ex-post) dei risultati ottenuti.<br />

Tutto ciò premesso, nel presente stu<strong>di</strong>o, lo scopo<br />

principale della realizzazione dello specifico SIT<br />

(<strong>di</strong> seguito battezzato come SIT-BEF da Bioenergy<br />

Farm) è stato quello <strong>di</strong> fornire, a livello più analitico<br />

possibile, uno strumento atto a valutare le<br />

<strong>di</strong>verse potenzialità delle “unità territoriali” della<br />

Toscana, definite in relazione al possibile sviluppo<br />

<strong>di</strong> una filiera bioenergetica basata sulla eventuale<br />

introduzione, anche in forma complementare, <strong>di</strong><br />

<strong>colture</strong> agrarie <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> alla produzione <strong>di</strong> biomassa.<br />

In particolare, la creazione del SIT-BEF ha previsto<br />

la valutazione del livello <strong>di</strong> vocazione dei <strong>di</strong>fferenti<br />

comprensori agricoli nella <strong>di</strong>rezione <strong>di</strong> cui<br />

sopra attraverso l’analisi delle principali caratteristiche,<br />

sia agroclimatiche che socioeconomiche del<br />

territorio regionale. Ciò anche al fine, come in precedenza<br />

accennato, <strong>di</strong> mettere a <strong>di</strong>sposizione degli<br />

attori economici e sociali eventualmente coinvolti,<br />

il maggior numero possibile delle informazioni<br />

reperite in merito ai molteplici criteri considerati e<br />

<strong>di</strong> rappresentare un valido strumento <strong>di</strong> supporto<br />

alle decisioni, il più possibile capace <strong>di</strong> rispondere<br />

a una logica <strong>di</strong> piena valorizzazione delle potenzialità<br />

produttive del sistema agroforestale regionale<br />

e, più in generale, al raggiungimento <strong>di</strong> una proficua<br />

interazione tra “innovazione” e “sostenibilità”<br />

dei processi produttivi nei territori rurali.<br />

A questo proposito, per concludere, si sottolinea<br />

che la “bioenergia”, così come qualsiasi altra<br />

energia rinnovabile, non è necessariamente esclusivamente<br />

“positiva” nei confronti <strong>di</strong> un territorio;<br />

un sistema inappropriato <strong>di</strong> produzione e <strong>di</strong> uso<br />

della biomassa può generare effetti negativi, nonostante<br />

la “rinnovabilità” della fonte energetica che<br />

inevitabilmente costituisce. In una logica <strong>di</strong> sviluppo<br />

sostenibile, è necessario analizzare tutte le possibili<br />

alternative costituite dalle <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong>;<br />

tenendo anche in debita considerazione l’intero e<br />

articolato “contesto” in cui queste possono essere<br />

prodotte, trasformate e utilizzate.<br />

5.2 Metodologia <strong>di</strong> analisi<br />

Nel corso degli ultimi anni si sono <strong>di</strong>ffusi molteplici<br />

supporti tecnologici e metodologie <strong>di</strong> analisi<br />

in grado <strong>di</strong> rispondere in modo sempre più efficace<br />

all’esigenza <strong>di</strong> procedere a “valutazioni territoriali”<br />

del tipo <strong>di</strong> quella da noi suggerita; nel caso<br />

specifico si ritiene quin<strong>di</strong> utile fornire un quadro<br />

conoscitivo, sia <strong>di</strong> carattere generale che <strong>di</strong> dettaglio,<br />

per meglio comprendere i risultati dell’indagine<br />

condotta, facendo riferimento congiuntamente<br />

alle <strong>di</strong>verse fasi metodologiche e alle relative<br />

modalità <strong>di</strong> acquisizione e gestione dei dati.<br />

Tecnologia GIS<br />

e Sistemi Informativi Territoriali<br />

Nell’accezione più comunemente accettata nel<br />

nostro Paese, i GIS (Geographical Information<br />

System) si configurano come software de<strong>di</strong>cati<br />

all’analisi territoriale e rappresentano uno strumento<br />

essenziale per il raggiungimento degli<br />

obiettivi preposti all’interno <strong>di</strong> un SIT, inteso questo<br />

come un insieme <strong>di</strong> dati, competenze professionali,<br />

procedure e strumentazione informatica,<br />

inquadrato in un contesto organizzativo il cui<br />

scopo fondamentale è la gestione e la promozione<br />

della conoscenza dei fenomeni che descrivono il<br />

territorio. Un SIT risulta infatti costituito da almeno<br />

tre componenti fondamentali:<br />

• le macchine e i relativi programmi per la gestione<br />

dei dati territoriali. La componente informatica<br />

è dunque rappresentata da un elaboratore<br />

o da una rete <strong>di</strong> elaboratori e dal software<br />

de<strong>di</strong>cato al trattamento dei dati;<br />

• i dati, costituiti da numeri, testi, mappe cartacee,<br />

censimenti, rilievi <strong>di</strong> campagna, immagini e<br />

altro ancora, accomunati comunque dalla caratteristica<br />

<strong>di</strong> fare riferimento a una qualsiasi entità<br />

presente sul territorio cui è possibile attribuire<br />

un preciso posizionamento geografico;<br />

• la componente umana, in grado <strong>di</strong> aggiornare,<br />

mo<strong>di</strong>ficare, elaborare le informazioni contenute<br />

nel SIT e <strong>di</strong> poterne suggerire gli utilizzi più<br />

opportuni.<br />

Per il corretto funzionamento <strong>di</strong> un SIT risultano<br />

ugualmente necessarie tutte le componenti sopra<br />

descritte ed è sufficiente che ne venga a mancare una<br />

soltanto perché l’intero sistema si blocchi e non sod<strong>di</strong>sfi<br />

più le esigenze per le quali era stato costituito.<br />

La tecnologia GIS è da considerarsi senz’altro<br />

come lo strumento più innovativo e funzionale<br />

presente oggi sul mercato, finalizzato ad affrontare<br />

stu<strong>di</strong> <strong>di</strong> carattere territoriale proprio perché è in<br />

grado <strong>di</strong> associare a una informazione geografica<br />

una informazione descrittiva (attributi). Com’è<br />

noto i dati geografici all’interno <strong>di</strong> un GIS possono<br />

essere archiviati secondo due <strong>di</strong>versi formati:<br />

• vettoriale: gli oggetti del mondo reale sono rappresentati<br />

dalle primitive geometriche “punto,<br />

linea e poligono” e i dati numerici sono memorizzati<br />

attraverso le coor<strong>di</strong>nate dei vertici che<br />

caratterizzano tali primitive;


• raster: i dati sono memorizzati tramite la creazione<br />

<strong>di</strong> una griglia regolare (matrice) in cui, a<br />

ogni cella elementare (pixel) è assegnato un<br />

valore alfanumerico che ne rappresenta un attributo;<br />

in questo caso il pixel non costituisce<br />

l’oggetto reale, ma una zona dello spazio fisico<br />

appartenente all’oggetto.<br />

Appare chiaro che in generale il formato raster<br />

è più adatto a descrivere grandezze che variano<br />

con continuità nello spazio, mentre il formato vettoriale<br />

si presta meglio alla rappresentazione <strong>di</strong><br />

oggetti caratterizzati da una <strong>di</strong>scontinuità <strong>di</strong><br />

bordo. I dati vettoriali provengono dalla <strong>di</strong>gitalizzazione<br />

<strong>di</strong> mappe, dai rilievi topografici con strumenti<br />

<strong>di</strong> campagna, dai sistemi <strong>di</strong> posizionamento<br />

satellitari GPS (Global Positioning Systems), dai sistemi<br />

<strong>di</strong> cartografia alfa-numerica tra<strong>di</strong>zionali quali<br />

i CAD (Computer Aided Design). I dati <strong>di</strong> tipo<br />

raster sono invece costituiti da coperture continue<br />

del territorio, come quelle generate dagli scanner o<br />

quelle ottenute grazie al ricorso alle immagini<br />

satellitari o alle foto aree. In questo caso, per essere<br />

gestite in una logica GIS, le immagini devono<br />

essere georeferenziate facendo collimare le coor<strong>di</strong>nate<br />

dei punti noti a terra con quelle degli oggetti<br />

che vi sono rappresentati e quin<strong>di</strong> raddrizzate,<br />

ovvero ricalcolate tenendo conto della deformazione<br />

compiuta. Tale operazione è <strong>di</strong> fondamentale<br />

importanza per consentire la sovrapposizione<br />

delle immagini raster con i corrispondenti dati vettoriali,<br />

tecnica spesso utilizzata per l’aggiornamento<br />

<strong>di</strong> questi ultimi.<br />

In ogni modo, qualunque sia il formato utilizzato<br />

per la rappresentazione grafica, ciò che contrad<strong>di</strong>stingue<br />

il modello dei dati nella logica GIS, rispetto<br />

ai sistemi <strong>di</strong> cartografia numerica tra<strong>di</strong>zionali (CAD),<br />

si qualifica in due caratteristiche fondamentali:<br />

• la prima consiste nella possibilità <strong>di</strong> associare a<br />

elementi geometrici rappresentativi <strong>di</strong> oggetti o<br />

<strong>di</strong> aree sul territorio attributi descrittivi e informazioni<br />

<strong>di</strong> vario genere come, ad esempio, dati<br />

alfanumerici, testi, foto, <strong>di</strong>segni ecc.;<br />

• la seconda è costituita dalla opportunità <strong>di</strong> georeferenziare<br />

ogni tipo <strong>di</strong> dato acquisito.<br />

Riguardo al primo punto si deve precisare che<br />

l’archiviazione dei dati in un sistema GIS avviene<br />

tramite il ricorso a un formato composto, graficotabellare,<br />

che consente <strong>di</strong> legare intimamente la<br />

geografia che delimita l’oggetto con gli attributi<br />

che gli sono propri, integrando le informazioni in<br />

un data-base unico; ciò significa che mentre nella<br />

normale cartografia numerica gli oggetti reali sono<br />

tradotti in entità grafiche, gestite senza un necessario<br />

significato rispetto ai termini contestuali in<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

95<br />

cui si opera, uno strumento GIS gestisce invece<br />

“entità semanticamente definite”.<br />

Per quanto riguarda il secondo punto, nella<br />

cartografia numerica la localizzazione degli oggetti<br />

è definita dalla porzione <strong>di</strong> spazio che questi<br />

occupano all’interno <strong>di</strong> un dato sistema <strong>di</strong> riferimento<br />

vincolato al foglio <strong>di</strong> mappa o al video; in<br />

un sistema GIS ciascun singolo oggetto viene invece<br />

delimitato in modo univoco dalle coor<strong>di</strong>nate dei<br />

punti che lo descrivono; questa caratteristica, nota<br />

come “georeferenziazione” dei dati, permette <strong>di</strong><br />

confrontare ed eventualmente <strong>di</strong> correlare fra loro<br />

strati informativi in<strong>di</strong>pendenti, frutto <strong>di</strong> indagini<br />

conoscitive del tutto <strong>di</strong>sgiunte, purché riferibili a<br />

un medesimo sistema <strong>di</strong> riferimento geografico.<br />

In questo modo, oltre a valutare le eventuali<br />

relazioni logico-matematiche che possono legare<br />

due oggetti (maggiore, minore, uguale, presenza,<br />

assenza ecc.) è possibile esplorare anche le relazioni<br />

spaziali (o topologiche) eventualmente esistenti<br />

fra due entità <strong>di</strong>verse (a<strong>di</strong>acenza, connessione, inclusione<br />

ecc.) applicando i relativi operatori che,<br />

nella logica dei GIS, corrispondono a specifici algoritmi<br />

<strong>di</strong> calcolo.<br />

In sintesi, possiamo <strong>di</strong>re che tre sono le peculiarità<br />

della logica <strong>di</strong> un sistema GIS: le entità reali trasposte<br />

in oggetti sono univocamente e completamente<br />

definite 1) dalla loro geometria, 2) dagli attributi<br />

a essi associati e 3) dalla georeferenziazione<br />

delle primitive geometriche che li descrivono. Questo<br />

concetto è sintetizzato nella definizione <strong>di</strong> un<br />

elaborato GIS quale “data base georeferenziato”. I<br />

dati all’interno <strong>di</strong> un GIS possono anche avere <strong>di</strong>verse<br />

fonti e spesso possono essere anche derivati dall’utilizzo<br />

<strong>di</strong> modelli generati da software <strong>di</strong>versi;<br />

questi tipi <strong>di</strong> dati hanno bisogno, prima <strong>di</strong> essere<br />

inseriti all’interno <strong>di</strong> uno stu<strong>di</strong>o territoriale, <strong>di</strong> controlli<br />

<strong>di</strong> qualità e <strong>di</strong> coerenza con i dati già presenti.<br />

Riassumendo, possiamo <strong>di</strong>re che un GIS è un<br />

potente mezzo per l’analisi delle relazioni esistenti<br />

tra le <strong>di</strong>verse variabili che compongono un sistema<br />

naturale; infatti, un GIS non si limita solo a essere<br />

un data-base geografico, con potenti capacità <strong>di</strong><br />

visualizzazione, ma costituisce anche uno strumento<br />

che facilita la modellizzazione e l’analisi <strong>di</strong><br />

sistemi caratterizzati da componenti spaziali.<br />

5.3 Dati <strong>di</strong> origine<br />

Com’è ovvio, una delle fasi principali nell’allestimento<br />

<strong>di</strong> un SIT è rappresentata dalla raccolta,<br />

archiviazione e omogeneizzazione dei dati. Questa<br />

operazione, spesso sottovalutata, risulta molto


96 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

importante al fine <strong>di</strong> un buon funzionamento della<br />

banca dati; la raccolta e l’archiviazione degli stessi<br />

deve essere svolta nel modo più esauriente, completo<br />

e accurato possibile, prendendo in considerazione<br />

tutte le possibili fonti <strong>di</strong> informazione e la<br />

loro “qualità”. L’archiviazione delle informazioni,<br />

una volta definito il sistema <strong>di</strong> riferimento e il<br />

modello dei dati, avviene <strong>di</strong> norma utilizzando i<br />

due tipi <strong>di</strong> formato già in precedenza menzionati<br />

(vettoriale e raster). Di seguito, riportiamo un<br />

elenco dei dati che sono stati presi in considerazione<br />

per la creazione del SIT-BEF relativo alla definizione<br />

delle aree maggiormente vocate per le <strong>colture</strong><br />

<strong>de<strong>di</strong>cate</strong> da biomassa:<br />

1. Raccolta <strong>di</strong> materiale cartografico in formato<br />

<strong>di</strong>gitale<br />

• Base raster 1:25.000.<br />

2. Raccolta delle carte tematiche presenti all’interno<br />

dell’archivio regionale<br />

• Confini comunali<br />

• Confini provinciali<br />

• Uso del suolo (CORINE – Land Cover)<br />

• DTM<br />

• Cartografia della viabilità.<br />

3. Raccolta dati alfanumerici<br />

• Dati meteorologici<br />

• Dati bibliografici<br />

• Dati del V Censimento dell’Agricoltura.<br />

Riportiamo <strong>di</strong> seguito anche una breve descrizione<br />

dei dati utilizzati:<br />

• Confini comunali: l’archivio in<strong>di</strong>vidua i confini<br />

amministrativi dei Comuni della Toscana. Tale<br />

configurazione rappresenta lo stato attuale,<br />

successivo alla mo<strong>di</strong>fica intervenuta con L.R.<br />

24 luglio 1984, n. 45 “Rettifica dei confini tra<br />

i Comuni <strong>di</strong> Barberino <strong>di</strong> Mugello, Cantagallo,<br />

Vernio e Vaiano”. Il data-set è stato realizzato<br />

<strong>di</strong>gitando i confini comunali sui quadranti 1:<br />

25.000 (il lavoro fu contestuale e dunque ha la<br />

stessa origine della realizzazione del data-set<br />

“centri e nuclei 1981”). È importante sottolineare<br />

che la perimetrazione e <strong>di</strong> conseguenza la<br />

determinazione delle superfici <strong>di</strong> ciascun comune<br />

non coincide perfettamente con i dati ISTAT<br />

e con la copertura ISTAT “Centri e nuclei<br />

1991”; tuttavia questo data-set è ritenuto più<br />

puntuale e aggiornato della stessa copertura<br />

ISTAT e viene costantemente utilizzato dalla<br />

stessa Regione Toscana. Scala <strong>di</strong> acquisizione<br />

1:25.000.<br />

• Confini provinciali: l’archivio contiene i limiti<br />

provinciali della Toscana, ottenuto dall’aggregazione<br />

e riclassificazione dell’archivio dei con-<br />

fini comunali. Scala <strong>di</strong> acquisizione 1:25.000.<br />

• Uso del suolo (CORINE – Land Cover): il progetto<br />

CORINE (Coor<strong>di</strong>nation of information about<br />

the Environment) fu varato dalla Comunità<br />

Europea con l’obiettivo primario <strong>di</strong> verificare<br />

<strong>di</strong>namicamente lo stato dell’ambiente nell’area<br />

comunitaria, al fine <strong>di</strong> orientare le politiche<br />

comuni, controllarne gli effetti, proporre eventuali<br />

correttivi. Il progetto CORINE Land Cover<br />

intendeva fornire al programma CORINE le<br />

informazioni sulla tipologia <strong>di</strong> copertura del<br />

suolo negli Stati membri della Comunità Europea.<br />

La guida tecnica del progetto è stata pubblicata<br />

dalla DG XI della Commissione Europea<br />

ed è stata più volte oggetto <strong>di</strong> revisioni e<br />

aggiornamenti; la guida operativa definisce, tra<br />

l’altro, un’unità minima cartografabile <strong>di</strong> 25<br />

ettari, che rappresenta alla scala 1:100.000 un<br />

quadrato <strong>di</strong> 5 x 5 mm o un cerchio <strong>di</strong> raggio<br />

2,8 mm. È stata anche stabilita, a livello europeo,<br />

una comune e obbligatoria legenda gerarchica<br />

su 3 livelli costituita da 44 classi, integrabile<br />

da successivi livelli “locali” <strong>di</strong> approfon<strong>di</strong>mento.<br />

Successivamente il progetto è stato<br />

esteso anche a Paesi non appartenenti all’Unione<br />

Europea e ha portato alla realizzazione <strong>di</strong><br />

una carta della copertura del suolo in scala<br />

nominale 1:100.000.<br />

• DTM: si tratta, com’è noto, <strong>di</strong> un modello <strong>di</strong>gitale<br />

del terreno, realizzato sotto forma <strong>di</strong><br />

maglia regolare con lato <strong>di</strong> 100 metri. È stato<br />

creato in ambiente ARC/INFO a partire da un<br />

modello <strong>di</strong>gitale del terreno in struttura TIN<br />

(Triangulated Irregular Network), a sua volta<br />

costruito operando una triangolazione <strong>di</strong><br />

Delaunay su una serie <strong>di</strong> punti quotati.<br />

• Viabilità: si tratta <strong>di</strong> un insieme <strong>di</strong> coperture<br />

che riportano l’informazione vettoriale della<br />

viabilità della Toscana, sud<strong>di</strong>visa in autostrade,<br />

strade statali, strade provinciali e strade comunali.<br />

Scala <strong>di</strong> acquisizione: 1:25.000 per le<br />

autostrade e 1:100.000 per le altre categorie <strong>di</strong><br />

strada.<br />

• Dati meteorologici: l’archivio alfanumerico del<br />

SIT-BEF è stato realizzato attraverso l’acquisizione<br />

<strong>di</strong> dati provenienti dall’archivio ARSIA e dall’Ufficio<br />

Idrografico e Mareografico Nazionale<br />

e riporta le coor<strong>di</strong>nate UTM delle capannine<br />

meteorologiche collocate sul territorio regionale<br />

e i dati relativi alle temperature minima e massima<br />

e all’altezza <strong>di</strong> pioggia giornaliere.<br />

• Dati del V Censimento dell’Agricoltura: è stato<br />

completamente acquisito l’archivio alfanumerico<br />

proveniente dall’ISTAT e dalle elaborazioni


Fig. 5.1 - Schema <strong>di</strong> architettura del SIT-BEF (Bio-Energy-Farm)<br />

dell’Ufficio Statistico della Regione Toscana,<br />

riporta i dati del V Censimento generale dell’Agricoltura<br />

dell’anno 2000.<br />

5.4 Analisi territoriale: ambientale,<br />

agronomica e socioeconomica<br />

Come in precedenza accennato, un qualunque<br />

SIT è basato su un modello concettuale che costituisce<br />

la base fondamentale della sua struttura; con<br />

tale termine si intende il flusso <strong>di</strong> lavoro logico che<br />

ne determina lo sviluppo e la realizzazione. Nel<br />

nostro caso, il SIT-BEF è stato strutturato contemplando<br />

le esigenze del progetto, soprattutto per<br />

quanto riguarda la necessità <strong>di</strong> conoscenza e <strong>di</strong><br />

interazione delle informazioni e la possibilità <strong>di</strong><br />

svilupparsi in tempi successivi e, in particolare,<br />

avendo cura <strong>di</strong> prevedere la possibilità <strong>di</strong> ampliare<br />

il patrimonio dei dati raccolti e organizzati, mantenendo<br />

valido quanto già realizzato in precedenza.<br />

Una estrema sintesi del processo logico attiva-<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

97<br />

to in SIT-BEF è schematizzata nella fig. 5.1.<br />

Semplificando al massimo, è possibile riassumere<br />

la sua struttura in sei fasi:<br />

1. la creazione della banca dati meteorologica;<br />

2. la scelta e la determinazione degli in<strong>di</strong>catori<br />

“bioclimatici”;<br />

3. la creazione delle coperture regionali attraverso<br />

la spazializzazione degli in<strong>di</strong>ci bioclimatici per<br />

mezzo <strong>di</strong> una rete neurale;<br />

4. la scelta degli in<strong>di</strong>catori “socioeconomici” e la<br />

creazione delle coperture territoriali con i dati<br />

<strong>di</strong> natura socioeconomica;<br />

5. la creazione <strong>di</strong> uno strato informativo per le<br />

aree “a priori” ritenute non idonee per la coltivazione<br />

delle <strong>colture</strong> da energia (CORINE e orografia);<br />

6. analisi multicriterio per ciascuna delle <strong>colture</strong><br />

da biomassa prescelte.<br />

Riportiamo <strong>di</strong> seguito alcune brevi ma in<strong>di</strong>spensabili<br />

informazioni <strong>di</strong> dettaglio relativamente<br />

alle fasi sopraelencate:


98 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Fase 1 - Creazione della banca dati meteorologica<br />

Com’è noto, la conoscenza delle variabili climatiche<br />

e dei loro effetti sui processi <strong>di</strong> accrescimento e<br />

sviluppo delle <strong>colture</strong> agrarie riveste un’importanza<br />

fondamentale, sia per la pianificazione territoriale<br />

delle <strong>di</strong>fferenti <strong>colture</strong>, sia per la programmazione<br />

degli interventi colturali. La loro determinazione<br />

non può quin<strong>di</strong> prescindere dalla creazione <strong>di</strong> una<br />

banca dati “climatica”; operazione questa in ogni<br />

caso complessa e delicata, soprattutto per la <strong>di</strong>fficoltà<br />

derivante dalla gran mole <strong>di</strong> dati che è necessario<br />

trattare. Infatti, una caratterizzazione climatica sufficientemente<br />

atten<strong>di</strong>bile deve poter prendere in considerazione<br />

serie storiche <strong>di</strong> dati con perio<strong>di</strong> sufficientemente<br />

lunghi (circa 40 anni). Nella nostra<br />

realtà nazionale ci troviamo purtroppo <strong>di</strong> fronte a<br />

serie <strong>di</strong> dati <strong>di</strong> sovente provenienti da fonti <strong>di</strong>verse,<br />

spesso incompleti e <strong>di</strong>somogenei sia per il numero sia<br />

per il periodo cui si riferiscono; per rendere effettivamente<br />

utilizzabili tali serie sono stati recentemente<br />

sviluppati <strong>di</strong>versi programmi statistici per la “generazione”<br />

<strong>di</strong> dati meteorologici che, a partire da quelli<br />

effettivamente osservati e <strong>di</strong>sponibili sono in grado<br />

<strong>di</strong> generare serie storiche sintetiche che rispecchiano<br />

al meglio le <strong>di</strong>stribuzioni dei dati originali.<br />

La banca dati meteo <strong>di</strong> cui al presente stu<strong>di</strong>o è<br />

stata sviluppata a partire dai dati registrati nelle stazioni<br />

dell’ARSIA e in quelle dell’Ufficio Idrografico<br />

e Mareografico Nazionale, relativamente alla misura<br />

giornaliera della temperatura minima e massima<br />

e della pioggia. Al riguardo sono state selezionate<br />

tutte quelle capannine che, nell’intervallo <strong>di</strong> tempo<br />

compreso tra il 1950 e il 2001, avessero all’interno<br />

dei loro archivi <strong>di</strong>gitali una consistenza <strong>di</strong> dati <strong>di</strong><br />

almeno 3650 giorni per ognuno dei parametri<br />

presi in considerazione (temperatura minima e<br />

massima giornaliera e pioggia giornaliera). Per rendere<br />

più significativo il grado <strong>di</strong> copertura della<br />

rete delle capannine <strong>di</strong> rilevamento rispetto al territorio<br />

regionale, sono state prese in esame anche<br />

le serie storiche dei dati <strong>di</strong> alcune stazioni limitrofe<br />

al territorio della Toscana. I dati originali sono<br />

stati processati attraverso l’utilizzo del generatore<br />

<strong>di</strong> dati climatici LARS-WG, in modo da creare delle<br />

serie sintetiche <strong>di</strong> temperatura (min e max) e <strong>di</strong><br />

pioggia della lunghezza <strong>di</strong> 40 anni.<br />

La localizzazione delle capannine meteorologiche<br />

considerate (in rosso le stazioni dell’Ufficio<br />

Idrografico e Mareografico Nazionale e in blu<br />

quelle dell’ARSIA) è riportata nella fig. 5.2.<br />

Fase 2 - Determinazione<br />

degli in<strong>di</strong>catori bioclimatici<br />

La complessità delle relazioni che si instaurano<br />

fra gli elementi che costituiscono un sistema natu-<br />

rale, nonché la numerosità dei criteri attraverso i<br />

quali è possibile procedere a una loro valutazione,<br />

rappresentano un grosso ostacolo ai tentativi <strong>di</strong> rappresentare<br />

in modo efficace i processi stessi. Negli<br />

ultimi tempi, una soluzione a tali problematiche<br />

sembra essere stata in<strong>di</strong>viduata nell’impiego degli<br />

in<strong>di</strong>catori come strumento utile <strong>di</strong> indagine per la<br />

caratterizzazione dei <strong>di</strong>fferenti sistemi naturali.<br />

Con il termine <strong>di</strong> “in<strong>di</strong>catore” si intende qualunque<br />

proprietà o grandezza, caratterizzabile in<br />

maniera quantitativa e/o qualitativa, in grado <strong>di</strong><br />

rappresentare, con il livello <strong>di</strong> approssimazione che<br />

gli è proprio, una particolare con<strong>di</strong>zione assunta<br />

dalla grandezza osservata. Questi sono quin<strong>di</strong> utilizzati<br />

per facilitare la comprensione e interpretazione<br />

dei sistemi complessi, attraverso una rappresentazione<br />

sintetica, e talvolta semplificata della<br />

realtà osservata che deve comunque conservare un<br />

livello sufficiente <strong>di</strong> atten<strong>di</strong>bilità con l’oggetto originale<br />

dell’indagine.<br />

Il problema della scelta degli in<strong>di</strong>catori risulta<br />

uno dei passi più delicati anche nelle valutazioni a<br />

scala territoriale, soprattutto perché le decisioni in<br />

merito sono in grado <strong>di</strong> influenzare gli esiti delle<br />

valutazioni successive e l’eventuale formazione <strong>di</strong><br />

una classifica <strong>di</strong> merito tra le alternative esaminate.<br />

<strong>Le</strong> modalità e le finalità con cui gli in<strong>di</strong>catori possono<br />

essere scelti risultano molteplici: alcuni, ad esempio,<br />

possono essere in<strong>di</strong>viduati in funzione dei rapporti<br />

che li legano all’entità indagata, oppure possono<br />

essere scelti in relazione alle modalità <strong>di</strong> misura<br />

e/o <strong>di</strong> calcolo, quin<strong>di</strong> al costo e alla <strong>di</strong>fficoltà <strong>di</strong> pervenire<br />

alla <strong>di</strong>sponibilità quali-quantitativa dei dati.<br />

Negli stu<strong>di</strong> territoriali spesso accade che la scelta<br />

degli in<strong>di</strong>catori sia fortemente influenzata dalla<br />

natura dei dati <strong>di</strong>sponibili; da un punto <strong>di</strong> vista<br />

operativo, nel nostro caso, la definizione degli<br />

in<strong>di</strong>catori <strong>di</strong> tipo bioagronomico è stata guidata<br />

dall’analisi dei principali e determinabili fattori <strong>di</strong><br />

crescita e <strong>di</strong> coltivazione delle specie da energia<br />

considerate; nel caso specifico sono stati presi in<br />

esame i seguenti in<strong>di</strong>catori bioclimatici: a) gra<strong>di</strong><br />

giorno (Growing Degree Days); b) deficit idrico<br />

potenziale; c) temperature inferiori allo zero termico<br />

nei mesi <strong>di</strong> marzo e aprile.<br />

a) Il calcolo della sommatoria dei gra<strong>di</strong> giorno<br />

utili per la crescita (Growing Degree Days) è una<br />

delle forme matematiche più semplici e più utilizzate<br />

per quantificare l’accumulo termico necessario<br />

allo sviluppo <strong>di</strong> un organismo vegetale. Il concetto<br />

è in effetti abbastanza semplice: per ogni specie esistono<br />

delle “temperature soglia” (car<strong>di</strong>nali termici)<br />

al <strong>di</strong> sotto e al <strong>di</strong> sopra delle quali la produzione<br />

netta <strong>di</strong> biomassa si arresta; <strong>di</strong> contro, le temperature<br />

comprese tra questi valori limite sono considera-


Fig. 5.2 - Distribuzione delle<br />

capannine meteorologiche<br />

te “utili” allo sviluppo della pianta. Vi è quin<strong>di</strong> nel<br />

metodo una chiara e intuitiva relazione tra andamento<br />

termico e crescita delle piante e, entro certi<br />

limiti, quanto più le temperature me<strong>di</strong>e giornaliere<br />

sono elevate (ossia quanta più energia è <strong>di</strong>sponibile<br />

nell’ambiente), tanto più velocemente una pianta si<br />

accresce. Conoscendo da un lato l’andamento termico<br />

giornaliero <strong>di</strong> un dato territorio e dall’altro le<br />

soglie termiche che limitano lo sviluppo <strong>di</strong> una specie,<br />

è possibile calcolare le cosidette unità termiche<br />

(UT) o gra<strong>di</strong> giorno, che quantificano l’efficacia<br />

degli apporti termici sulla crescita vegetale; cumulando<br />

nel tempo i gra<strong>di</strong> utili del periodo interessato<br />

si ottiene una sommatoria termica “stagionale”.<br />

<strong>Le</strong> formule per calcolare i gra<strong>di</strong> utili giornalieri<br />

sono molteplici; in gran parte dei casi, gli algoritmi<br />

per il calcolo delle unità termiche giornaliere<br />

utilizzano la temperatura me<strong>di</strong>a come base <strong>di</strong> partenza;<br />

a tale valore viene sottratto il valore del car<strong>di</strong>nale<br />

termico inferiore (zero <strong>di</strong> vegetazione); i<br />

valori giornalieri così ottenuti vengono poi cumulati<br />

a partire dalla data <strong>di</strong> emergenza della coltura 2 .<br />

b) Il deficit idrico potenziale delle singole <strong>colture</strong><br />

è stato da noi definito a livello territoriale<br />

come la <strong>di</strong>fferenza tra sommatoria delle piogge<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

99<br />

me<strong>di</strong>amente cadute in una località in un dato periodo<br />

e la sommatoria dell’evapotraspirazione effettiva<br />

me<strong>di</strong>amente attribuibile a una specifica coltura<br />

durante lo stesso arco <strong>di</strong> tempo.<br />

Com’è noto, infatti, mentre l’evapotraspirazione<br />

“potenziale” rappresenta la richiesta <strong>di</strong> acqua operata<br />

dall’atmosfera (ed è tra<strong>di</strong>zionalmente interpretata<br />

dalla quantità <strong>di</strong> acqua persa per evaporazione e per<br />

traspirazione da una coltura bassa uniforme, in<br />

piena attività vegetativa, mantenuta in ottimali con<strong>di</strong>zioni<br />

sanitarie, nutrizionali e <strong>di</strong> rifornimento idrico<br />

ecc.), moltiplicando questa per i coefficienti colturali<br />

(K c ) delle singole specie coltivate si ottiene il<br />

valore dell’evapotraspirazione “effettiva” massima <strong>di</strong><br />

queste (ETpc) per le <strong>di</strong>verse fasi in cui è scomponibile<br />

il ciclo colturale 3 . Il “deficit idrico potenziale”<br />

da noi utilizzato nel presente stu<strong>di</strong>o fornisce quin<strong>di</strong><br />

una stima orientativa dei rischi <strong>di</strong> carenza idrica<br />

attribuibili a un dato territorio rispetto a un altro.<br />

L’assenza <strong>di</strong> una carta pedologica completa per l’intero<br />

territorio regionale, non ha purtroppo consentito<br />

<strong>di</strong> determinare e acquisire al SIT-BEF una vera e<br />

propria stima del bilancio idrico del terreno, che<br />

avrebbe certamente descritto in modo più esauriente<br />

e cre<strong>di</strong>bile sul piano operativo le reali <strong>di</strong>sponibi-


100 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

lità idriche naturali con cui assolvere alle esigenze<br />

delle <strong>di</strong>verse <strong>colture</strong>.<br />

c) Infine, un ulteriore in<strong>di</strong>ce “bioclimatico”<br />

preso in esame è rappresentato dalla frequenza con<br />

cui le temperature minime <strong>di</strong>scendono al <strong>di</strong> sotto<br />

dello zero termico nei mesi <strong>di</strong> marzo e aprile. La<br />

determinazione <strong>di</strong> questo in<strong>di</strong>catore permette, a<br />

nostro avviso, nelle <strong>di</strong>verse stazioni meteorologiche,<br />

<strong>di</strong> misurare il fenomeno delle “gelate tar<strong>di</strong>ve”,<br />

particolarmente preoccupante per alcune delle specie<br />

da biomasssa prese in considerazione.<br />

Fase 3 - La spazializzazione degli in<strong>di</strong>ci<br />

bioclimatici per mezzo <strong>di</strong> una rete neurale<br />

Il processo <strong>di</strong> acquisizione ed elaborazione dei<br />

dati sopra descritti ha portato alla creazione <strong>di</strong> una<br />

banca dati “puntuale”, che per ogni stazione<br />

meteorologica riporta il valore dei tre parametri<br />

considerati (sommatorie termiche, deficit idrico<br />

potenziale e temperature al <strong>di</strong> sotto dello zero termico<br />

nei mesi <strong>di</strong> marzo e aprile). Per il tipo <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o<br />

condotto si rendeva però necessario conoscere<br />

le variabili <strong>di</strong> cui sopra su ogni punto della superficie<br />

del territorio regionale. L’operazione logica<br />

che permette il passaggio dall’informazione “pun-<br />

Fig. 5.3 - Potenziale<br />

<strong>di</strong>stribuzione della coltura<br />

del miscanto sulla base dei dati<br />

termoclimatici (metodo NOAA)<br />

tuale” a quella “areale” è detta <strong>di</strong> spazializzazione<br />

ed esistono al riguardo numerose tecniche <strong>di</strong> esecuzione:<br />

l’inverso della <strong>di</strong>stanza, l’inverso della<br />

<strong>di</strong>stanza con trend, i meto<strong>di</strong> geostatistici, il metodo<br />

fuzzy e l’utilizzo delle reti neurali ecc.<br />

Nel nostro caso, la spazializzazione dei dati è<br />

stata realizzata attraverso l’utilizzo della tecnica<br />

delle reti neurali, il cui impiego viene spesso consigliato<br />

quando la <strong>di</strong>versità dei dati è grande e le relazioni<br />

tra le variabili non sono ben conosciute. Questa<br />

è, infatti, una situazione ricorrente negli stu<strong>di</strong> <strong>di</strong><br />

agrometeorologia, dove le variabili climatiche sono<br />

fortemente influenzate dalle variabili topografiche,<br />

ma non è ancora chiara la legge matematica che le<br />

correla. Una rete neurale simula in maniera elementare<br />

alcune funzioni del cervello umano replicandone<br />

la struttura <strong>di</strong> base e il modo attraverso la<br />

quale questo è in grado <strong>di</strong> cogliere relazioni tra<br />

oggetti <strong>di</strong>versi (anche se queste non appartengono<br />

alla sua esperienza <strong>di</strong>retta) basandosi sulle conoscenze<br />

già apprese; in altre parole, il cervello è in<br />

grado <strong>di</strong> immaginarsi soluzioni nuove, ciononostante<br />

coerenti con la sua base <strong>di</strong> dati. Alle reti neurali<br />

si chiede <strong>di</strong> fare altrettanto (con le dovute limitazioni);<br />

e cioè <strong>di</strong> pre<strong>di</strong>re un risultato estrapolan-


Fig. 5.4 - Andamento del<br />

deficit idrico potenziale<br />

per la canna comune<br />

dolo per analogia, in maniera non lineare ma coerente,<br />

da quello che ha già “appreso”.<br />

Per ottenere questo risultato, si sottopone la<br />

rete a un preventivo appren<strong>di</strong>mento attraverso l’inserimento<br />

<strong>di</strong> opportuni esempi, in modo che essa<br />

possa formarsi la sua “esperienza” mostrandole<br />

ripetutamente un determinato numero <strong>di</strong> <strong>di</strong>versi<br />

“pattern”, per ognuno dei quali vengono ripetutamente<br />

mo<strong>di</strong>ficati i “pesi”, in modo da far <strong>di</strong>minuire<br />

progressivamente l’errore e avvicinare i valori <strong>di</strong><br />

output al target; tale proce<strong>di</strong>mento viene eseguito<br />

fino a quando l’errore risulta minore <strong>di</strong> un certo<br />

valore prefissato, o non <strong>di</strong>minuisce ulteriormente,<br />

e a questo punto la rete neurale ha “appreso”<br />

quanto necessita, i pesi sono definitivamente fissati<br />

ed essa è pronta per classificare un nuovo input<br />

<strong>di</strong> cui non si conosce il target.<br />

I dati <strong>di</strong> input, per la rete da noi utilizzata,<br />

erano rappresentati dai valori dalle variabili topografiche<br />

<strong>di</strong> cui al modello <strong>di</strong>gitale del terreno<br />

(DTM); al riguardo sono state ricavate sette griglie<br />

regolari con passo <strong>di</strong> 400 x 400 m delle seguenti<br />

variabili topografiche:<br />

• Coor<strong>di</strong>nata geografica X (Gauss Boaga);<br />

• Coor<strong>di</strong>nata geografica Y (Gauss Boaga);<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

101<br />

• Quota sul livello del mare;<br />

• Distanza dal mare (<strong>di</strong>stanza espressa in metri<br />

dalla costa tirrenica);<br />

• Esposizione;<br />

• Curvatura (in<strong>di</strong>ca la convessità o la concavità <strong>di</strong><br />

una parte del territorio);<br />

• Pendenza del punto griglia espressa in percentuale.<br />

Gli output forniti da questa elaborazione sono<br />

rappresentati da griglie regolari, con passo <strong>di</strong> 400 m,<br />

degli in<strong>di</strong>catori bioclimatici prima in<strong>di</strong>viduati. A<br />

titolo <strong>di</strong> esempio, vengono riportati nelle figg. 5.3,<br />

5.4, 5.5 i risultati della spazializzazione della sommatoria<br />

dei gra<strong>di</strong> giorno (GDD) per la coltura del<br />

miscanto, una rappresentazione sintetica, a scala<br />

regionale, dell’andamento del deficit idrico presunto<br />

per la eventuale coltivazione della canna comune<br />

(espresso come rapporto tra la sommatoria delle<br />

piogge e la sommatoria dell’evapotraspirazione) e<br />

infine l’andamento sul territorio regionale dell’eventuale<br />

rischio <strong>di</strong> gelata primaverile.<br />

La visualizzazione dei valori dei gra<strong>di</strong> giorno<br />

(GDD) sul territorio regionale è realizzata attraverso<br />

il sistema “a semaforo”, in cui i colori che vanno<br />

dal rosso all’arancio in<strong>di</strong>cano con<strong>di</strong>zioni presumi-


102 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

bilmente non sufficienti per il completo sviluppo<br />

della coltura, i gialli quelle sufficienti e i ver<strong>di</strong> gli<br />

areali in cui dal punto <strong>di</strong> vista termico è preve<strong>di</strong>bile,<br />

invece, uno sviluppo da buono a ottimo.<br />

È forse appena il caso <strong>di</strong> ricordare che, anche<br />

per tutti gli altri in<strong>di</strong>catori bioagronomici considerati,<br />

dentro il SIT-BEF sono contenute tutte le<br />

informazioni che li riguardano in modo adeguatamente<br />

spazializzato.<br />

Fase 4 - Determinazione degli in<strong>di</strong>catori<br />

socioeconomici e creazione delle coperture<br />

contenenti i dati <strong>di</strong> natura socioeconomica<br />

Un qualunque progetto <strong>di</strong> trasferimento <strong>di</strong> processi<br />

produttivi innovativi in agricoltura richiede,<br />

anche a livello <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o preliminare, una dettagliata<br />

analisi degli aspetti socioeconomici che caratterizzano<br />

il territorio oggetto dell’intervento. In tal<br />

senso, abbiamo considerato che le potenzialità connesse<br />

all’introduzione delle <strong>colture</strong> da biomassa<br />

non potessero essere valutate in modo compiuto<br />

soltanto prendendo in esame i fattori agropedoclimatici<br />

a queste più o meno favorevoli, e abbiamo<br />

ritenuto che fosse altrettanto in<strong>di</strong>spensabile valuta-<br />

Fig. 5.5 - Andamento<br />

dello zero termico nei mesi<br />

<strong>di</strong> marzo e <strong>di</strong> aprile<br />

re anche alcuni aspetti <strong>di</strong> natura più squisitamente<br />

socioeconomica, in grado <strong>di</strong> esprimere un livello <strong>di</strong><br />

maggiore o minore gra<strong>di</strong>mento “a priori” <strong>di</strong> un’area<br />

qualunque all’ipotesi <strong>di</strong> conversione dell’agricoltura<br />

in essere verso esperienze produttive “non<br />

convenzionali”, come l’avviamento <strong>di</strong> esperienze <strong>di</strong><br />

coltivazione rivolte alla realizzazione <strong>di</strong> filiere bioenergetiche<br />

locali. Nella realizzazione dell’analisi<br />

conoscitiva, tali fattori sono stati trattati come veri<br />

e propri in<strong>di</strong>catori della “vocazionalità” delle unità<br />

territoriali <strong>di</strong> riferimento (Comuni).<br />

Nella costruzione del SIT-BEF si è in primo<br />

luogo proceduto alla in<strong>di</strong>viduazione degli areali della<br />

regione apparentemente più promettenti per lo<br />

sviluppo delle <strong>di</strong>verse <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> per la produzione<br />

<strong>di</strong> biomassa sotto il profilo delle caratteristiche<br />

climatiche dei luoghi; successivamente, si è proceduto<br />

all’esclusione delle aree ritenute “non idonee”<br />

allo sviluppo delle <strong>colture</strong> <strong>di</strong> cui trattasi perché<br />

destinate ad altri usi (zone urbane, aree boscate, terreni<br />

che ospitano <strong>colture</strong> <strong>di</strong> pregio ecc., così come<br />

sono risultate dalla carta <strong>di</strong> uso dei suoli del CORI-<br />

NE) e quelle superfici caratterizzate da una pendenza<br />

superiore al 15% (così come risultano dalla carta


Fig. 5.6 - Densità delle aree<br />

boschive produttive espressa<br />

come rapporto tra la superficie<br />

dei boschi produttivi e la superficie<br />

comunale<br />

delle pendenze); in seguito, infine, si è provveduto<br />

alla integrazione del tutto con le caratteristiche<br />

socioeconomiche della struttura agricola locale.<br />

Gli in<strong>di</strong>catori <strong>di</strong> vocazionalità socioeconomica<br />

che sono stati sviluppati per il SIT-BEF, sono stati<br />

in<strong>di</strong>viduati considerando in primo luogo le basi<br />

informative <strong>di</strong>sponibili (che sono state rappresentate<br />

essenzialmente dai dati rilevati con il V Censimento<br />

Generale dell’Agricoltura ed elaborati dall’ISTAT);<br />

e i dati <strong>di</strong>sponibili sono stati trattati in<br />

modo da esprimere prevalentemente valutazioni <strong>di</strong><br />

concentrazioni/densità (per esempio, le coltivazioni<br />

legnose agrarie sul totale della SAU; la superficie<br />

dei boschi produttivi sul totale della superficie<br />

del comune ecc.) che fornissero, con sufficiente<br />

imme<strong>di</strong>atezza, delle informazioni comparabili tra i<br />

<strong>di</strong>versi Comuni della Toscana. La successiva creazione<br />

delle coperture territoriali è stata realizzata<br />

vincolando in ambiente GIS i valori <strong>di</strong> ogni in<strong>di</strong>catore<br />

al Comune <strong>di</strong> corrispondenza e utilizzando,<br />

come riferimento geografico, i confini amministrativi<br />

della Carta Tecnica Regionale.<br />

Qui <strong>di</strong> seguito, abbiamo ritenuto opportuno<br />

descrivere sommariamente tutti gli in<strong>di</strong>catori<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

103<br />

“socioeconomici” scelti per l’analisi multicriterio<br />

che, tenuto conto <strong>di</strong> tutte le considerazioni <strong>di</strong><br />

carattere “territoriale” ritenute più consone allo<br />

scopo della presente indagine, sono stati infine<br />

identificati come utilmente significativi per l’analisi<br />

che ci eravamo proposti. <strong>Le</strong> variabili sono state<br />

classificate in due gran<strong>di</strong> gruppi:<br />

1. Variabili che definiscono il peso<br />

dell’agricoltura nel territorio comunale<br />

• Superficie aziendale me<strong>di</strong>a: la superficie<br />

me<strong>di</strong>a delle aziende agricole presenti sul territorio<br />

comunale è stata adottata come in<strong>di</strong>catore giacché<br />

si è ipotizzato che, almeno nella maggior parte del<br />

territorio della nostra regione, alle superfici aziendali<br />

me<strong>di</strong>amente più estese possano corrispondere<br />

anche una maggiore pre<strong>di</strong>sposizione degli impren<strong>di</strong>tori/conduttori<br />

verso in<strong>di</strong>rizzi colturali “<strong>di</strong><br />

pieno campo” scarsamente intensivi e, al tempo<br />

stesso, una maggiore <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> infrastrutture<br />

e <strong>di</strong> macchinari utilizzabili anche per le <strong>colture</strong> da<br />

biomassa. In tal senso, la superficie me<strong>di</strong>a aziendale<br />

<strong>di</strong> 5 ettari è stata ritenuta il requisito minimo per<br />

rispondere ai presupposti appena descritti.


104 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

• Densità delle aree boschive: è l’espressione del<br />

rapporto tra la superficie coperta da boschi “produttivi”<br />

(come espressione ISTAT) e il totale della<br />

superficie comunale; la sua valenza <strong>di</strong> in<strong>di</strong>catore è<br />

insita nel fatto che permette <strong>di</strong> assumere che la<br />

presenza <strong>di</strong> un’adeguata attività nel settore forestale<br />

in un dato territorio è già essa stessa un’espressione<br />

<strong>di</strong> una qualche maggiore propensione del<br />

territorio selezionato all’avviamento <strong>di</strong> una filiera<br />

bioenergetica; se non altro come possibile valorizzatrice<br />

delle varie tipologie <strong>di</strong> residui forestali.<br />

Nella fig. 5.6 è stata riportata a titolo esemplificativo,<br />

una rappresentazione a scala regionale, della<br />

densità delle aree boschive.<br />

• Densità dei posti letto negli agriturismi: l’adozione<br />

<strong>di</strong> questo in<strong>di</strong>catore nell’analisi socioeconomica<br />

condotta si basa sul fatto che gli agriturismi<br />

costituiscono delle strutture potenzialmente in<br />

grado <strong>di</strong> dare vita a un mercato “locale” capace <strong>di</strong><br />

assorbire una parte consistente dell’eventuale produzione<br />

<strong>di</strong> energia termica a livello aziendale. Il<br />

suddetto parametro è stato considerato attraverso<br />

il numero dei posti-letto esistenti negli agriturismi<br />

delle aziende agrarie del Comune, che – tra l’altro<br />

Fig. 5.7 - Densità delle<br />

coltivazioni legnose agrarie<br />

espressa come rapporto<br />

tra la superficie a queste<br />

destinata (fruttiferi, olivi, viti)<br />

e la SAU complessiva<br />

– è apparso anche come una buona espressione<br />

in<strong>di</strong>retta della quantificazione dell’eventuale potenziale<br />

<strong>di</strong> utenza.<br />

• Densità delle coltivazioni legnose agrarie: il<br />

rapporto fra la superficie destinata a coltivazioni<br />

legnose agrarie (fruttiferi, olivi, viti) e la SAU complessiva<br />

a livello comunale, può anch’essa in<strong>di</strong>care<br />

una qualche propensione del territorio allo sviluppo<br />

<strong>di</strong> filiere bioenergetiche in grado <strong>di</strong> valorizzare<br />

adeguatamente anche i residui delle potature delle<br />

suddette <strong>colture</strong>. Questo, infatti, da un lato<br />

potrebbe rappresentare l’esistenza concreta <strong>di</strong> una<br />

forma integrativa al red<strong>di</strong>to aziendale mentre, dall’altro,<br />

il parametro è anche assumibile come in<strong>di</strong>ce<br />

<strong>di</strong> una certa <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> biomassa internamente<br />

al sistema produttivo preesistente. Nella fig.<br />

5.7 è stata riportata a titolo esemplificativo, una<br />

rappresentazione a scala regionale, della densità<br />

delle coltivazioni legnose agrarie.<br />

• Densità della rete <strong>di</strong> viabilità: questo in<strong>di</strong>catore,<br />

che si esprime attraverso il valore numerico<br />

dei chilometri lineari <strong>di</strong> strade pubbliche esistenti<br />

per ogni chilometro quadrato <strong>di</strong> superficie comunale,<br />

vuole essere l’espressione sintetica della


Fig. 5.8 - Rapporto tra<br />

la Superficie Agricola Utilizzata<br />

(SAU) e la superficie comunale<br />

potenzialità della rete viaria locale anche in funzione<br />

del trasporto della biomassa all’interno del<br />

comprensorio <strong>di</strong> riferimento.<br />

• Densità della SAU: il rapporto tra Superficie<br />

Agricola Utilizzata (SAU) e superficie comunale è<br />

evidentemente stato scelto come un in<strong>di</strong>catore in<strong>di</strong>spensabile<br />

per misurare la rilevanza dell’attività<br />

agricola nel contesto comunale; in altri termini,<br />

questo dato concorre a esprimere il <strong>di</strong>verso grado<br />

<strong>di</strong> “ruralità” del comprensorio, connotazione questa<br />

particolarmente desiderabile nell’ipotesi <strong>di</strong><br />

avviamento <strong>di</strong> una filiera bioenergetica che si sviluppi<br />

prevalentemente all’interno dello stesso.<br />

Anche in questo caso, nella fig. 5.8 è riportato un<br />

esempio cartografico dell’andamento <strong>di</strong> questo<br />

in<strong>di</strong>catore sul territorio regionale.<br />

2. Variabili che definiscono<br />

il tipo <strong>di</strong> agricoltura nel territorio comunale<br />

• Densità dei terreni a riposo in regime <strong>di</strong> sostegno<br />

economico: è espressa dal rapporto tra la superficie<br />

a set-aside (in regime <strong>di</strong> aiuto) e la superficie<br />

totale dei seminativi a livello comunale. Questo<br />

in<strong>di</strong>catore è stato scelto per una sua possibile dupli-<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

105<br />

ce lettura: da un lato, permette infatti <strong>di</strong> quantificare<br />

le eventuali <strong>di</strong>sponibilità potenziali <strong>di</strong> terreni in<br />

grado <strong>di</strong> ospitare <strong>colture</strong> a finalità energetica e, dall’altro,<br />

consente invece <strong>di</strong> “qualificare” in<strong>di</strong>rettamente<br />

il tipo <strong>di</strong> agricoltura presente sul territorio.<br />

Ciò in quanto si può ragionevolmente supporre l’esistenza<br />

<strong>di</strong> un rapporto tendenzialmente lineare tra<br />

la densità del “set-aside” nel territorio e la concentrazione<br />

nello stesso dei seminativi destinati a <strong>colture</strong><br />

estensive, come i cereali e/o i semi oleosi e le<br />

<strong>colture</strong> proteiche (quin<strong>di</strong>, può essere considerato<br />

un buon rivelatore dell’orientamento tecnico-economico<br />

delle aziende agricole dell’area).<br />

• Densità dell’arboricoltura da legno: è espressa<br />

dal rapporto fra la superficie destinata all’arboricoltura<br />

da legno e la superficie totale della SAU a livello<br />

comunale e fornisce informazioni utili per valutare<br />

in<strong>di</strong>rettamente anche la propensione degli operatori<br />

agricoli del comprensorio verso lo sviluppo <strong>di</strong><br />

<strong>colture</strong> legnose non alimentari (e quin<strong>di</strong>, presumibilmente<br />

più <strong>di</strong>sposti all’introduzione in azienda <strong>di</strong><br />

<strong>colture</strong> da biomassa). Inoltre, la presenza <strong>di</strong> una<br />

certa tra<strong>di</strong>zione nella coltivazione <strong>di</strong> <strong>colture</strong> legnose<br />

<strong>di</strong> tipo forestale (e quin<strong>di</strong> <strong>di</strong> coltivazioni relativa-


106 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

mente simili alla SRF) nel territorio comunale<br />

potrebbe far registrare, tra l’altro, anche un auspicabile<br />

sostanziale mantenimento delle abitu<strong>di</strong>ni<br />

produttive locali anche a seguito dell’introduzione<br />

delle <strong>colture</strong> legnose a destinazione energetica.<br />

L’in<strong>di</strong>catore in questione, infine, permette <strong>di</strong><br />

tener conto anche <strong>di</strong> una potenziale ulteriore<br />

<strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> biomassa lignocellulosica sul territorio<br />

derivante dai residui delle lavorazioni del<br />

legname prodotto per altri scopi.<br />

• Densità dei seminativi non irrigui in terreni<br />

pianeggianti: è espressa come il rapporto tra la superficie<br />

pianeggiante dei seminativi “non irrigabili”<br />

e il totale della superficie dei seminativi del Comune<br />

e vuole essere un in<strong>di</strong>catore della presenza<br />

sul territorio <strong>di</strong> terreni più facilmente destinabili<br />

alle coltivazioni energetiche ipotizzate. Si è infatti<br />

ritenuto opportuno prevedere l’introduzione <strong>di</strong><br />

coltivazioni “energetiche” esclusivamente nei terreni<br />

agricoli tendenzialmente pianeggianti, ma non<br />

irrigui, in quanto non si ritiene “a priori” proponibile<br />

l’inserimento <strong>di</strong> specie da biomassa nei seminativi<br />

in cui sia possibile l’irrigazione <strong>di</strong> <strong>colture</strong> <strong>di</strong><br />

ben più alto red<strong>di</strong>to.<br />

Fig. 5.9 - Rappresentazione delle<br />

classi <strong>di</strong> idoneità per le <strong>colture</strong><br />

da biomassa<br />

Nel presente lavoro abbiamo infatti supposto,<br />

come più probabile per gli agricoltori, la loro volontà<br />

tendenziale <strong>di</strong> procedere all’introduzione<br />

delle <strong>colture</strong> energetiche proprio nei seminativi<br />

asciutti, in quanto è in questi assai più facile prevedere<br />

un sostanziale mantenimento, nonostante<br />

l’innovazione (per esempio, simili itinerari tecnici,<br />

simile meccanizzazione e simile livello <strong>di</strong> investimento<br />

economico), nell’ambito dei sistemi colturali<br />

più tra<strong>di</strong>zionali (cerealicolo-industriale e/o<br />

cerealicolo-zootecnico) <strong>di</strong> per se stessi non particolarmente<br />

intensivi.<br />

• Densità delle trattrici con potenza minima <strong>di</strong><br />

60 kW: anche l’analisi <strong>di</strong> cantiere che è stata eseguita<br />

per le <strong>colture</strong> energetiche considerate ai fini<br />

del presente stu<strong>di</strong>o, ha reso evidente come le <strong>di</strong>verse<br />

operazioni colturali siano ormai pressoché completamente<br />

meccanizzate e richiedano quin<strong>di</strong> l’impiego<br />

<strong>di</strong> macchine motrici con potenze adeguate.<br />

A questo riguardo, la presenza delle trattrici (<strong>di</strong><br />

potenza <strong>di</strong> almeno 60 kW) sul territorio comunale<br />

è stata assunta come in<strong>di</strong>catore semplificato del<br />

livello <strong>di</strong> meccanizzazione delle aziende agrarie del<br />

territorio.


Fig. 5.10 - Il livello<br />

<strong>di</strong> “vocazionalità” del territorio<br />

regionale per la coltura<br />

del sorgo<br />

Fase 5 - Creazione <strong>di</strong> uno strato informativo<br />

per l’in<strong>di</strong>viduazione delle aree non idonee<br />

Come in precedenza brevemente accennato, al<br />

fine <strong>di</strong> in<strong>di</strong>viduare sul territorio regionale quelle<br />

aree che per la loro destinazione d’uso e per le loro<br />

caratteristiche orografiche possono essere definite<br />

come “aree non idonee” per la coltivazione delle<br />

<strong>colture</strong> da energia, è stato adottato un algoritmo <strong>di</strong><br />

querying a partire dalla carta <strong>di</strong> uso del suolo<br />

(CORINE – Land Cover) e dalla carta delle pendenze<br />

ricavata dal modello <strong>di</strong>gitale del terreno (DTM).<br />

Attraverso il CORINE – Land Cover sono state<br />

escluse le aree urbane, quelle boscate e quelle agricole<br />

per le quali non è apparso ipotizzabile un cambiamento<br />

dell’attuale destinazione d’uso, in quanto<br />

attualmente destinate a coltivazioni che “a priori”<br />

risultano economicamente e/o agronomicamente<br />

più valide (ortive, fruttiferi, vite, olivo ecc.)<br />

rispetto alle <strong>colture</strong> da biomassa. Rispetto poi alle<br />

caratteristiche orografiche dei territori regionali,<br />

sono state escluse dal computo delle aree ritenute<br />

agibili per l’eventuale introduzione delle <strong>colture</strong> da<br />

energia, tutte quelle caratterizzate da pendenze<br />

me<strong>di</strong>e maggiori del 15%; poiché queste sono state<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

107<br />

“a priori” ritenute non conciliabili con un adeguato<br />

livello <strong>di</strong> meccanizzazione delle operazioni colturali<br />

necessarie per le produzioni <strong>di</strong> cui trattasi.<br />

Il risultato delle operazioni <strong>di</strong> cui sopra è graficamente<br />

riportato nella fig. 5.9; in termini quantitativi,<br />

le aree ritenute complessivamente idonee<br />

assommano a una percentuale del territorio regionale<br />

pari a circa il 26%.<br />

Fase 6 - Metodologia dell’analisi multicriterio<br />

Come è noto, l’analisi multicriterio comprende<br />

vari percorsi metodologici a supporto <strong>di</strong> processi<br />

decisionali complessi quando occorre tener conto<br />

<strong>di</strong> una pluralità <strong>di</strong> variabili pertinenti la valutazione<br />

in corso. Al riguardo, nei casi in cui l’informazione<br />

trattata sia <strong>di</strong> carattere geografico, sono utilizzabili<br />

metodologie che combinano e trasformano<br />

l’informazione territoriale (coperture <strong>di</strong> input)<br />

in un’informazione <strong>di</strong> supporto alla decisione<br />

(output) attraverso meto<strong>di</strong> analitici che presuppongono<br />

necessariamente l’esistenza <strong>di</strong> un insieme<br />

<strong>di</strong> eventi definiti geograficamente (a livello puntiforme<br />

o <strong>di</strong> unità territoriale), identificati e classificati<br />

con l’obiettivo <strong>di</strong> fornire una base conosciti-


108 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Tab. 1 - Criteri utilizzati nell’analisi multicriterio e relativi pesi attribuiti<br />

Criteri Pesi<br />

A. Variabili bioclimatiche (nel complesso)<br />

GDD, Deficit idrico potenziale, frequenza dei giorni con T ≤ 0 0,349<br />

B. Variabili descrittive del peso dell’agricoltura nel territorio comunale<br />

Superficie me<strong>di</strong>a aziendale (esclusa < 5 ha) / superficie comunale 0,080<br />

Superficie con boschi produttivi / superficie comunale 0,073<br />

n. aziende agrituristiche / superficie comunale 0,057<br />

Superficie a coltivazioni legnose agrarie / totale SAU a livello comunale 0,042<br />

SAU / superficie comunale 0,040<br />

Sviluppo in km della rete stradale / superficie comunale 0,040<br />

n. posti letto / superficie comunale 0,031<br />

C. Variabili descrittive del tipo <strong>di</strong> agricoltura nel territorio comunale<br />

Superficie a set-aside in regime <strong>di</strong> aiuto / totale seminativi a livello comunale 0,080<br />

Superficie ad arboricoltura da legno / totale SAU a livello comunale 0,080<br />

Superficie a seminativi non irrigui in pianura / superficie totale a seminativi 0,073<br />

n. trattrici > 60 kW / superficie comunale 0,040<br />

Superficie a seminativi in pianura / superficie comunale 0,015<br />

va utile a risolvere il problema in funzione <strong>di</strong> un set<br />

<strong>di</strong> “criteri <strong>di</strong> valutazione” (tab. 1).<br />

Questa metodologia è stata adottata nel presente<br />

stu<strong>di</strong>o secondo la procedura che segue:<br />

a) la definizione del problema decisionale: è<br />

generato dalla necessità <strong>di</strong> esplicitare gli aspetti che<br />

<strong>di</strong>stinguono uno stato desiderato/ipotizzato da<br />

uno stato esistente, che nel nostro caso si traduce,<br />

Fig. 5.11 - Il livello<br />

<strong>di</strong> “vocazionalità” del territorio<br />

regionale per la coltura<br />

del cardo


appunto, nell’identificazione delle aree più vocate<br />

per lo sviluppo <strong>di</strong> filiere basate sulla produzione e<br />

trasformazione a fini energetici <strong>di</strong> biomassa lignocellulosica.<br />

In questa fase sono state realizzate l’acquisizione<br />

dei dati, la definizione delle procedure<br />

<strong>di</strong> interrogazione (query) e <strong>di</strong> gestione della base<br />

informativa, rendendo possibile la creazione <strong>di</strong> un<br />

Geodatabase 4 ;<br />

b) la definizione dei criteri <strong>di</strong> valutazione: in<br />

questa fase sono stati definiti sia l’obiettivo dell’analisi<br />

multicriterio, sia il relativo set <strong>di</strong> attributi.<br />

Ogni attributo è stato considerato come un criterio,<br />

scelto in funzione della sua capacità <strong>di</strong> rendere<br />

espliciti i fattori che influenzano <strong>di</strong>rettamente il<br />

problema decisionale, connesso alla capacità <strong>di</strong><br />

aumentare o <strong>di</strong>minuire la “vocazionalità” <strong>di</strong> una<br />

determinata unità territoriale. In altre parole, questi<br />

consentono <strong>di</strong> quantificare il grado <strong>di</strong> raggiungimento<br />

dell’obiettivo dell’analisi multicriterio;<br />

c) la definizione delle alternative: le alternative<br />

cui si fa riferimento sono rappresentate da oggetti<br />

definiti geograficamente (unità territoriali) ai quali<br />

sono associati gli attributi; in particolare, nel nostro<br />

lavoro, sono state scelte le superfici comunali come<br />

unità territoriali <strong>di</strong> riferimento per l’analisi multicri-<br />

Fig. 5.12 - Il livello<br />

<strong>di</strong> “vocazionalità” del territorio<br />

regionale per la coltura<br />

del miscanto<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

109<br />

terio. E questo principalmente per due ragioni: in<br />

primo luogo i Comuni rappresentano il livello<br />

minimo <strong>di</strong> <strong>di</strong>visione politico-amministrativa del territorio<br />

con capacità decisionale in termini <strong>di</strong> governo<br />

e, inoltre, essi rappresentano il livello minimo<br />

territoriale per il quale sono comunemente <strong>di</strong>sponibili<br />

dati censuari <strong>di</strong> tipo socioeconomico;<br />

d) la definizione e l’applicazione della “regola <strong>di</strong><br />

decisione”: la definizione e l’applicazione della regola<br />

<strong>di</strong> decisione (identificabile quest’ultima con l’obiettivo<br />

finale dell’analisi) forniscono le basi attraverso<br />

cui scegliere le alternative più opportune, a<br />

seguito <strong>di</strong> un or<strong>di</strong>namento delle stesse. Nel caso<br />

specifico, l’analisi volta a determinare la vocazionalità<br />

del territorio è stata realizzata separatamente per<br />

ogni coltura da biomassa (in altre parole l’obiettivo<br />

dell’analisi multicriterio è stato preso in considerazione<br />

separatamente per ciascuna coltura); ci troviamo<br />

quin<strong>di</strong> <strong>di</strong> fronte a un problema decisionale classificato<br />

come “multiattributo” per la soluzione del<br />

quale è stata scelta come regola <strong>di</strong> decisione il metodo<br />

della somma lineare ponderata che, oltretutto,<br />

permette l’integrazione tra analisi multicriterio e GIS<br />

attraverso l’utilizzo dell’algoritmo <strong>di</strong> sovrapposizione<br />

(overlay) <strong>di</strong> cui i GIS sono dotati;


110 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

e) l’analisi <strong>di</strong> sensibilità: è stata utilizzata per<br />

indagare gli effetti che i cambiamenti sugli input<br />

generano sugli output, con lo scopo <strong>di</strong> determinare<br />

la stabilità dei risultati (ossia l’or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> priorità<br />

attribuito alle varie alternative). L’atten<strong>di</strong>bilità del<br />

“ranking” è stata valutata assegnando pesi <strong>di</strong>versi a<br />

ogni criterio; questi cambiamenti non hanno prodotto<br />

effetti rilevanti nei risultati, ciò ha permesso<br />

<strong>di</strong> concludere che il “ranking” è stabile.<br />

L’applicazione <strong>di</strong> tale metodo si è concretizzata<br />

nella trasposizione dell’informazione territoriale<br />

in un sistema <strong>di</strong> mappe con valori standar<strong>di</strong>zzati<br />

per tutti i criteri e nell’attribuzione <strong>di</strong> un peso a<br />

ciascuno <strong>di</strong> questi; tutti i criteri sono stati poi sommati<br />

attraverso una combinazione lineare, da cui<br />

sono state generate le mappe <strong>di</strong> vocazionalità.<br />

Si ritiene utile fornire qui <strong>di</strong> seguito alcuni dettagli<br />

per meglio comprendere la metodologia appena<br />

descritta, con particolare riferimento ai seguenti<br />

aspetti:<br />

• derivazione <strong>di</strong> mappe standar<strong>di</strong>zzate: l’operazione<br />

<strong>di</strong> standar<strong>di</strong>zzazione si è resa necessaria<br />

per eseguire una combinazione lineare delle<br />

varie mappe, elaborate in funzione dei criteri<br />

Fig. 5.13 - Il livello<br />

<strong>di</strong> “vocazionalità” del territorio<br />

regionale per la coltura<br />

della canna comune<br />

prescelti, dal momento che gli attributi sono<br />

stati misurati a <strong>di</strong>verse scale;<br />

• assegnazione dei pesi: il peso è il valore relativo<br />

assegnato a un determinato criterio ed esprime<br />

l’importanza che il decisore/analista attribuisce<br />

ai <strong>di</strong>versi criteri presi in esame. Nel nostro caso<br />

i pesi sono stati calcolati utilizzando un metodo<br />

comparativo basato sull’assegnazione <strong>di</strong> un<br />

punteggio con cui è stata espressa la preferenza<br />

relativa <strong>di</strong> ciascun attributo rispetto agli altri,<br />

comparando coppie <strong>di</strong> criteri.<br />

• applicazione della “regola <strong>di</strong> decisione”: tutti gli<br />

elementi dell’analisi multicriterio, cioè gli attributi,<br />

le alternative e le preferenze del decisore,<br />

sono stati combinati, come già <strong>di</strong>chiarato, utilizzando<br />

la somma lineare ponderata. La regola<br />

<strong>di</strong> decisione permette <strong>di</strong> valutare ciascuna<br />

alternativa (A i ), in questo caso rappresentata<br />

dal modo in cui le <strong>di</strong>verse superfici comunali<br />

rispondono all’obiettivo dell’analisi multicriterio.<br />

Questo metodo permette <strong>di</strong> stabilire un<br />

or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> priorità (ranking) dal maggior e al<br />

minore valore <strong>di</strong> A i , quin<strong>di</strong> <strong>di</strong> conoscere la<br />

vocazionalità relativa <strong>di</strong> ogni alternativa.


Fig. 5.14 - Il livello<br />

<strong>di</strong> “vocazionalità” del territorio<br />

regionale per la coltura<br />

del pioppo in SRF<br />

5.5 I principali risultati<br />

dell’analisi multicriterio<br />

In merito alla definizione <strong>di</strong> un <strong>di</strong>verso livello<br />

<strong>di</strong> “vocazionalità” delle aree agricole regionali, la<br />

valutazione complessiva per un’eventuale introduzione<br />

in coltura <strong>di</strong> specie agrarie e agroforestali<br />

<strong>de<strong>di</strong>cate</strong> alla produzione <strong>di</strong> biomassa a destinazione<br />

energetica è stata realizzata avendo, da un lato,<br />

a riferimento le cinque specie (sorgo, miscanto,<br />

cardo, canna e pioppo gestito a SRF) ritenute in<br />

partenza, a oggi, le più idonee negli ambienti<br />

agroclimatici e socioeconomici <strong>di</strong> riferimento e,<br />

dall’altro lato, considerando come la più consona<br />

unità territoriale il Comune.<br />

Nel SIT-BEF è stata definita la “classificazione”<br />

dei vari territori comunali (in quattro classi da<br />

insufficiente a ottimo) in merito alla potenzialità <strong>di</strong><br />

introduzione nel territorio stesso della coltura in<br />

questione; tale operazione è stata ottenuta attraverso<br />

la sovrapposizione degli strati informativi costituiti<br />

dalla spazializzazione dei valori relativi agli<br />

in<strong>di</strong>catori presi in considerazione, sia nell’ambito<br />

delle caratteristiche agropedoclimatiche e orografi-<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

111<br />

che del territorio regionale, sia in merito alle peculiari<br />

caratteristiche socioeconomiche (in campo<br />

agricolo) dei <strong>di</strong>fferenti Comuni. La rappresentazione<br />

grafica del risultato delle sopra ricordate elaborazioni<br />

(abbondantemente descritte sotto il profilo<br />

metodologico nelle pagine precedenti) è riportata<br />

nelle figg. 5.10, 5.11, 5.12, 5.13, 5.14; come in precedenza<br />

già realizzato per altre figure analoghe, la<br />

presentazione dei colori segue la “logica del<br />

semaforo”, per cui il rosso e l’arancio in<strong>di</strong>cano<br />

entrambi – rispettivamente insufficiente o appena<br />

sufficiente – con<strong>di</strong>zioni complessivamente non idonee<br />

alla introduzione della coltura <strong>di</strong> che trattasi,<br />

mentre i colori verde chiaro (buono) e verde scuro<br />

(ottimo) rappresentano i <strong>di</strong>fferenti territori comunali<br />

per i quali le con<strong>di</strong>zioni bioagronomiche e socioeconomiche<br />

sembrano suggerire una <strong>di</strong>screta<br />

potenzialità in or<strong>di</strong>ne all’eventuale introduzione<br />

delle singole <strong>colture</strong> da biomassa.<br />

Non rientra nello scopo della presente pubblicazione<br />

approfon<strong>di</strong>re tutte le valutazioni <strong>di</strong> tipo<br />

tecnico-scientifico che i risultati del lavoro qui sinteticamente<br />

presentato indubbiamente suggeriscono<br />

ma, dall’osservazione <strong>di</strong>retta della cartografia


112 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

riportata, appaiono evidenti alcuni aspetti <strong>di</strong> carattere<br />

generale che meritano alcune riflessioni orientative:<br />

in primo luogo, appare evidente che, ad<br />

eccezione del sorgo, per tutte le <strong>colture</strong> da energia<br />

(sia erbacee poliennali che legnose), le aree che<br />

sono risultate potenzialmente più interessanti<br />

(prendendo in tal senso a riferimento soltanto i<br />

comuni classificati come ottimi e, quin<strong>di</strong>, rappresentati<br />

in verde scuro) sembrano in<strong>di</strong>viduabili<br />

soprattutto in due aree della regione.<br />

Al riguardo si definiscono, infatti, un primo<br />

comprensorio, sostanzialmente occidentale o<br />

nord-occidentale, che comprende <strong>di</strong>versi comuni<br />

della provincia <strong>di</strong> Pisa (collocati in gran parte nella<br />

pianura pisana e nella Valdera) e alcuni altri comuni<br />

viciniori delle province <strong>di</strong> Firenze e <strong>di</strong> Livorno;<br />

e un altro comprensorio, nella parte più meri<strong>di</strong>onale<br />

della Toscana, avente come baricentro <strong>di</strong> maggiore<br />

interesse i Comuni della parte centro-occidentale<br />

della provincia <strong>di</strong> Grosseto (ivi compreso il<br />

capoluogo), con alcune propaggini nella parte<br />

meri<strong>di</strong>onale della provincia <strong>di</strong> Siena. Queste aree<br />

risultano sostanzialmente equivalenti per la canna,<br />

il miscanto, il cardo e la SRF <strong>di</strong> pioppo, mentre i<br />

Fig. 5.15 - Rappresentazione<br />

territoriale delle aree ritenute<br />

<strong>di</strong> livello ottimo e buono<br />

per le cinque <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong><br />

territori comunali potenzialmente più adatti alla<br />

coltura del sorgo sembrano essere in numero leggermente<br />

superiore ai precedenti, soprattutto nel<br />

territorio della provincia <strong>di</strong> Siena.<br />

Di contro, dalla medesima rappresentazione<br />

cartografica, appare altrettanto evidente che esistono<br />

numerosi comuni (quin<strong>di</strong> aree territorialmente<br />

assai estese) su tutto il territorio regionale, nelle<br />

quali appaiono del tutto insufficienti le con<strong>di</strong>zioni<br />

agroambientali e socioeconomiche necessarie per<br />

una possibile introduzione delle <strong>di</strong>fferenti <strong>colture</strong><br />

<strong>de<strong>di</strong>cate</strong> da biomassa a destinazione energetica.<br />

In primo luogo, pressoché tutta l’area settentrionale<br />

della Toscana, dalle province <strong>di</strong> Massa e Lucca,<br />

a Pistoia e Prato, fino al nord-est dei territori <strong>di</strong><br />

Firenze e Arezzo, non sembra assolutamente idonea<br />

alle <strong>colture</strong> del miscanto, del cardo e della canna<br />

(sono assai poco probabili anche le coltivazioni <strong>di</strong><br />

sorgo e <strong>di</strong> SRF <strong>di</strong> pioppo); ciò è senz’altro il risultato<br />

finale della somma <strong>di</strong> <strong>di</strong>fferenti parametri negativi,<br />

sia sul piano delle caratteristiche climatiche <strong>di</strong><br />

quelle aree, sia dell’alta percentuale <strong>di</strong> superficie territoriale<br />

coperta da boschi, sia – infine – della orografia<br />

particolarmente accidentata dei luoghi.


Fig. 5.16 - Un tentativo<br />

<strong>di</strong> in<strong>di</strong>viduazione dei potenziali<br />

“<strong>di</strong>stretti bioenergetici”<br />

per le <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong><br />

In secondo luogo, appaiono caratterizzate da<br />

con<strong>di</strong>zioni complessive <strong>di</strong> scarso interesse per le<br />

<strong>colture</strong> da biomassa gran parte dei Comuni (anche<br />

non montani) delle province <strong>di</strong> Firenze e <strong>di</strong> Arezzo;<br />

allorché, evidentemente, non soltanto per le<br />

caratteristiche climatiche, ma anche e soprattutto<br />

per quelle socioeconomiche che contrad<strong>di</strong>stinguono<br />

questi comprensori (in particolar modo la<br />

accentuata presenza <strong>di</strong> organizzazioni produttive<br />

decisamente ricche, per lo più basate sulla viticoltura<br />

e l’olivicoltura, ma anche sulla frutticoltura e<br />

l’orticoltura), finiscono col determinare per questi<br />

Comuni un giu<strong>di</strong>zio sostanzialmente negativo in<br />

merito alla possibile propensione degli agricoltori<br />

ad attivare percorsi produttivi alternativi e certamente<br />

molto meno noti e affidabili.<br />

Infine, un’altra area della regione non particolarmente<br />

vocata sembra essere in<strong>di</strong>viduabile, sia<br />

per il miscanto che per il cardo e la canna comune,<br />

nel comprensorio costituito dall’area sud-orientale<br />

della provincia <strong>di</strong> Siena e da quella limitrofa del<br />

nord-est della provincia <strong>di</strong> Grosseto (nel complesso<br />

sostanzialmente corrispondente ai Comuni dell’area<br />

amiatina), nell’ambito della quale, però,<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

113<br />

sembrerebbero avere più probabilità <strong>di</strong> introduzione<br />

sia il sorgo che la SRF <strong>di</strong> pioppo.<br />

Nella fig. 5.15, infine, sono state rappresentate<br />

le aree regionali costituite soltanto dai territori<br />

comunali per i quali, attraverso l’analisi multicriterio,<br />

è stato attribuito il giu<strong>di</strong>zio <strong>di</strong> “ottimo” (colore<br />

verde scuro) per tutte e cinque le <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong><br />

prese in considerazione, insieme a quelli che<br />

hanno ottenuto almeno il giu<strong>di</strong>zio <strong>di</strong> “buono”<br />

(colore verde chiaro) per tutte le <strong>colture</strong>.<br />

Pur non volendo in questa sede addentrarci eccessivamente<br />

in elaborazioni particolarmente impegnative<br />

in or<strong>di</strong>ne alla quantificazione delle effettive<br />

superfici agricole più facilmente coinvolgibili<br />

con le <strong>di</strong>verse <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong>, per un eventuale<br />

sviluppo della filiera bioenergetica in Toscana (che<br />

necessiterebbe comunque, a nostro avviso, <strong>di</strong> ulteriori<br />

specifici approfon<strong>di</strong>menti <strong>di</strong>retti “sul campo”),<br />

dall’esame della fig. 5.16 sembra confermarsi,<br />

con sufficiente chiarezza, come in Toscana siano<br />

in effetti in<strong>di</strong>viduabili almeno due “<strong>di</strong>stretti”,<br />

sostanzialmente equivalenti per <strong>di</strong>mensione territoriale,<br />

caratterizzati da una maggiore vocazionalità:<br />

1) un’area pisano-livornese con possibili pro-


114 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

paggini fiorentine; 2) un’area sostanzialmente<br />

maremmana/grossetana, con alcuni eventuali interessanti<br />

collegamenti senesi e livornesi. Ai due<br />

“<strong>di</strong>stretti” principali <strong>di</strong> cui sopra, potrebbe anche<br />

aggiungersi, soprattutto in una prospettiva <strong>di</strong> utilizzazione<br />

locale e su piccola scala delle biomasse<br />

prodotte dalle <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong>, una specifica area<br />

senese, con eventuali propaggini fiorentine.<br />

Per fornire soltanto una prima idea sulle possibili<br />

entità territoriali coinvolgibili da un’ipotesi <strong>di</strong><br />

introduzione delle <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong>, possiamo in<br />

questa sede ricordare che, prendendo a riferimen-<br />

Note<br />

1 In termini <strong>di</strong> produzione e trasformazione della biomassa e<br />

utilizzo dell’energia prodotta.<br />

2 Il calcolo giornaliero delle unità termiche (GDD) è stato realizzato<br />

attraverso l’utilizzo del metodo <strong>di</strong> NOAA messo a punto<br />

dalla National Oceanic and Atmospheric Administration (USA):<br />

GDD = ((Tmax+Tmin)/2) – Tbase dove<br />

Tmax = Temperatura massima giornaliera.<br />

Tmin = Temperatura minima giornaliera<br />

Tbase = Temperatura al <strong>di</strong> sotto della quale non vi è accrescimento<br />

per la specie considerata (zero <strong>di</strong> vegetazione).<br />

3 L’evapotraspirazione potenziale secondo la formula <strong>di</strong> Hargreaves<br />

è data:<br />

ETo = 0,0023 (Tmed + 17,8)(Tmax – Tmin )0,5Ra<br />

dove:<br />

to soltanto i territori dei Comuni toscani <strong>di</strong>chiarati<br />

“ottimi” o “buoni” per tutte le specie, le superfici<br />

comunali complessive degli stessi risultano<br />

essere <strong>di</strong> circa 750.000 ettari.<br />

Di queste superfici potrebbero in effetti essere<br />

ritenute potenzialmente idonee, ossia effettivamente<br />

destinate alle <strong>colture</strong> energetiche esaminate,<br />

circa 320.000 ettari; fra i quali spiccano gli oltre<br />

105.000 ettari della provincia <strong>di</strong> Grosseto (<strong>di</strong> cui<br />

oltre 55.000 “ottimi”), gli oltre 87.000 della provincia<br />

<strong>di</strong> Pisa (<strong>di</strong> cui 53.000 “ottimi”), gli oltre<br />

58.000 della provincia <strong>di</strong> Siena e gli oltre 36.000<br />

<strong>di</strong> quella <strong>di</strong> Livorno.<br />

Tmed = Temperatura me<strong>di</strong>a<br />

Tmax = Temperatura massima<br />

Tmin = Temperatura minima<br />

Ra = Ra<strong>di</strong>azione extraterrestre giornaliera.<br />

4 Gli stu<strong>di</strong> <strong>di</strong> carattere territoriale incontrano spesso gravi<br />

limitazioni dovute alla scarsità dei dati, considerando i costi<br />

estremamente elevati per la generazione <strong>di</strong> dati ad hoc. Nel caso<br />

specifico, ad esempio, non è stato possibile usufruire <strong>di</strong> una<br />

copertura informativa pedologica.<br />

5 L’applicazione <strong>di</strong> tale metodo si è concretizzato nella trasposizione<br />

dell’informazione territoriale in un sistema <strong>di</strong> mappe<br />

con valori standar<strong>di</strong>zzati per tutti i criteri e nell’attribuzione <strong>di</strong><br />

un peso a ciascuno <strong>di</strong> questi; tutti i criteri sono stati poi sommati<br />

attraverso una combinazione lineare, da cui sono state<br />

generate le mappe <strong>di</strong> vocazionalità.


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6. <strong>Le</strong> azioni <strong>di</strong>mostrative e <strong>di</strong>vulgative<br />

del progetto Bioenergy Farm<br />

Gianfranco Nocentini, Antonio Faini - ARSIA<br />

In linea con i principi ispiratori del PROBIO<br />

(Programma Biocombustibili), il progetto Bioenergy<br />

Farm ha promosso numerose azioni <strong>di</strong>mostrative<br />

e <strong>di</strong>vulgative, finalizzate a stimolare le possibili<br />

filiere dei biocombustibili in tutte le loro componenti,<br />

poi concretizzatesi nella realizzazione <strong>di</strong>:<br />

• un impianto per la produzione <strong>di</strong> pellet da biomasse<br />

agroforestali;<br />

• prove <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> varie tipologie <strong>di</strong> pellet,<br />

con materiale legnoso e/o erbaceo;<br />

• impianti <strong>di</strong>mostrativi <strong>di</strong> <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong>;<br />

• impianti termici <strong>di</strong>mostrativi, alimentati con<br />

legna a pezzi, cippato e pellet;<br />

• visite guidate a impianti <strong>di</strong> teleriscaldamento in<br />

Trentino-Alto A<strong>di</strong>ge e Piemonte;<br />

• prove <strong>di</strong> raccolta meccanizzata delle potature <strong>di</strong><br />

vigneti, oliveti e frutteti;<br />

• corso <strong>di</strong> formazione inerente l’impiego <strong>di</strong> biomasse<br />

agroforestali per uso energetico;<br />

• iniziative <strong>di</strong>vulgative (pubblicazioni, articoli,<br />

seminari, convegni ecc.).<br />

6.1 Il pellet e l’impianto<br />

<strong>di</strong>mostrativo per la sua produzione<br />

a partire da biomasse agroforestali<br />

Gianni Picchi, Marco Mainar<strong>di</strong><br />

L’origine del pellet<br />

Il termine inglese “pellet”, ormai <strong>di</strong> uso comune<br />

in Italia, se tradotto letteralmente significa<br />

“grumo, pastiglia, pallina” e in<strong>di</strong>ca un corpo originato<br />

dalla lavorazione e compattazione 1 <strong>di</strong> un determinato<br />

materiale; nel mercato della bioenergia<br />

identifica un corpo cilindrico (foto 1) prodotto a<br />

partire da biomassa ligno-cellulosica sminuzzata ed<br />

estrusa, <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametro “D” variabile da 6 a 12 mm e<br />

lunghezza “H” massima <strong>di</strong> 60 mm (H è, <strong>di</strong> norma,<br />

legato al <strong>di</strong>ametro “D” con valori del rapporto<br />

D/H intorno a 1/4 - 1/5). Nel processo produttivo<br />

del pellet si utilizza un materiale <strong>di</strong> partenza <strong>di</strong><br />

<strong>di</strong>mensioni estremamente ridotte (assimilabili alla<br />

segatura), per cui, la biomassa legnosa viene quasi<br />

sempre preventivamente macinata (a eccezione<br />

della segatura). Inoltre, mentre il materiale erbaceo<br />

può essere <strong>di</strong>rettamente triturato nel mulino<br />

macinatore, la biomassa legnosa deve, generalmente,<br />

essere sottoposta a preventiva cippatura,<br />

in quanto i mulini macinatori non possono essere<br />

alimentati con materiale <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni maggiori a<br />

40 x 40 x 20 mm.<br />

<strong>Le</strong> prime sperimentazioni per la realizzazione<br />

<strong>di</strong> combustibile compresso a partire da scarti <strong>di</strong><br />

lavorazione del legno (segatura), risalgono al XIX<br />

secolo e la tecnica <strong>di</strong> produzione, nelle sue fasi iniziali,<br />

non è stata <strong>di</strong>ssimile da quella messa a punto<br />

per il pellet <strong>di</strong> mangimi animali. <strong>Le</strong> prime esperienze<br />

industriali <strong>di</strong> produzione, realizzate negli<br />

Stati Uniti tra gli anni cinquanta e sessanta del<br />

secolo scorso, erano legate alla domanda <strong>di</strong> un<br />

mercato del riscaldamento domestico composto<br />

da piccole utenze con apposite stufe a pellet. Ma<br />

il vero impulso che ha portato all’o<strong>di</strong>erna produzione<br />

industriale <strong>di</strong> pellet combustibile su larga<br />

scala si è avuto negli anni settanta, a seguito della<br />

crisi energetica e della conseguente impennata del<br />

costo dei combustibili fossili e dei derivati del<br />

petrolio; così, nel 1977-78, in Canada e Stati<br />

Uniti, erano già in funzione oltre 30 industrie<br />

specializzate nella compressione <strong>di</strong> scarti <strong>di</strong> segheria.<br />

Attualmente, nei principali Paesi produttori <strong>di</strong><br />

pellet (Svezia, Canada e Stati Uniti), questo biocombustibile<br />

viene prodotto utilizzando sia i residui<br />

dell’industria <strong>di</strong> prima trasformazione del<br />

legno, che la biomassa degli scarti agricolo-forestali<br />

(ramaglie e potature) e quella prodotta dalle<br />

<strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> (come la Short Rotation Forestry<br />

<strong>di</strong> specie arboree).


118 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

I vantaggi del pellet<br />

Rispetto a biomasse come la segatura, il cippato,<br />

la ramaglia ecc., il pellet presenta notevoli vantaggi,<br />

che gli permettono <strong>di</strong> essere molto più<br />

apprezzato sul mercato, rispetto al materiale <strong>di</strong><br />

partenza; tra i più importanti ricor<strong>di</strong>amo:<br />

• Elevata densità apparente 2 (tra 650 e 780<br />

kg/m 3 ), che ne ottimizza il trasporto e lo stoccaggio.<br />

Tale densità è, me<strong>di</strong>amente, 7 volte superiore<br />

a quella della segatura e 3 volte superiore al cippato.<br />

Il notevole abbattimento del costo <strong>di</strong> trasporto<br />

che ne consegue, facilita l’accesso dei produttori a<br />

un mercato sia a livello locale che a scala nazionale<br />

e internazionale. Anche lo stoccaggio presso l’utenza<br />

è estremamente semplificato, infatti, per una<br />

tonnellata <strong>di</strong> prodotto è sufficiente un deposito <strong>di</strong><br />

circa 1,8 m 3 , <strong>di</strong> poco superiore a quello necessario<br />

per il gasolio, ma molto minore rispetto agli altri<br />

prodotti ligno-cellulosici.<br />

• Omogeneità del materiale che, unita alle piccole<br />

<strong>di</strong>mensioni dei granuli, ne permette una agevole<br />

movimentazione (con normali coclee simili a<br />

quelle usate per sollevare acqua, nastri trasportatori<br />

e sistemi pneumatici <strong>di</strong> aspirazione) e il suo utilizzo<br />

in moderne caldaie completamente automatiche.<br />

Queste, tra l’altro, sfruttano tecnologie <strong>di</strong><br />

combustione molto avanzate che, grazie alla pezzatura<br />

minuta e omogenea del combustibile, portano<br />

a dei ren<strong>di</strong>menti energetici dell’or<strong>di</strong>ne del 90%<br />

(equivalenti o ad<strong>di</strong>rittura superiori a quelli dei tra<strong>di</strong>zionali<br />

impianti alimentati con combustibili d’origine<br />

fossile).<br />

• Basso contenuto in umi<strong>di</strong>tà (≤ 10%) che, oltre<br />

a ottimizzarne il ren<strong>di</strong>mento della combustione,<br />

ne permette lo stoccaggio senza incorrere in fenomeni<br />

<strong>di</strong> fermentazione; in più, contribuisce a<br />

ridurre i costi <strong>di</strong> trasporto, evitando <strong>di</strong> “trasporta-<br />

1. Pellet ottenuto da segatura <strong>di</strong> legno<br />

re acqua”. I pellet, inoltre, per via del processo <strong>di</strong><br />

estrusione che avviene durante la produzione, presentano<br />

la superficie laterale (quella tangenziale al<br />

“cilindro”) liscia e compatta che limita il loro<br />

carattere igroscopico 3 rendendoli particolarmente<br />

durevoli.<br />

• Alto potere calorifico: il pellet <strong>di</strong> legno ha circa<br />

4,70 kWh/kg = 16,92 MJ/kg = 4.042 kcal/kg,<br />

valore energetico particolarmente elevato tra i biocombustibili.<br />

Anche nei confronti dei combustibili<br />

fossili il pellet presenta un buon Potere Calorifico<br />

(PC); infatti 1 kg <strong>di</strong> pellet sostituisce dal punto<br />

<strong>di</strong> vista energetico 0,46 litri <strong>di</strong> gasolio, 0,49 m 3 <strong>di</strong><br />

gas naturale e 0,58 kg <strong>di</strong> carbone (tab. 1). Talvolta<br />

il pellet può contenere degli ad<strong>di</strong>tivi (resine, oli,<br />

calce ecc.) che possono mo<strong>di</strong>ficarne il potere calorifico,<br />

ma la loro presenza, ove consentita, deve<br />

essere <strong>di</strong>chiarata nell’etichetta.<br />

• Omogeneità qualitativa: essendo un prodotto<br />

industriale, il pellet deve essere realizzato rispettando<br />

specifiche norme qualitative e <strong>di</strong>stribuito in<br />

Tab. 1 - Quantità <strong>di</strong> pellet e combustibili fossili che contengono il medesimo quantitativo<br />

<strong>di</strong> energia chimica nominale*<br />

Pellet u u 8,3% Gasolio Gasolio Olio comb. Gas naturale GPL Carbone<br />

kg litri kg kg m 3 kg kg<br />

1 kg <strong>di</strong> pellet u s = 9% equivale a 1,00 0,46 0,40 0,41 0,49 0,37 0,58<br />

1 litro <strong>di</strong> gasolio equivale a 2,17 1,00 0,86 0,89 1,06 0,80 1,25<br />

1 kg <strong>di</strong> gasolio equivale a 2,52 1,16 1,00 1,04 1,24 0,93 1,46<br />

1 kg <strong>di</strong> olio combustibile equivale a 2,43 1,12 0,96 1,00 1,19 0,89 1,40<br />

1 m 3 <strong>di</strong> gas naturale equivale a 2,04 0,94 0,81 0,84 1,00 0,75 1,18<br />

1 kg <strong>di</strong> GPL equivale a 2,72 1,26 1,08 1,12 1,33 1,00 1,57<br />

1 kg <strong>di</strong> carbone equivale a 1,73 0,80 0,69 0,71 0,85 0,64 1,00<br />

p.c.i. (kWh/quantità) 4,70 10,19 11,86 11,40 9,59 12,79 8,14<br />

* 4,70 kWh = 16,92 MJ = 4.042 kcal<br />

Fonte: B. Hellrigl – Aula Magna, Compagnia delle Foreste www.compagniadelleforeste.it/SHERW


confezioni con etichette riportanti le sue principali<br />

caratteristiche (la biomassa <strong>di</strong> origine, il contenuto<br />

<strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà e <strong>di</strong> ceneri ecc.). Questo rappresenta<br />

un grande vantaggio rispetto agli altri biocombustibili<br />

(legna da ardere, cippato ecc.), per i<br />

quali è estremamente <strong>di</strong>fficile in<strong>di</strong>viduare e far<br />

rispettare delle norme qualitative, e quin<strong>di</strong>, con<br />

maggior rischio <strong>di</strong> incorrere in materiale <strong>di</strong> scarsa<br />

qualità (eccessiva umi<strong>di</strong>tà, impurità, mescolanza <strong>di</strong><br />

specie, contenuto in ceneri, pezzatura <strong>di</strong>somogenea<br />

ecc.). Dal punto <strong>di</strong> vista merceologico, quin<strong>di</strong>,<br />

il pellet si <strong>di</strong>stingue per l’omogeneità qualitativa e<br />

la trasparenza delle informazioni sulle caratteristiche<br />

fisico-chimiche in etichetta, avvicinandosi<br />

molto, in questi termini, a un combustibile fossile<br />

come il gasolio e rendendo “più facile” il passaggio<br />

dalle caldaie tra<strong>di</strong>zionali a quelle a pellet.<br />

• Flessibilità operativa nella produzione: un<br />

impianto <strong>di</strong> pellettizzazione può consentire <strong>di</strong><br />

sfruttare, in maniera ottimale, i <strong>di</strong>fferenti materiali<br />

ligno-cellulosici prodotti nell’arco dell’anno in un<br />

dato comprensorio o azienda agricola. <strong>Le</strong> fonti <strong>di</strong><br />

biomassa, infatti, siano esse <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> o residui<br />

<strong>di</strong> attività agricole e/o forestali, si caratterizzano<br />

per una marcata stagionalità 4 , sono cioè <strong>di</strong>sponibili<br />

in massa in un dato periodo dell’anno e, in<br />

più, hanno caratteristiche chimico-fisiche estremamente<br />

<strong>di</strong>somogenee. Gli utenti, però, hanno l’esigenza<br />

<strong>di</strong> una fornitura continua e <strong>di</strong> omogenea<br />

qualità durante il periodo invernale, se non per<br />

l’intero anno. Questo sfalsamento tra produzione<br />

e domanda <strong>di</strong> biomassa rappresenta senz’altro una<br />

grande opportunità per il mercato del pellet, anche<br />

perché attraverso il processo produttivo è, in parte,<br />

possibile omogeneizzare alcuni parametri qualitativi<br />

(ad esempio, mischiando <strong>di</strong>verse tipologie <strong>di</strong><br />

biomassa) e migliorare la qualità chimico-fisica del<br />

prodotto finale.<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

Tab. 2 - Costi <strong>di</strong> riscaldamento con <strong>di</strong>versi combustibili*<br />

Prezzo me<strong>di</strong>o Vita me<strong>di</strong>a Quota annua Manutenzione Costo annuo Costo<br />

Tipo <strong>di</strong> combustibile <strong>di</strong> acquisto impianto impianto <strong>di</strong> ammortamento annua combustibile1 totale<br />

(euro) (anni) (euro) (euro) (euro) (euro)<br />

a b c d e c+d+e<br />

<strong>Le</strong>gna da ardere2 1.756,00 15 169,20 552,00 1.647,00 2.368,00<br />

<strong>Le</strong>gna da ardere3 3.501,00 15 337,30 552,00 1.235,00 2.125,00<br />

Pellets 4.544,00 15 437,90 154,00 1.587,00 2.180,00<br />

Gasolio 2.194,00 15 211,50 129,00 3.225,00 3.566,00<br />

Metano (gas naturale) 2.194,00 15 211,50 103,00 1.618,00 1.932,00<br />

GPL 2.075,00 15 200,00 103,00 3.809,00 4.112,00<br />

1 Il costo include l’IVA pari al 4% per le biomasse e al 20% per i combustibili <strong>di</strong> origine fossile.<br />

2 Impianto tra<strong>di</strong>zionale 3 Impianto ad alta efficienza * Fonte: Signorini, 2002.<br />

119<br />

• Convenienza economica: il pellet è senz’altro<br />

il più costoso dei biocombustibili ligno-cellulosici,<br />

ma il più alto prezzo viene giustificato da una serie<br />

<strong>di</strong> benefici, in gran parte già considerati, e cioè<br />

che: può essere utilizzato in moderne caldaie; ha<br />

un eccellente ren<strong>di</strong>mento termico; richiede poca<br />

manutenzione ed è <strong>di</strong> facile gestione. Difatti, lo<br />

smaltimento delle ceneri può essere effettuato una<br />

volta al mese e il carico del combustibile avviene<br />

molto saltuariamente se manuale (il carico del serbatoio<br />

affiancato alla caldaia avviene ogni 1-3 settimane),<br />

mentre con un deposito esterno <strong>di</strong> adeguata<br />

capacità, l’operazione può essere realizzata<br />

con autobotte anche una sola volta all’anno. Tutto<br />

ciò comporta un notevole risparmio in termini <strong>di</strong><br />

tempo rispetto, per esempio, alla gestione <strong>di</strong> caldaie<br />

alimentate a legna a pezzi.<br />

Per comparare i costi del riscaldamento domestico<br />

con <strong>di</strong>versi combustibili, Signorini (2002) ha<br />

ipotizzato un appartamento <strong>di</strong> circa 200 m 2 (per il<br />

quale è necessario installare un impianto termico <strong>di</strong><br />

potenza pari a circa 25.800 kcal/h, con utilizzo<br />

annuo <strong>di</strong> circa 900 ore). I dati riassunti nella tab.<br />

2, mettono in luce un costo annuo complessivo<br />

della caldaia a pellet del tutto comparabile con<br />

quello della caldaia a metano.<br />

Il mercato del pellet<br />

Questo tipo <strong>di</strong> combustibile, si è già affermato<br />

nel settore del riscaldamento domestico e per le<br />

caldaie <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni me<strong>di</strong>o-gran<strong>di</strong>, sia in Nord<br />

America che in Europa, e, tutt’ora, il mercato del<br />

pellet presenta una forte espansione (in Svezia, il<br />

più grande produttore mon<strong>di</strong>ale <strong>di</strong> pellet <strong>di</strong> legno,<br />

la capacità produttiva è passata da 600.000 t/anno<br />

del 1998 a oltre 1.200.000 t/anno del 2002).<br />

Anche in Italia, negli ultimi anni, il commercio<br />

del pellet è cresciuto, tanto che oggi, il nostro Paese,


120 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

2. Impianto <strong>di</strong>mostrativo <strong>di</strong> produzione del pellet (Pisa) 3. Carro macinatore per l’alimentazione<br />

dell’impianto <strong>di</strong>mostrativo <strong>di</strong> produzione del pellet<br />

rappresenta uno dei più gran<strong>di</strong> punti <strong>di</strong> forza nel<br />

mercato dell’Europa meri<strong>di</strong>onale, e a fronte <strong>di</strong> un<br />

consumo nazionale per l’anno 2003 <strong>di</strong> circa<br />

177.000 tonnellate <strong>di</strong> pellet, sono stati censiti 36<br />

produttori italiani con una capacità produttiva <strong>di</strong><br />

circa 158.000 t/anno (il resto del fabbisogno interno<br />

viene sod<strong>di</strong>sfatto con l’importazione da Austria,<br />

Spagna, Slovenia e Croazia). Il successo del pellet<br />

nel nostro Paese è legato principalmente alla grande<br />

offerta <strong>di</strong> stufe, caldaie e bruciatori specifici per questo<br />

combustibile (che vanno da potenze <strong>di</strong> pochi<br />

kW fino ad alcuni MW), completamente automatizzati<br />

nel loro funzionamento e la cui gestione, come<br />

visto, si limita al saltuario riempimento del serbatoio<br />

e allo smaltimento della cenere. Di contro, il nostro<br />

mercato del pellet è ancora poco strutturato: manca<br />

una capillare rete <strong>di</strong> <strong>di</strong>stributori, per cui i prezzi per<br />

l’utente finale risultano essere ancora troppo variabili,<br />

sia nel tempo che nello spazio e in rapporto alle<br />

caratteristiche del ven<strong>di</strong>tore.<br />

Da nostre ricerche compiute nel 2003 attraverso<br />

interviste, nel territorio della Toscana, è stato<br />

realizzato il seguente quadro dei prezzi del pellet:<br />

per i piccoli consumatori, il pellet, acquistato in sacchi<br />

da 15 kg presso un riven<strong>di</strong>tore al dettaglio, ha<br />

un costo che oscilla generalmente tra 0,23 e 0,3<br />

€/kg e alcuni produttori <strong>di</strong> caldaie offrono un servizio<br />

<strong>di</strong> consegna a domicilio dei sacchi a circa 0,31<br />

€/kg. Per le gran<strong>di</strong> utenze, invece, il costo può<br />

essere sensibilmente inferiore dato che spesso fanno<br />

riferimento <strong>di</strong>rettamente ai produttori. Il pellet in<br />

questo caso viene conferito in big bag <strong>di</strong> 500 kg, in<br />

pancali da 1 tonnellata o sfuso. Il prezzo all’ingrosso<br />

del pellet <strong>di</strong> materiale legnoso <strong>di</strong> pezzatura piccola<br />

(Ø 6 mm) oscilla tra 120 e 170 €/t, mentre il<br />

pellet <strong>di</strong> pezzatura grande <strong>di</strong> materiali erbacei (Ø<br />

12 mm) viene venduto a un prezzo <strong>di</strong> circa 80-85<br />

€/t. C’è da notare che il costo <strong>di</strong> produzione del-<br />

l’ultima tipologia <strong>di</strong> pellet è sensibilmente inferiore,<br />

sia per il minor costo della biomassa d’origine che<br />

per il minor consumo <strong>di</strong> energia nel processo produttivo.<br />

Questo materiale, che presenta me<strong>di</strong>amente<br />

un alto contenuto in ceneri, può essere utilizzato<br />

soltanto da centrali con potenze me<strong>di</strong>o-gran<strong>di</strong><br />

che, generalmente, producono energia elettrica.<br />

Normative nazionali<br />

Data l’importanza che questo combustibile sta<br />

assumendo, vari Paesi (tra cui l’Italia) si stanno<br />

dotando <strong>di</strong> normative che stabiliscano i parametri <strong>di</strong><br />

qualità del pellet, fissando, nel contempo, le caratteristiche<br />

fondamentali del prodotto commercializzato.<br />

La percentuale <strong>di</strong> ceneri e il loro contenuto in<br />

ossi<strong>di</strong> alcalini è, ad esempio, particolarmente importante<br />

per via degli effetti dannosi che questi hanno<br />

sul funzionamento delle caldaie (rammollimento<br />

delle ceneri, imbrattatura, intasatura, incrostazione<br />

e corrosione); altri parametri, come il contenuto <strong>di</strong><br />

Azoto e Cloro, possono influenzare negativamente<br />

la composizione dei fumi delle caldaie, causando<br />

problemi <strong>di</strong> inquinamento atmosferico.<br />

In Italia, il Comitato Termotecnico Italiano<br />

(CTI) ha proposto una normativa <strong>di</strong> qualità del<br />

pellet combustibile che prevede quattro categorie;<br />

due <strong>di</strong> queste (B e C) contemplano anche l’uso <strong>di</strong><br />

biomassa derivata da <strong>colture</strong> e residui erbacei, nonché<br />

da residui agroindustriali (come i gusci). A<br />

proposito <strong>di</strong> biomasse residue dell’industria, va,<br />

però, notato che in Italia il DPCM 8 marzo 2002<br />

limita l’uso <strong>di</strong> “rifiuti vegetali” per fini energetici,<br />

consentendo soltanto l’utilizzo <strong>di</strong> legno “vergine”<br />

e scarti dalla sola lavorazione meccanica <strong>di</strong> prodotti<br />

agricoli. <strong>Le</strong> <strong>di</strong>rettive europee nn. 2000/76 e<br />

2001/80 CEN/TC 335 contemplano, invece,<br />

anche l’uso <strong>di</strong> scarti dell’industria agroalimentare<br />

(tabb. 3-4).


Tab. 3 - Standard internazionali <strong>di</strong> qualità del pellet combustibile<br />

Parametri Austria (ÖNORM M 7135) Svezia (SS 18 71 20) Germania (DIN 51731) USA (Pellet Fuels Institute)<br />

<strong>Le</strong>gno Corteccia Gruppo 1 Gruppo 2 Gruppo 3 5 categorie sud<strong>di</strong>vise per la lunghezza Qualità standard Qualità premium<br />

compresso compressa (gli altri parametri sono comuni)<br />

Dimensioni • pellets: • bricchetti: Lungh. max. Lungh. max. Lungh. max. HP1 > 30 cm (L) > 10 cm Ø 6-7,5 mm Ø 6-7,5 mm Ø<br />

Ø 4 - 20 mm Ø 20-120 mm 4 x <strong>di</strong>ametro** 5 x <strong>di</strong>ametro 6 mm x Ø HP2 15-30 cm 16-10 cm < 3,6 cm < 3,6 cm<br />

lungh. max. lungh. max. HP3 10-16 cm 3-7 cm<br />

100 mm 400 mm HP4 < 10 cm 1-4 cm<br />

HP5 < 5 cm 0,4-1 cm<br />

Densità apparente ≥ 600 kg/m3 ** ≥ 500 kg/m3 ≥ 500 kg/m3 > 639 kg/m3 Durabilità/frammenti ≤ 0,8 ≤ 1,5 ≤ 1,5 < 0,5% per un < 0,5% per un<br />

in percentuale < 3 mm vaglio <strong>di</strong> 3 mm vaglio <strong>di</strong> 3 mm<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

Densità specifica ≥ 1,0 kg/dm3 * ≥ 1,0 kg/dm3 * 1-1,4 g/cm3 Contenuto in acqua ≤ 12% ≤ 18% ≤ 10% ≤ 10% ≤ 12% 1,5%


122 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Tab. 4 - Normativa R03/1 per il pellet combustibile proposta dal Comitato Termotecnico Italiano (CTI)<br />

Categoria<br />

Parametro Unità A senza ad<strong>di</strong>tivi A con ad<strong>di</strong>tivi B C<br />

• Tronchi <strong>di</strong> latifoglie • Biomassa legnosa non trattata • Materie prime ammesse<br />

• Tronchi <strong>di</strong> conifere • Biomassa erbacea non trattata per la Categoria B<br />

Origine (a) • <strong>Le</strong>gno non trattato dell’industria del legno privo <strong>di</strong> corteccia • Frutti e semi non trattati<br />

• <strong>Le</strong>gno non trattato post-consumo privo <strong>di</strong> corteccia • Miscele e miscugli delle categorie<br />

• Miscele e miscugli delle categorie precedenti (b) precedenti (b)<br />

Diametro (D) mm D = 6 ± 0,5 D = 8 ± 0,5 D = 6 ± 0,5 D = 8 ± 0,5 D = 6 ± 0,5 D = 8 ± 0,5 10 ± 0,5 ≤ D ≤ 25 ± 0,5<br />

Lunghezza (L) mm D ≤ L ≤ 5 x D D ≤ L ≤ 4 x D D ≤ L ≤ 5 x D D ≤ L ≤ 4 x D D ≤ L ≤ 5 x D D ≤ L ≤ 4 x D D ≤ L ≤ 4 x D<br />

Umi<strong>di</strong>tà % peso t.q. ≤ 10 ≤ 10 ≤ 10 ≤ 15<br />

Ceneri % peso s.s. ≤ 0,7 ≤ 0,7 ≤ 1,5 In<strong>di</strong>care il valore<br />

Curabilità meccanica % peso ≥ 97,7 ≥ 97,7 ≥ 95,0 ≥ 90,0<br />

Polveri % peso ≤ 1,0 ≤ 1,0 ≤ 1,0 In<strong>di</strong>care il valore<br />

Agenti leganti % peso m.p. Non presenti In<strong>di</strong>care tipologia In<strong>di</strong>care tipologia In<strong>di</strong>care tipologia<br />

e quantità (c) e quantità (c) e quantità (c)<br />

Azoto % peso s.s. ≤ 0,3 ≤ 0,3 ≤ 0,3 In<strong>di</strong>care il valore<br />

Cloro % peso s.s. ≤ 0,03 ≤ 0,03 In<strong>di</strong>care il valore In<strong>di</strong>care il valore<br />

Zolfo % peso s.s. ≤ 0,05 ≤ 0,05 ≤ 0,05 In<strong>di</strong>care il valore<br />

Densità apparente BD kg/m 3 620 ≤ BD ≤ 720 620 ≤ BD ≤ 720 620 ≤ BD ≤ 720 ≥ 550<br />

Potere Calorifico Inferiore MJ/kg t.q. ≥ 16,9 ≥ 16,9 ≥ 16,2 In<strong>di</strong>care il valore<br />

(kcal/kg t.q.) (≥ 4.039) (≥ 4.039) (≥ 3.870)<br />

t.q. = tal quale s.s.= sostanza secca m.p. = massa pressata<br />

(a) Definizioni tratte dalla classificazione CEN per le biomasse A cui la numerazione tra parentesi fa riferimento; tra le materie prime consentite<br />

sono escluse quelle che hanno subito un trattamento <strong>di</strong>verso da quello meccanico secondo quanto stabilisce la legislazione vigente.<br />

(b) Vanno in<strong>di</strong>cate le tipologie e le percentuali in peso delle <strong>di</strong>verse biomasse impiegate.<br />

(c) Sono ammessi soltanto alcuni agenti leganti come ad esempio amido <strong>di</strong> mais, olio vegetale grezzo estratto me<strong>di</strong>ante spremitura meccanica ecc.<br />

È necessario specificarne tipologia e quantità impiegata.


Fig. 6.1 - Schema <strong>di</strong> impianto <strong>di</strong> pellettizzazione<br />

L’impianto <strong>di</strong> produzione del pellet<br />

nel progetto Bioenergy Farm<br />

e le prove <strong>di</strong> pellettizzazione<br />

Al fine <strong>di</strong> portare un contributo originale allo<br />

stu<strong>di</strong>o delle potenzialità della produzione <strong>di</strong> pellet<br />

a livello aziendale o interaziendale e per approfon<strong>di</strong>re<br />

l’analisi sulla qualità dei biocombustibili pellettati,<br />

il progetto Bioenergy Farm prevedeva l’installazione,<br />

presso il <strong>Centro</strong> <strong>Inter<strong>di</strong>partimentale</strong> <strong>di</strong><br />

<strong>Ricerche</strong> <strong>Agro</strong>ambientali “E. Avanzi” dell’Università<br />

<strong>di</strong> Pisa (partner del progetto), <strong>di</strong> un impianto<br />

<strong>di</strong>mostrativo (foto 2 e fig. 6.1), fornito dalla <strong>di</strong>tta<br />

EcoTre System srl <strong>di</strong> Firenze (partner del progetto),<br />

specifico per la produzione <strong>di</strong> pellet a partire da<br />

biomasse agroforestali (erbacee e legnose).<br />

L’impianto è costituito dalle seguenti componenti<br />

principali:<br />

• Carro o mulino macinatore;<br />

• Metal detector;<br />

• Trasportatore-elevatore a corrente d’aria;<br />

• Silos <strong>di</strong> stoccaggio e tamponatura <strong>di</strong> 4 m 2 ;<br />

• Pellettizzatrice;<br />

• Sistema pneumatico <strong>di</strong> estrazione e trasporto<br />

dei pellet;<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

• Depolveratore pellet;<br />

• Insaccatrice.<br />

123<br />

La biomassa vegetale (tal quale per le erbacee e<br />

preventivamente cippata per le specie legnose)<br />

subisce una prima frantumazione nel carro macinatore<br />

(foto 3), quin<strong>di</strong>, previo passaggio attraverso<br />

un sistema <strong>di</strong> rilevamento <strong>di</strong> corpi metallici estranei<br />

(metal detector), viene trasportata per corrente<br />

d’aria al silos <strong>di</strong> primo stoccaggio. Successivamente,<br />

viene inviata alla macchina pellettizzatrice (foto<br />

4) provvista <strong>di</strong> due “matrici contro rotanti” (con<br />

superficie cilindrica opportunamente profilata e<br />

forata) che provvedono, per estrusione, alla formazione<br />

dei pellet; questi, attraverso l’impiego <strong>di</strong> un<br />

apposito estrattore pneumatico, vengono convogliati<br />

al depolveratore (vaglio rotante) e, infine, alla<br />

fase <strong>di</strong> imballaggio (che può essere effettuato in<br />

big bag <strong>di</strong> 500 kg o <strong>di</strong>rettamente confezionati in<br />

sacchi in plastica <strong>di</strong> 25 kg). Altro notevole pregio<br />

economico dell’impianto è dato dalla praticità, per<br />

la quale un solo operatore è in grado <strong>di</strong> seguire la<br />

macchina nell’intero processo produttivo, dall’alimentazione<br />

all’insacchettatura.


124 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

4. Macchina pellettizzatrice<br />

5. Campioni <strong>di</strong> pellet <strong>di</strong> 10 e 6 mm prodotti dall’impianto<br />

<strong>di</strong>mostrativo <strong>di</strong> Pisa<br />

Il macchinario utilizzato è in grado <strong>di</strong> lavorare<br />

con umi<strong>di</strong>tà dei materiali in ingresso variabile dal<br />

10 al 35%, mantenendo una capacità produttiva <strong>di</strong><br />

circa 500 kg/h e, grazie alla tecnologia adottata<br />

(in cui l’estrazione dell’umi<strong>di</strong>tà in eccesso avviene<br />

per depressione), ha un consumo elettrico relativamente<br />

ridotto (circa 50 kWh).<br />

Nell’ambito del progetto, sono state sperimentate<br />

con successo due <strong>di</strong>verse matrici, con <strong>di</strong>ametro<br />

del prodotto in uscita <strong>di</strong> 6 e 10 mm rispettivamente,<br />

ed è stata trattata, pur se in tempi <strong>di</strong>versi,<br />

una grande quantità <strong>di</strong> biomassa legnosa ed erbacea<br />

<strong>di</strong> provenienza agricola e forestale.<br />

Qualità del pellet prodotto<br />

Come in precedenza affermato, la tecnologia <strong>di</strong><br />

pellettizzazione consente <strong>di</strong> utilizzare, come materia<br />

prima, qualsiasi tipo <strong>di</strong> biomassa vegetale, anche<br />

eterogenea, come quello che si potrebbe trovare in<br />

una grande azienda agricola (potature <strong>di</strong> arboree,<br />

paglie <strong>di</strong> cereali, cippato <strong>di</strong> legno ecc.). Con il carro<br />

macinatore a monte del processo, si possono,<br />

inoltre, mescolare <strong>di</strong>versi tipi <strong>di</strong> biomassa per ottenere<br />

mix in proporzioni prestabilite che, pur utilizzando<br />

in parte biomassa <strong>di</strong> minor qualità, portino<br />

a un prodotto finale conforme alle normative<br />

proposte. È noto, infatti, che la biomassa erbacea<br />

(paglie o <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong>) ha, generalmente, una<br />

bassa qualità (alto contenuto in ceneri ricche <strong>di</strong><br />

ossi<strong>di</strong> alcalini), mentre il legno presenta bassi contenuti<br />

in ceneri (che peraltro aumentano all’aumentare<br />

del rapporto corteccia/legno, e quin<strong>di</strong><br />

del contenuto in sali minerali) e nella percentuale<br />

<strong>di</strong> ossi<strong>di</strong> alcalini, rendendo questa biomassa un<br />

eccellente biocombustibile.<br />

Nelle prove condotte con la macchina pellettizzatrice,<br />

nell’ambito del progetto, sono state impiegate<br />

biomasse erbacee e arboree, sia da scarti e<br />

potature agricole che da <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> (paglia,<br />

fieno <strong>di</strong> erba me<strong>di</strong>ca, sorgo, canna, vite, olivo,<br />

pesco, pioppo da SRF ecc.). I pellet ottenuti (foto 5)<br />

si sono rivelati <strong>di</strong> ottima consistenza e conservabilità<br />

e, a <strong>di</strong>stanza <strong>di</strong> un anno, hanno mantenuto<br />

pressoché intatte le caratteristiche fisiche originali<br />

(fatta eccezione per il pellet <strong>di</strong> cardo in cui, i pappi<br />

contenuti nei capolini limitavano l’adesione del<br />

materiale, <strong>di</strong>minuendone la conservabilità). L’umi<strong>di</strong>tà<br />

finale dei pellet è risultata essere, in ogni caso,<br />

sod<strong>di</strong>sfacente, se si esclude il cardo e il mix pioppo+sorgo,<br />

che presentavano un’umi<strong>di</strong>tà iniziale al<br />

<strong>di</strong> sopra del 10%. Nel primo caso, tale risultato è<br />

probabilmente dovuto all’elevata umi<strong>di</strong>tà che aveva<br />

il materiale da pellettare, a causa dello stoccaggio<br />

all’aperto. Per il mix pioppo+sorgo, invece, si osserva<br />

che il processo <strong>di</strong> produzione ha asportato soltanto<br />

il 10,4% dell’umi<strong>di</strong>tà iniziale, troppo poco<br />

per scendere al <strong>di</strong> sotto del 10% <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà finale.<br />

Va comunque evidenziato che quando il materiale<br />

in uscita risulta essere eccessivamente umido è,<br />

comunque, possibile inviarlo nuovamente al processo<br />

<strong>di</strong> pellettizzazione, affinché l’umi<strong>di</strong>tà venga<br />

ulteriormente ridotta fino al raggiungimento dei<br />

valori desiderati. La variabilità dei risultati ottenuti<br />

durante le prove <strong>di</strong> pellettizzazione, per l’abbattimento<br />

del contenuto idrico iniziale, rende necessarie<br />

ulteriori sperimentazioni per verificare le reali<br />

capacità della macchina <strong>di</strong> estrarre l’umi<strong>di</strong>tà da biomasse<br />

pure o da mix (tab. 5).


Il Potere Calorifico (PC) è un parametro <strong>di</strong><br />

fondamentale importanza per un combustibile,<br />

determinando la quantità <strong>di</strong> energia in esso contenuta:<br />

quanto più questo valore è alto, tanto più il<br />

prodotto sarà apprezzato. Per misurare tale parametro<br />

nei pellet è stata utilizzata una bomba calorimetrica,<br />

in grado <strong>di</strong> calcolare il Potere Calorifico<br />

Inferiore 5 (PCI) dei campioni. I risultati ottenuti<br />

sono riportati nella tab. 6, in cui si osserva che il<br />

PCI dei pellet è sod<strong>di</strong>sfacente per tutti i campioni,<br />

essendo al <strong>di</strong> sopra dei valori in<strong>di</strong>cati dalla normativa<br />

del CTI, ed è massimo per il pioppo da SRF<br />

(18.273 kJ/kg), confermando il grande interesse<br />

per questa coltura da energia.<br />

L’analisi della qualità dei pellet è stata completata<br />

con un approfon<strong>di</strong>to stu<strong>di</strong>o sulle ceneri in essi<br />

contenute: la percentuale <strong>di</strong> queste sul peso del<br />

pellet è stata calcolata trattando i campioni in stufa<br />

ventilata a una temperatura <strong>di</strong> 600°C, fino a ottenere<br />

un peso costante del residuo secco. <strong>Le</strong> ceneri<br />

sono state, poi, analizzate per quantificare gli ossi<strong>di</strong><br />

alcalini e il Cloro in esse contenute. Dai risultati,<br />

esposti in tab. 6, è possibile osservare che tutti<br />

i campioni risultano avere un contenuto in ceneri<br />

superiore ai limiti posti dal CTI per le categorie A<br />

e B (fatta eccezione per il miscanto che, con<br />

l’1,38%, rientra nei limiti della categoria B, che include<br />

le biomasse erbacee). Questo risultato <strong>di</strong>scorda<br />

con quanto atteso in base alla bibliografia,<br />

infatti, nelle precedenti ricerche nazionali e internazionali,<br />

le specie legnose hanno, normalmente,<br />

un contenuto in ceneri inferiore a quello riscontrato.<br />

Tale risultato è probabilmente dovuto al fatto<br />

che il processo produttivo del pellet, per le specifiche<br />

esigenze che la sperimentazione richiede, non<br />

è stato continuativo, portando la macchina a lavo-<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

Tab. 5 - Umi<strong>di</strong>tà della biomassa originale e del pellet prodotto<br />

Umi<strong>di</strong>tà biomassa Umi<strong>di</strong>tà del pellet Diminuzione <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà<br />

Tipo <strong>di</strong> biomassa agroforestale agroforestale in uscita prodotto percentuale<br />

e sua provenienza dal carro macinatore (%) (%) dell’originale<br />

Cardo (San Piero a Grado - PI) 35 13,0 62,8<br />

Canna comune (San Piero a Grado - PI) 11,7 7,9 31,8<br />

Sorgo (San Piero a Grado - PI) 10,6 9,0 14,8<br />

Sorgo (Cesa - AR) 10,9 6,0 45,0<br />

Pioppo (San Piero a Grado - PI) 21,4 — —<br />

Pioppo + sorgo (San Piero a Grado - PI) 12,1 10,9 10,4<br />

Potatura pesco (San Casciano Val <strong>di</strong> Pesa - FI) 11,7 7,7 34,5<br />

Potatura olivo (San Casciano Val <strong>di</strong> Pesa - FI) 11,1 6,5 41,8<br />

Potatura vite (San Casciano Val <strong>di</strong> Pesa - FI) 12,4 7,5 39,4<br />

Me<strong>di</strong>ca dopo estrazione proteine (San Piero a Grado - PI) 19,0 7,8 58,9<br />

Me<strong>di</strong>ca (San Piero a Grado - PI) 15,8 9,3 40,7<br />

125<br />

rare in con<strong>di</strong>zioni non ottimali e aumentando così<br />

il contenuto <strong>di</strong> impurità inglobate nel pellet. Va<br />

comunque puntualizzato che i risultati delle analisi<br />

chimiche dei biocombustibili possono variare<br />

molto in funzione della strumentazione e della<br />

metodologia <strong>di</strong> analisi applicata, dato che non<br />

sempre è possibile utilizzare protocolli standar<strong>di</strong>zzati.<br />

Inoltre, va notato che, nel caso delle biomasse,<br />

il risultato delle analisi può variare sensibilmente<br />

in funzione della varietà della specie considerata,<br />

delle caratteristiche della stazione in cui è stata<br />

prodotta e delle tecniche <strong>di</strong> coltivazione, raccolta e<br />

stoccaggio utilizzate. Anche nelle analisi realizzate<br />

nel progetto si nota che la stessa varietà <strong>di</strong> sorgo<br />

(Abetone), coltivato in due <strong>di</strong>verse località, presenta<br />

notevoli <strong>di</strong>fferenze qualitative tab. 6.<br />

I dati ottenuti sono comunque vali<strong>di</strong>, particolarmente,<br />

poi, se usati per confrontare tra loro le<br />

biomasse impiegate nel progetto: in questo caso,<br />

infatti, essendo stata applicata la medesima metodologia<br />

<strong>di</strong> laboratorio, questa non costituisce una<br />

variabile sperimentale.<br />

Analizzando i risultati ottenuti sulla composizione<br />

delle ceneri si possono fare delle interessanti<br />

osservazioni:<br />

• Il miscanto, nonostante abbia il più basso<br />

contenuto in ceneri tra tutti i campioni stu<strong>di</strong>ati,<br />

presenta, in queste, un’elevatissima percentuale <strong>di</strong><br />

ossi<strong>di</strong> <strong>di</strong> silicio. Traducendo tale percentuale in<br />

valore assoluto per kg <strong>di</strong> pellet, si osserva che il suo<br />

contenuto in silicio è <strong>di</strong> gran lunga il più elevato<br />

tra tutte le biomasse “<strong>de<strong>di</strong>cate</strong>”. Questa caratteristica<br />

comporta una notevole riduzione qualitativa<br />

del pellet <strong>di</strong> miscanto, dato che, a seconda della<br />

tecnologia <strong>di</strong> combustione impiegata, la grande<br />

quantità <strong>di</strong> silicio potrebbe causare seri danni alle


126 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

caldaie o un eccessivo incremento dei costi <strong>di</strong> manutenzione.<br />

• Il sorgo (foto 6) presenta valori molto elevati<br />

<strong>di</strong> tutti i parametri considerati, inclusi gli ossi<strong>di</strong> <strong>di</strong><br />

calcio e cloruri. Questo porterebbe senz’altro a<br />

deprezzare il pellet <strong>di</strong> questa biomassa e, proprio a<br />

questo proposito, è interessante notare come<br />

mescolando il sorgo in rapporto 1:1 con il pioppo<br />

da SRF, sia stato ottenuto un abbattimento superiore<br />

al 50% del contenuto in ceneri e in tutti i<br />

parametri a questo legati, con un sensibile miglioramento<br />

della qualità finale del prodotto. D’altro<br />

canto, il PCI risultante si è sensibilmente ridotto,<br />

rimanendo più vicino a quello del sorgo, che è<br />

comunque al <strong>di</strong> sopra dei limiti qualitativi consigliati<br />

dal CTI.<br />

Tab. 6 - Valori qualitativi dei pellet prodotti<br />

Frazione Valore assoluto<br />

volatile a 105°C residuo secco Percentuale<br />

Biomassa originale (valori in percentuale in peso) % % Silicio Potassio Calcio Cloruri<br />

Cardo (San Piero a Grado - PI) 14,4 7,14 0,2 1,9 1,5 1,6<br />

Canna comune (San Piero a Grado - PI) 9,4 3,77 1,5 1,0 0,3 0,1<br />

Miscanto (San Piero a Grado - PI) 21,9 1,40 55,6 0,1 0,2 0,1<br />

Sorgo (San Piero a Grado - PI) 10,6 7,46 3,2 1,4 0,7 0,5<br />

Sorgo (Cesa - AR) 7,5 5,46 2,0 1,5 0,7 0,3<br />

Pioppo (San Piero a Grado - PI) 12,9 2,56 1,0 0,4 0,8 0,1<br />

Pioppo+sorgo (San Piero a Grado - PI) 11,7 3,59 1,3 0,8 0,5 0,1<br />

Potatura pesco (San Casciano V.P. - FI) 9,2 2,60 0,1 0,5 1,0 n.r.<br />

Potatura olivo (San Casciano V.P. - FI) 9,5 3,48 0,2 0,8 1,2


6. Infiorescenza <strong>di</strong> sorgo<br />

8. Particolare relativo a una coltivazione <strong>di</strong> cardo da<br />

biomassa<br />

potatura, presenta contenuti maggiori <strong>di</strong> ossi<strong>di</strong> <strong>di</strong><br />

potassio e calcio (foto 9).<br />

• La canna comune ha un potere calorifico relativamente<br />

basso, ma al <strong>di</strong> sopra del limite <strong>di</strong><br />

16.200 kJ/kg in<strong>di</strong>cati dal CTI per i pellet prodotti<br />

a partire da biomasse erbacee (categoria B). Gli<br />

altri parametri sono relativamente contenuti e vicini<br />

a quelli riscontrati nel mix pioppo+sorgo, quin<strong>di</strong><br />

buoni per una biomassa erbacea.<br />

• L’erba me<strong>di</strong>ca tal quale presenta valori molto<br />

elevati per tutti i parametri considerati (ma, anche<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

7. Impianto SRF <strong>di</strong> pioppo prima della raccolta<br />

9. Raccolta meccanizzata delle potature <strong>di</strong> olivo<br />

127<br />

per il PCI), confermando la scarsa idoneità del pellet<br />

da essa ottenuto per un impiego energetico.<br />

Presso il <strong>Centro</strong> <strong>Inter<strong>di</strong>partimentale</strong> <strong>di</strong> <strong>Ricerche</strong><br />

<strong>Agro</strong>ambientali “E. Avanzi”, durante la fase <strong>di</strong><br />

produzione <strong>di</strong> pellet, era <strong>di</strong>sponibile il residuo<br />

fibroso dell’erba me<strong>di</strong>ca come sottoprodotto del<br />

processo <strong>di</strong> estrazione delle proteine dalla pianta<br />

fresca. Tale materiale ha dato origine a un pellet<br />

con un PCI inferiore rispetto al fieno <strong>di</strong> me<strong>di</strong>ca, ma<br />

con una minor percentuale in ceneri che, a loro<br />

volta, risultano meno ricche <strong>di</strong> ossi<strong>di</strong> e cloruri. In


128 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

10. Lo smaltimento dei residui colturali dei cereali può<br />

rappresentare un problema: cumulo <strong>di</strong> presse <strong>di</strong> paglia<br />

inutilizzate<br />

entrambi i casi la qualità del pellet <strong>di</strong> me<strong>di</strong>ca è<br />

risultata essere molto bassa, ma, essendo il residuo<br />

fibroso un sottoprodotto <strong>di</strong> un processo più complesso,<br />

potrebbe, comunque, essere convenientemente<br />

prodotto e commercializzato come pellet <strong>di</strong><br />

qualità inferiore.<br />

Conclusioni<br />

In base ai risultati sopra esposti, il pellet testato<br />

potrebbe essere commercializzato soltanto nell’ambito<br />

della categoria C della classificazione pro-<br />

Fig. 6.2 - Localizzazione delle prove <strong>di</strong>mostrative svolte nell’ambito del progetto<br />

posta dal CTI. Tale risultato è, come detto,<br />

senz’altro legato alle particolari con<strong>di</strong>zioni in cui i<br />

campioni sono stati realizzati e si può supporre<br />

che, utilizzando il macchinario in maniera continuativa<br />

e stazionando la biomassa in piazzale per<br />

tempi brevi, si potrebbe ottenere un prodotto <strong>di</strong><br />

qualità superiore (categorie A e B). Dalle analisi<br />

compiute, si conferma la maggior qualità del pellet<br />

ottenuto da biomassa legnosa, ma, dalla lettura<br />

dei capitoli precedenti, risulta chiaro che le biomasse<br />

erbacee, siano esse specie da energia o residui<br />

colturali (foto 10), sono generalmente molto<br />

più abbondanti ed economicamente convenienti<br />

rispetto a quelle legnose. Questa <strong>di</strong>sponibilità rappresenta<br />

una grande risorsa per le aziende agricole,<br />

che potrebbe essere valorizzata proprio con la<br />

pellettizzazione: i buoni risultati ottenuti con il<br />

mix <strong>di</strong> legno e biomassa erbacea (pioppo + sorgo)<br />

fanno, infatti, supporre che siano facilmente realizzabili<br />

pellet <strong>di</strong> buona qualità, a partire da mix <strong>di</strong><br />

biomasse con un’alta percentuale <strong>di</strong> materiale<br />

erbaceo (anche oltre il 50%). Questo fa sperare che<br />

le sperimentazioni, in tal senso, vengano ulteriormente<br />

approfon<strong>di</strong>te, fino a determinare miscele<br />

che, producendo un combustibile <strong>di</strong> elevata qualità,<br />

ottimizzino l’uso delle risorse erbacee e<br />

legnose, <strong>di</strong>sponibili nei <strong>di</strong>versi perio<strong>di</strong> dell’anno,<br />

presso le aziende agricole e nei comprensori<br />

agroforestali.


LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

6.2 Impianti <strong>di</strong> <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> con sorgo, cardo, miscanto,<br />

canna comune e pioppo<br />

Nell’ambito del progetto Bioenergy Farm, sono stati realizzati impianti <strong>di</strong>mostrativi <strong>di</strong> <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong><br />

in alcuni ambienti rappresentativi della Toscana (fig. 6.2).<br />

Parcelle <strong>di</strong>mostrative con sorgo (foto 11)<br />

Azienda e sua localizzazione Tecniche colturali adottate Risultati e osservazioni<br />

Il Cicalino Parcella <strong>di</strong>mostrativa <strong>di</strong> 1 ettaro circa, su terreno Anno 2002: la buona piovosità ha<br />

Località: Cicalino pianeggiante, su cui sono state effettuate consentito rese <strong>di</strong> 10,5 t/ha <strong>di</strong> sostanza<br />

Massa Marittima (GR) le seguenti operazioni colturali: aratura a 30-40 cm, fresca, pari a 3,95 t/ha <strong>di</strong> sostanza secca.<br />

erpicatura e sarchiatura, concimazione, semina <strong>Le</strong> buone rese hanno creato vari problemi<br />

e <strong>di</strong>serbo, taglio con falciacon<strong>di</strong>zionatrice, per la ranghinatura, mentre il perdurare<br />

ranghinatura e rotoimballatura. delle piogge non ha permesso <strong>di</strong><br />

raccogliere il sorgo con un giusto tenore<br />

<strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà (rotoballe con tenore<br />

<strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà elevato).<br />

Anno 2003: nonostante la prolungata<br />

siccità primaverile-estiva, le rese<br />

<strong>di</strong> sostanza secca sono state <strong>di</strong> circa 10 t/ha.<br />

Il materiale prodotto è stato raccolto come<br />

nel precedente anno, ma senza incorrere<br />

in problemi <strong>di</strong> eccessiva umi<strong>di</strong>tà.<br />

Azienda e sua localizzazione Tecniche colturali adottate Risultati e osservazioni<br />

Pietratonda srl Parcella <strong>di</strong>mostrativa <strong>di</strong> 1,5 ha circa, su terreno Anno 2002: una ridotta emergenza dei<br />

Località: Pietratonda quasi pianeggiante posto in area collinare, su cui semi ha consentito rese <strong>di</strong> 7,0 t/ha <strong>di</strong><br />

Civitella Paganico (GR) sono state effettuate le seguenti operazioni colturali: sostanza fresca, pari a 2,63 t/ha <strong>di</strong><br />

aratura a 30-40 cm, erpicatura e sarchiatura, sostanza secca, favorite da una buona<br />

concimazione, semina e <strong>di</strong>serbo, taglio con falcia- piovosità estiva.<br />

con<strong>di</strong>zionatrice, ranghinatura e rotoimballatura. La raccolta è stata effettuata in autunno.<br />

11. Impianto <strong>di</strong> sorgo da biomassa<br />

12. Impianto <strong>di</strong> cardo da biomassa<br />

129


130 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Azienda e sua localizzazione Tecniche colturali adottate Risultati e osservazioni<br />

<strong>Centro</strong> <strong>di</strong> collaudo Parcella <strong>di</strong>mostrativa <strong>di</strong> 1 ha circa, su terreno Anno 2002: grazie a una alta piovosità, la<br />

dell’ARSIA pianeggiante della Toscana centrale, su cui sono produzione è stata elevata, con rese<br />

Località: Cesa state effettuate le seguenti operazioni colturali: <strong>di</strong> 79,7 t/ha <strong>di</strong> sostanza fresca, pari a<br />

Marciano della Chiana aratura a 40 cm, erpicatura e sarchiatura, 21,96 t/ha <strong>di</strong> sostanza secca.<br />

(AR) concimazione, semina e <strong>di</strong>serbo, taglio con falcia- La raccolta è stata effettuata in autunno<br />

con<strong>di</strong>zionatrice, ranghinatura e rotoimballatura. inoltrato, con rotoimballatrice. Grazie al<br />

favorevole andamento climatico, è stato<br />

possibile realizzare correttamente<br />

la fienagione e imballare il materiale<br />

con un’umi<strong>di</strong>tà sufficientemente ridotta.<br />

Azienda e sua localizzazione Tecniche colturali adottate Risultati e osservazioni<br />

Azienda Agricola Terreno pianeggiante <strong>di</strong> circa 4 ha, posto in un Anno 2002: nonostante vari problemi <strong>di</strong><br />

<strong>di</strong> Montepal<strong>di</strong> fondovalle delle colline fiorentine, su cui sono state attecchimento e <strong>di</strong> competizione da parte<br />

dell’Università <strong>di</strong> Firenze effettuate le seguenti operazioni colturali: aratura <strong>di</strong> altre <strong>colture</strong>, la buona piovosità<br />

Località: Montepal<strong>di</strong> a 30 cm, erpicatura e sarchiatura, concimazione, ha consentito rese <strong>di</strong> circa 18,5 t/ha<br />

San Casciano Val <strong>di</strong> Pesa semina e <strong>di</strong>serbo, taglio con falcia-con<strong>di</strong>zionatrice, <strong>di</strong> sostanza fresca, pari a 6,96 t/ha<br />

(FI) ranghinatura e pressatura. <strong>di</strong> sostanza secca.<br />

Il sorgo è stato raccolto agli inizi<br />

dell’autunno, in piccole presse <strong>di</strong> cm<br />

60 x 30 x 40, con un contenuto <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà<br />

piuttosto elevato.<br />

Azienda e sua localizzazione Tecniche colturali adottate Risultati e osservazioni<br />

<strong>Centro</strong> Inter<strong>di</strong>part.le Parcella <strong>di</strong>mostrativa <strong>di</strong> 1 ha circa, su terreno Anno 2002: il favorevole andamento<br />

“E. Avanzi”, pianeggiante del litorale pisano, su cui sono state climatico ha consentito buone rese, <strong>di</strong><br />

Università <strong>di</strong> Pisa effettuate le seguenti operazioni colturali: circa 17,5 t/ha <strong>di</strong> sostanza fresca, pari a<br />

Località: San Piero aratura a 30-40 cm, erpicatura e sarchiatura, 8,24 t/ha <strong>di</strong> sostanza secca. <strong>Le</strong> alte rese,<br />

a Grado (PI) concimazione, semina e <strong>di</strong>serbo, taglio con falcia- talvolta, hanno ostacolato le operazioni <strong>di</strong><br />

con<strong>di</strong>zionatrice, ranghinatura e rotoimballatura. raccolta meccanica con falcia-con<strong>di</strong>zionatrice,<br />

ranghinatore e rotoimballatrice.<br />

Parcelle <strong>di</strong>mostrative con cardo (foto 12)<br />

Azienda e sua localizzazione Tecniche colturali adottate Risultati e osservazioni<br />

Pietratonda srl Parcella <strong>di</strong>mostrativa <strong>di</strong> 1 ha circa, su terreno quasi Anno 2003: l’emergenza dei semi è stata<br />

Località: Pietratonda quasi pianeggiante posto in area collinare, su cui <strong>di</strong>screta, in alcune parti modesta,<br />

Civitella Paganico (GR) sono state effettuate le seguenti operazioni colturali: e lo sviluppo vegetativo ha risentito della<br />

aratura a 30 cm, erpicatura e sarchiatura, stagione particolarmente arida. Non è<br />

concimazione, semina e <strong>di</strong>serbo. stata effettuata la raccolta rinviata al 2004.<br />

Azienda e sua localizzazione Tecniche colturali adottate Risultati e osservazioni<br />

<strong>Centro</strong> <strong>di</strong> collaudo Parcella <strong>di</strong>mostrativa <strong>di</strong> 0,5 ha circa, su terreno Anno 2003: l’emergenza dei semi è stata<br />

dell’ARSIA pianeggiante dalla Toscana centrale, su cui sono buona come lo sviluppo vegetativo,<br />

Località: Cesa state effettuate le seguenti operazioni colturali: nonostante la stagione particolarmente<br />

Marciano della Chiana aratura a 35 cm, erpicatura e sarchiatura, secca. Non è stata effettuata la raccolta,<br />

(AR) concimazione, semina e <strong>di</strong>serbo. rinviata al 2004.<br />

Anno 2004: la raccolta è stata effettuata<br />

con falciatrice e con<strong>di</strong>zionatrice. Il materia<br />

le è stato poi <strong>di</strong>sposto in andane e raccolto<br />

con imballatrice. La biomassa presentava<br />

un’umi<strong>di</strong>tà del 47,6% e la produzione<br />

complessiva <strong>di</strong> s.s. è stata <strong>di</strong> 10,8 t/ha.


LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

Azienda e sua localizzazione Tecniche colturali adottate Risultati e osservazioni<br />

Azienda agricola Parcella <strong>di</strong> circa 0,3 ha, posta in un fondovalle delle Anno 2003: nonostante una buona<br />

<strong>di</strong> Montepal<strong>di</strong> colline fiorentine, su cui sono state effettuate preparazione del terreno e una corretta<br />

Università <strong>di</strong> Firenze le seguenti operazioni colturali: aratura a 30 cm, semina, l’emergenza dei semi è stata<br />

Località: Montepal<strong>di</strong> erpicatura e sarchiatura, concimazione, molto bassa e, pertanto, la prova <strong>di</strong>mo-<br />

San Casciano V.P. (FI) semina e <strong>di</strong>serbo. strativa non è stata considerata valida.<br />

Azienda e sua localizzazione Tecniche colturali adottate Risultati e osservazioni<br />

<strong>Centro</strong> Inter<strong>di</strong>part.le Parcella <strong>di</strong>mostrativa <strong>di</strong> 1 ha, in terreno Anno 2003: l’emergenza dei semi è stata<br />

“E. Avanzi” pianeggiante del litorale pisano, su cui sono state buona e lo sviluppo vegetativo <strong>di</strong>screto.<br />

Università <strong>di</strong> Pisa effettuate le seguenti operazioni colturali: aratura Non è stata effettuata la raccolta,<br />

Località: San Piero a 30 cm, erpicatura e sarchiatura, concimazione, rinviata al 2004<br />

a Grado (PI) semina e <strong>di</strong>serbo. Anno 2004: sono stati effettuati due tipi<br />

<strong>di</strong> raccolta: 1) raccolta con macchina<br />

falcia-trinciatrice; 2) raccolta con falciatrice,<br />

ranghinatrice e rotoimballatrice.<br />

Parcella <strong>di</strong>mostrativa con miscanto<br />

Azienda e sua localizzazione Tecniche colturali adottate Risultati e osservazioni<br />

<strong>Centro</strong> Inter<strong>di</strong>part.le Due parcelle sperimentali <strong>di</strong> circa 24 m 2 ognuna, Anno 2004: la biomassa è stata raccolta<br />

“E. Avanzi” in terreno pianeggiante del litorale pisano, su cui nel mese <strong>di</strong> gennaio, con un’umi<strong>di</strong>tà del<br />

dell’Università <strong>di</strong> Pisa sono state effettuate operazioni colturali: 60% circa. La produzione registrata è stata<br />

Località: San Piero aratura a 30 cm, erpicatura e sarchiatura, <strong>di</strong> circa 8,1 t s.s./ha.<br />

a Grado (PI) concimazione. Il materiale propagativo (rizomi)<br />

è stato interrato manualmente. Il controllo delle<br />

infestanti è stato realizzato con zappettatura.<br />

La raccolta della biomassa è stata realizzata<br />

manualmente.<br />

Parcella <strong>di</strong>mostrativa con canna comune<br />

Azienda e sua localizzazione Tecniche colturali adottate Risultati e osservazioni<br />

<strong>Centro</strong> Inter<strong>di</strong>part.le Due parcelle sperimentali <strong>di</strong> circa 24 m 2 ognuna, Anno 2004: la biomassa è stata raccolta<br />

“E. Avanzi” in terreno pianeggiante del litorale pisano, su cui nel mese <strong>di</strong> gennaio, con un’umi<strong>di</strong>tà del<br />

dell’Università <strong>di</strong> Pisa sono state effettuate operazioni colturali: 54% circa. La produzione registrata è stata<br />

Località: San Piero aratura a 30 cm, erpicatura e sarchiatura, <strong>di</strong> circa 20,6 t s.s./ha.<br />

a Grado (PI) concimazione. Il materiale propagativo (rizomi)<br />

è stato interrato manualmente. Il controllo delle<br />

infestanti è stato realizzato con zappettatura.<br />

La raccolta della biomassa è stata realizzata<br />

manualmente.<br />

131


132 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

13. Raccolta meccanizzata (Class) <strong>di</strong> SRF <strong>di</strong> pioppo<br />

Parcelle sperimentali <strong>di</strong> Short Rotation Forestry <strong>di</strong> pioppo (foto 13)<br />

14. Impianto <strong>di</strong> SRF <strong>di</strong> pioppo pochi mesi dopo l’impianto<br />

Azienda e sua localizzazione Tecniche colturali adottate Risultati e osservazioni<br />

<strong>Centro</strong> <strong>di</strong> collaudo Parcella <strong>di</strong>mostrativa <strong>di</strong> 0,5 ha circa, su terreno Anno 2004: l’attecchimento è stato <strong>di</strong>screto<br />

dell’ARSIA pianeggiante dalla Toscana centrale, su cui sono (circa il 90%) e <strong>di</strong>screto è lo sviluppo<br />

Località: Cesa state effettuate le seguenti operazioni colturali: vegetativo dei due cloni AF6 e AF2.<br />

Marciano della Chiana aratura a 40-50 cm, erpicatura e sarchiatura,<br />

(AR) concimazione, <strong>di</strong>serbo, piantagione meccanizzata<br />

<strong>di</strong> talee <strong>di</strong> pioppo lunghe 20 cm circa (appartenenti<br />

a tre cloni: P. deltoides var. Lux, Interamericana (4)<br />

(P. deltoides x P. trychocarpa) x (5) P. nigra var. AF6 e<br />

Euroamericana (5) P. nigra x (4) P. deltoides var. AF2).<br />

Dopo l’impianto sono state realizzate zappettature<br />

manuali sulla fila e fresature fra le file, per controllare<br />

la flora infestante. Distanze <strong>di</strong> impianto: 2 m fra le<br />

file e 50 cm sulla fila.<br />

Azienda e sua localizzazione Tecniche colturali adottate Risultati e osservazioni<br />

<strong>Centro</strong> Inter<strong>di</strong>part.le Parcella <strong>di</strong>mostrativa <strong>di</strong> 1 ha circa, su terreno Anno 2004: l’attecchimento è stato buono<br />

“E. Avanzi” pianeggiante dalla Toscana centrale, su cui sono (circa il 90-95%; ve<strong>di</strong> foto 14). Il clone<br />

dell’Università <strong>di</strong> Pisa state effettuate le seguenti operazioni colturali Lux presenta uno sviluppo ridotto,<br />

Località: San Piero aratura a 40-50 cm, erpicatura e sarchiatura, mentre gli altri cloni hanno presentato<br />

a Grado (PI)* concimazione, <strong>di</strong>serbo, piantagione meccanizzata accrescimenti sod<strong>di</strong>sfacenti.<br />

a tre cloni: P. deltoides var. Lux, Interamericana (4)<br />

(P. deltoides x P. trychocarpa) x (5) P. nigra var. AF6 e<br />

Euroamericana (5) P. nigra x (4) P. deltoides var. AF2<br />

(foto 14). Dopo l’impianto sono state realizzate<br />

zappettature manuali sulla fila e fresature fra le file,<br />

per controllare la flora infestante. Distanze <strong>di</strong><br />

impianto: 2,5 m fra le file e 50 cm sulla fila.<br />

* Presso il <strong>Centro</strong> <strong>Inter<strong>di</strong>partimentale</strong> “E. Avanzi” <strong>di</strong> Pisa esistono altre parcelle <strong>di</strong>mostrative <strong>di</strong> SRF con pioppo<br />

(Populus deltoides var. Lux), impiantate ancor prima dell’attivazione del progetto Bioenergy Farm.


Per supportare il progetto con ulteriori dati<br />

sperimentali, in alcune delle suddette parcelle sono<br />

state effettuate prove <strong>di</strong> taglio con <strong>di</strong>versi sistemi<br />

<strong>di</strong> meccanizzazione (prototipo ISMA-SAF, prototipo<br />

Mäh-hacker, feller forestale montato su escavatrice<br />

e<strong>di</strong>le), verificando l’idoneità dei due prototipi,<br />

che hanno comunque evidenziato l’esigenza <strong>di</strong><br />

un’ulteriore messa a punto. Per quel che riguarda<br />

il feller forestale, invece, i risultati sono stati poco<br />

sod<strong>di</strong>sfacenti, sia per la lentezza dell’operazione<br />

che per i danni causati alle ceppaie. Inoltre, in tali<br />

prove, è stata verificata la produttività dei pioppi<br />

(con un massimo <strong>di</strong> 22 t s.s./ha) e la loro capacità<br />

<strong>di</strong> ricaccio al taglio (con un turno biennale e, dopo<br />

quattro tagli, si è riscontrata una mortalità delle<br />

ceppaie del 20%). In tali prove, è stata anche verificata<br />

la sostenibilità tecnico-economica <strong>di</strong> queste<br />

piantagioni specializzate, che si è <strong>di</strong>mostrata essere,<br />

in taluni casi paragonabile a quella delle <strong>colture</strong><br />

agricole <strong>di</strong> pieno campo.<br />

6.3 Impianti termici <strong>di</strong>mostrativi<br />

alimentati con pellet, legna a pezzi<br />

e cippato <strong>di</strong> legno<br />

Nell’ambito del progetto Bioenergy Farm sono<br />

stati realizzati, presso tre aziende agricole segnalate<br />

dalle Organizzazioni Professionali Agricole della<br />

Toscana (partners del progetto), tre piccoli impianti<br />

termici <strong>di</strong>mostrativi funzionanti con legna a pezzi<br />

e con pellet ed è stato progettato un piccolo impianto<br />

<strong>di</strong> teleriscaldamento presso il <strong>Centro</strong> Aziendale<br />

del complesso demaniale <strong>di</strong> Rincine gestito dalla<br />

Comunità Montana della Montagna Fiorentina.<br />

Nell’ambito <strong>di</strong> un programma <strong>di</strong> valorizzazione<br />

energetica delle biomasse agroforestali risulta<br />

strategico creare, nell’ambito <strong>di</strong> una realtà come la<br />

15. Casa colonica nel Chianti riscaldata con impianto<br />

termico alimentato a pellet<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

133<br />

Toscana, ancora ai primi passi su queste tematiche<br />

rispetto alle regioni del nord Italia, una rete <strong>di</strong><br />

impianti termici <strong>di</strong>mostrativi, ben realizzati tecnicamente,<br />

che possono essere visitati da soggetti<br />

pubblici e privati potenzialmente interessati a questa<br />

emergente fonte energetica rinnovabile.<br />

Impianto termico<br />

con caldaia alimentata con pellet<br />

L’impianto è stato realizzato presso l’Azienda<br />

agricola “Castello <strong>di</strong> Rencine”, ubicata nel comune<br />

<strong>di</strong> Castellina in Chianti (SI), in località Rencine<br />

non servita da rete <strong>di</strong> metanizzazione; l’impianto è<br />

a<strong>di</strong>bito al riscaldamento domestico <strong>di</strong> una porzione<br />

<strong>di</strong> colonica (foto 15).<br />

La caldaia a pellet è stata scelta in quanto,<br />

rispetto a quelle a pezzi <strong>di</strong> legno, offre un maggior<br />

grado <strong>di</strong> automazione <strong>di</strong> funzionamento e più facile<br />

gestione per quanto concerne le operazioni <strong>di</strong><br />

accensione e regolazione della potenza. Tali prerogative<br />

consentono <strong>di</strong> limitare le accensioni e mantenere<br />

elevato il ren<strong>di</strong>mento complessivo dell’impianto.<br />

Caratteristiche tecniche dell’impianto<br />

(foto 16):<br />

• Superficie dell’abitazione: 120 m 2 ;<br />

• volume complessivo riscaldato: 360 m 3 ;<br />

• caldaia a pellet con potenza nominale <strong>di</strong> 25<br />

kW, che presenta una profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> 113 cm,<br />

altezza <strong>di</strong> 135 cm e larghezza <strong>di</strong> 58 cm, dotata<br />

<strong>di</strong> sistema <strong>di</strong> controllo automatico (sonda<br />

Lambda) dell’aria comburente e del caricamento<br />

del combustibile in camera <strong>di</strong> combustione<br />

e <strong>di</strong> modulo per pulizia ed estrazione<br />

automatica delle ceneri. La caldaia è dotata<br />

inoltre <strong>di</strong> tutti i sistemi <strong>di</strong> sicurezza previsti<br />

dalla normativa vigente;<br />

16. Impianto termico innovativo alimentato a pellet


134 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

17. Impianto termico innovativo alimentato a legna a<br />

pezzi installato presso azienda agrituristica nel senese<br />

18. Fase <strong>di</strong> accensione dell’impianto termico<br />

19. Pannello <strong>di</strong> controllo dell’impianto termico<br />

• alimentazione pellet: la caldaia è affiancata da un<br />

contenitore <strong>di</strong> circa 400 litri sufficiente me<strong>di</strong>amente<br />

per un riscaldamento settimanale. Il contenitore,<br />

che può essere caricato anche manualmente,<br />

è riempito automaticamente da un sistema<br />

pneumatico che preleva il pellet da un apposito<br />

silos posto nelle a<strong>di</strong>acenze del vano caldaia;<br />

• accumulatore inerziale in acciaio inox coibentato<br />

<strong>di</strong> 150 litri;<br />

• costo del pellet: circa € 0,284 al kg;<br />

• esigenze termiche annue: 78.391 MJ;<br />

• consumo annuo previsto: 4.163 kg;<br />

• costo combustibile annuo: pellet € 1.182,00.<br />

Confronto con il costo <strong>di</strong> combustibili fossili<br />

utilizzabili in alternativa al pellet:<br />

• costo combustibile annuo: gasolio € 2.365,00;<br />

• costo combustibile annuo: GPL € 2.044,00.<br />

Impianto termico<br />

con caldaia alimentata con legna a pezzi<br />

L’impianto è stato realizzato presso l’Azienda<br />

agricola Grappi Luchino, ubicata nel Comune <strong>di</strong><br />

Pienza (SI), in località Monticchiello non servita<br />

da rete del metano ed è a<strong>di</strong>bito per il riscaldamento<br />

domestico <strong>di</strong> un e<strong>di</strong>ficio rurale utilizzato anche<br />

per agriturismo.<br />

Questa caldaia è stata scelta in quanto l’azienda<br />

ha la possibilità <strong>di</strong> produrre in proprio buona parte<br />

della legna per alimentare la caldaia, derivante sia<br />

da scarti <strong>di</strong> lavorazione agricola sia da materiale<br />

legnoso proveniente dalla gestione del bosco.<br />

L’obiettivo dell’azienda è stata proprio la sostituzione<br />

<strong>di</strong> un vecchio impianto termico funzionante<br />

a gasolio con un impianto termico innovativo<br />

funzionante con prodotti energetici rinnovabili<br />

come la legna da ardere.<br />

Caratteristiche tecniche dell’impianto<br />

(foto 17, 18, 19):<br />

• Superficie dell’abitazione: 360 m 2 ;<br />

• volume complessivo riscaldato: 1071 m 3 ;<br />

• caldaia a pezzi <strong>di</strong> legno con potenza nominale <strong>di</strong><br />

50 kW, che presenta una profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> 126 cm,<br />

altezza <strong>di</strong> 170 cm e larghezza <strong>di</strong> 68 cm dotata <strong>di</strong><br />

sistema <strong>di</strong> controllo automatico (sonda Lambda)<br />

dell’aria comburente. La caldaia è dotata<br />

inoltre <strong>di</strong> tutti i sistemi <strong>di</strong> sicurezza previsti<br />

dalla normativa vigente;<br />

• approvvigionamento legna: la caldaia è dotata <strong>di</strong><br />

un vano <strong>di</strong> carico con apertura superiore da riempire<br />

con legna a pezzi <strong>di</strong> lunghezza non superiore<br />

a 50 cm. La legna è immagazzinata <strong>di</strong> volta in<br />

volta in un locale a<strong>di</strong>acente il vano caldaia;<br />

• accumulatore inerziale in acciaio inox coibenta-


to <strong>di</strong> circa 2000 litri (foto 20);<br />

• costo della legna a pezzi: circa € 0,09-0,10 al kg;<br />

• consumo annuo previsto: 16.047 kg;<br />

• esigenze termiche annue: 235.000 MJ;<br />

• costo combustibile annuo: legna a pezzi €<br />

1.605,00.<br />

Confronto con il costo <strong>di</strong> combustibili fossili<br />

utilizzabili in alternativa alla legna da ardere:<br />

• costo combustibile annuo: gasolio € 7.091,00;<br />

• costo combustibile annuo: GPL € 6.127,00.<br />

Impianto termico<br />

con caldaia alimentata con legna a pezzi<br />

L’impianto è stato realizzato presso l’Azienda<br />

agricola Pietratonda srl, ubicata nel comune <strong>di</strong><br />

Civitella Paganico (Grosseto), in località Pietratonda,<br />

non servita da rete del metano; è a<strong>di</strong>bita per il<br />

riscaldamento domestico <strong>di</strong> un e<strong>di</strong>ficio rurale utilizzato<br />

per agriturismo.<br />

Questa caldaia è stata scelta in quanto l’azienda<br />

ha la possibilità <strong>di</strong> produrre in proprio quasi tutta<br />

la legna per il riscaldamento; in tal modo oltre a<br />

privilegiare l’uso <strong>di</strong> energie rinnovabili crea un alto<br />

valore aggiunto alla legna da ardere utilizzata che<br />

va a sostituire il costoso gasolio precedentemente<br />

usato come fonte energetica.<br />

Caratteristiche tecniche dell’impianto<br />

(foto 21, 22):<br />

• Volume complessivo riscaldato: 1.257 m 3 ;<br />

• caldaia a pezzi <strong>di</strong> legno con potenza nominale<br />

<strong>di</strong> 50 kW con profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> 126 cm, altezza <strong>di</strong><br />

170 cm e larghezza <strong>di</strong> 68 cm dotata <strong>di</strong> sistema<br />

<strong>di</strong> controllo automatico (sonda Lambda) dell’aria<br />

comburente. La caldaia è dotata inoltre <strong>di</strong><br />

tutti i sistemi <strong>di</strong> sicurezza previsti dalla normativa<br />

vigente;<br />

• sistema <strong>di</strong> alimentazione della legna: la caldaia<br />

è dotata <strong>di</strong> un vano <strong>di</strong> carico con apertura superiore<br />

da riempire con legna a pezzi <strong>di</strong> lunghezza<br />

non superiore a 50 cm. La legna è immagazzinata<br />

<strong>di</strong> volta in volta in un locale a<strong>di</strong>acente<br />

il vano caldaia;<br />

• accumulatore inerziale in acciaio inox coibentato<br />

<strong>di</strong> circa 2000 litri;<br />

• costo della legna a pezzi: circa € 0,09-0,10 al kg;<br />

• consumo annuo previsto: 14.809 kg;<br />

• esigenze termiche annue: 216.977 MJ;<br />

• costo combustibile annuo: legna a pezzi €<br />

1.481,00.<br />

Confronto con il costo <strong>di</strong> combustibili fossili<br />

utilizzabili in alternativa alla legna da ardere:<br />

• costo combustibile annuo: gasolio € 6.544,00;<br />

• costo combustibile annuo: GPL euro 5.654,00.<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

20. Accumulatore termico inerziale<br />

21. Impianto termico innovativo alimentato a legna<br />

a pezzi installato presso azienda agrituristica<br />

nel grossetano<br />

22. Particolare del processo <strong>di</strong> combustione<br />

dell’impianto termico<br />

135


136 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Impianto termico<br />

con caldaia alimentata con cippato<br />

Fra le attività <strong>di</strong>mostrative previste è stato progettato,<br />

in collaborazione con la Comunità Montana<br />

della Montagna Fiorentina, un mini-impianto<br />

<strong>di</strong> teleriscaldamento della potenza nominale <strong>di</strong> 320<br />

kW che è stato realizzato presso il <strong>Centro</strong> Aziendale<br />

del Complesso Demaniale <strong>di</strong> Rincine gestito<br />

dalla suddetta Comunità Montana.<br />

L’impianto termico, a servizio <strong>di</strong> varie unità<br />

immobiliari del centro <strong>di</strong> Rincine, comprese alcune<br />

in corso <strong>di</strong> progettazione, ha le seguenti caratteristiche<br />

tecniche:<br />

• volume complessivo riscaldato: 6.515 m 3 ;<br />

• caldaia a griglia mobile funzionante a chips <strong>di</strong><br />

legno con potenza nominale <strong>di</strong> 320 kW che<br />

presenta una profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> 271 cm, altezza <strong>di</strong><br />

130 cm e larghezza <strong>di</strong> 107 cm, dotata <strong>di</strong> sistema<br />

<strong>di</strong> controllo automatico (sonda Lambda)<br />

dell’aria comburente. La caldaia è dotata inoltre<br />

<strong>di</strong> tutti i sistemi <strong>di</strong> sicurezza previsti dalla<br />

normativa vigente;<br />

• sistema <strong>di</strong> estrazione del cippato: la caldaia è<br />

dotata <strong>di</strong> moderno sistema <strong>di</strong> approvvigionamento<br />

automatico del combustibile costituito da<br />

un apposito silos <strong>di</strong> accumulo, da un estrattore<br />

del cippato e da una coclea dosatrice dotata <strong>di</strong><br />

serranda tagliafiamma. La caldaia ha inoltre un<br />

sistema automatico <strong>di</strong> estrazione delle ceneri che<br />

vengono convogliate in apposito recipiente;<br />

• costo del cippato: circa € 0,03 al kg;<br />

• consumo annuo previsto: 53.529 kg;<br />

• esigenze termiche annue: 783.910 MJ;<br />

• costo combustibile annuo: cippato € 1.606,00.<br />

Confronto con il costo <strong>di</strong> combustibili fossili<br />

utilizzabili in alternativa alla legna da ardere:<br />

• costo combustibile annuo: gasolio € 23.653,00;<br />

• costo combustibile annuo: GPL € 20.439,00.<br />

23. Veduta panoramica dell’impianto<br />

<strong>di</strong> teleriscaldamento <strong>di</strong> Santa Valburga (Bolzano)<br />

Tutto il cippato necessario per l’impianto termico<br />

è prodotto in azienda che possiede circa<br />

1.500 ettari <strong>di</strong> bosco composto da fustaie <strong>di</strong> conifere<br />

e latifoglie e da boschi cedui.<br />

La realizzazione dei predetti impianti termici<br />

<strong>di</strong>mostrativi ha la funzione <strong>di</strong> portare a conoscenza<br />

dei tecnici, addetti alla progettazione <strong>di</strong> impianti<br />

termici e del citta<strong>di</strong>no comune le tecnologie innovative<br />

proposte al fine <strong>di</strong> favorire la loro <strong>di</strong>ffusione<br />

con la conseguente riduzione dell’utilizzo<br />

dei combustibili tra<strong>di</strong>zionali e la conseguente riduzione<br />

dell’emissione <strong>di</strong> CO 2 in atmosfera.<br />

La <strong>di</strong>ffusione <strong>di</strong> impianti termici alimentati a<br />

biomasse legnose agroforestali ha inoltre un impatto<br />

positivo sull’occupazione locale, che si può sviluppare<br />

per la creazione <strong>di</strong> filiere <strong>di</strong> approvvigionamento<br />

dei biocombustibili (legna a pezzi, cippato).<br />

6.4 Visite guidate a impianti<br />

<strong>di</strong> teleriscaldamento<br />

Tra le iniziative <strong>di</strong>mostrative svolte nell’ambito<br />

del progetto Bioenergy Farm, sono state realizzate<br />

due visite guidate in collaborazione con AIEL<br />

(Associazione Italiana Energia dal <strong>Le</strong>gno) a<br />

impianti <strong>di</strong> teleriscaldamento in Alto A<strong>di</strong>ge e in<br />

Piemonte, rivolte agli amministratori locali, ai tecnici<br />

degli enti locali, ai tecnici delle organizzazioni<br />

professionali agricole, agli impren<strong>di</strong>tori agricoli e<br />

forestali, alla cooperazione forestale e ai liberi professionisti.<br />

La prima visita, che si è svolta dal 2 al 3 <strong>di</strong>cembre<br />

2002, ha interessato la Val d’Ultimo in provincia<br />

<strong>di</strong> Bolzano. A questo riguardo, sono state visitate<br />

la rete <strong>di</strong> teleriscaldamento <strong>di</strong> Santa Valburga<br />

24. Centrale termica alimentata a cippato<br />

<strong>di</strong> Santa Valburga (Bolzano)


LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

Tab. A - Parametri economici e tecnici dei tre impianti <strong>di</strong> teleriscaldamento a Perca (Bolzano)<br />

Dati tecnico-economici Impianto <strong>di</strong> Santa Valburga Impianto <strong>di</strong> San Pancrazio Impianto <strong>di</strong> Valli <strong>di</strong> Sopra<br />

Anno <strong>di</strong> esercizio 2000 2000 2000<br />

Costo caldaia (euro) 170.000 140.000 45.000<br />

Costo della rete (euro/m) 190 150 130<br />

Costo del calore (euro/kWh) 0,07 0,045 0,045<br />

Costo cippato (euro/ms) 11,90 – 16,80 15,50 – 20,66 16,52-18,07<br />

Gasolio sostituito (litri) 610.000 285.000 56.000<br />

n. addetti caldaia 1 1 1<br />

Manutenzione (ore/anno) 400 370 84<br />

Gestione amministrativa (ore/anno) 400 370 —<br />

Prezzo me<strong>di</strong>o energia utente (euro/kW) 0,075 — —<br />

Potenza nominale caldaia (Kw) 1.400 700 280<br />

Periodo attività caldaia giorni (gg) 363 363 365<br />

Lunghezza rete (m) 4.600 1.700 280<br />

n. utenze private 84 33 4<br />

n. e<strong>di</strong>fici pubblici 7 6 4<br />

Volume riscaldato (m 3 ) 86.000 33.000 8.500<br />

Volume vano tecnico impianto termico (m 3 ) 2.000 720 67<br />

Consumo me<strong>di</strong>o cippato (t/anno) 7.200 3.500 600<br />

Volume area coperta per lo stoccaggio (m 3 ) 3.000 300 120<br />

Autonomia max <strong>di</strong> funzionamento (gg) 60 15 60<br />

(foto 23, 24, 25) e le minireti <strong>di</strong> San Pancrazio e <strong>di</strong><br />

Valli <strong>di</strong> Sopra nel Comune <strong>di</strong> Perca.<br />

I principali parametri economici e tecnici dei<br />

tre impianti sono riportati nella tab. A.<br />

Nella seconda visita, che si è svolta in Piemonte<br />

nei giorni 11 e 12 <strong>di</strong>cembre 2003, sono stati visitati<br />

l’impianto termico <strong>di</strong> Occhieppo Superiore<br />

nella Bassa Valle dell’Elvo (Biella) e quello <strong>di</strong><br />

Varallo in Val Sesia (Vercelli) Inoltre, sono stati<br />

visitati due cantieri forestali: uno (il più piccolo)<br />

nell’alta Valle dell’Elvo che, oltre a essere dotato <strong>di</strong><br />

una segheria portatile, possedeva anche le necessarie<br />

attrezzature (cippatrici, seghe a nastro, spaccalegna)<br />

per produrre cippato e tagliare a misura la<br />

legna da ardere; l’altro (più grande), in Val Sesia,<br />

località Varallo, possedeva tutte la attrezzature<br />

necessarie (pinze, cippatrici, trituratori, camion per<br />

il trasporto del legno e del cippato, magazzini <strong>di</strong><br />

stoccaggio ecc.) per produrre, stoccare e trasportare<br />

considerevoli quantitativi <strong>di</strong> cippato, destinato<br />

all’alimentazione <strong>di</strong> impianti termici (foto 26, 27).<br />

I principali parametri economici e tecnici, dei<br />

due impianti termici visitati, sono riportati nella<br />

tab. B (foto 28, 29, 30).<br />

137<br />

25. Centrale termica alimentata a cippato <strong>di</strong> Santa<br />

Valburga (Bolzano), seconda caldaia utilizzata nei perio<strong>di</strong><br />

<strong>di</strong> non uso della caldaia principale


138 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

26. Cantiere <strong>di</strong> cippatura del legno<br />

Tab. B - Parametri economici e tecnici dei due impianti termici presso Biella e Vercelli<br />

Dati tecnico-economici Impianto <strong>di</strong> Occhieppo Superiore Impianto termico in Val Sesia<br />

Anno <strong>di</strong> esercizio 2001 2002<br />

Costo caldaia (euro) 75.000 180.000<br />

Costo della rete (euro/m) 300 50.000<br />

Costo del calore (euro/kWh) 0,069 0,10*<br />

Costo cippato (euro/ms) 20 40*<br />

Gasolio sostituito (litri) 40.000 —<br />

Nm 3 metano sostituito — 130.000<br />

n. addetti caldaia 1 1<br />

Manutenzione (ore/anno) ~ 100 120<br />

Gestione amministrativa (ore/anno) ~ 24 30<br />

Prezzo me<strong>di</strong>o energia utente (euro/kW) (elettrica) 0,137 0,137<br />

Potenza nominale caldaia (kW) 550 800<br />

Periodo attività caldaia giorni (gg) 186 186<br />

Lunghezza rete (m) 90 150<br />

n. utenze 3 4<br />

n. e<strong>di</strong>fici pubblici 3 4<br />

Volume riscaldato (m 3 ) 9.500 30.000<br />

Volume vano tecnico impianto termico (m3 ) 50 200<br />

Consumo me<strong>di</strong>o cippato (t/anno) 190 400<br />

msr/anno 650 1.450<br />

Volume area coperta per lo stoccaggio (m3 ) 80 200<br />

Autonomia max <strong>di</strong> funzionamento (gg) 15 15<br />

* Il costo del cippato tiene conto <strong>di</strong> accor<strong>di</strong> precedentemente presi per favorire lo sviluppo della filiera legno-energia.<br />

6.5 Prove <strong>di</strong>mostrative <strong>di</strong> raccolta<br />

meccanizzata delle potature <strong>di</strong> frutteti<br />

Presso l’Azienda <strong>di</strong> Montepal<strong>di</strong> <strong>di</strong> San Casciano<br />

Val <strong>di</strong> Pesa (Firenze) si è svolta, il 31 marzo 2004,<br />

una giornata <strong>di</strong>mostrativa inerente “La raccolta<br />

meccanizzata delle potature dei vigneti e degli oliveti”.<br />

La giornata, organizzata dall’ARSIA (con la<br />

27. Chip idoneo per la combustione in centrale termica<br />

<strong>di</strong> piccola e me<strong>di</strong>a <strong>di</strong>mensione<br />

collaborazione dell’Azienda agricola Montepal<strong>di</strong><br />

dell’Università <strong>di</strong> Firenze), rientrava nell’ambito<br />

delle attività <strong>di</strong>mostrative del progetto Bioenergy<br />

Farm.<br />

Nella mattinata del 31 marzo 2004 si sono<br />

svolte varie prove in campo, inerenti la raccolta<br />

delle potature del vigneto, con una piccola pressa<br />

raccoglitrice (foto 31, 32), e dei residui <strong>di</strong> potature


28. Scuola <strong>di</strong> Occhieppo Superiore (Biella) riscaldata<br />

con impianto termico a cippato<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

139<br />

29. Centrale termica a servizio della Scuola <strong>di</strong> Occhieppo<br />

Superiore (Biella)<br />

30. Deposito interrato <strong>di</strong> stoccaggio del cippato 31. Raccolta meccanizzata con rotopressa delle potature<br />

<strong>di</strong> vite presso San Casciano Val <strong>di</strong> Pesa (Firenze)


140 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

32. Particolare del pick-up della rotopressa<br />

<strong>di</strong> un a<strong>di</strong>acente oliveto, utilizzando in coppia la<br />

stessa pressa raccoglitrice e una rotoimballatrice<br />

(foto 33); il materiale delle potature è stato sistemato<br />

fra i filari, secondo varie modalità, al fine <strong>di</strong><br />

ottenere in<strong>di</strong>cazioni atten<strong>di</strong>bili riguardo alle rese<br />

<strong>di</strong> raccolta.<br />

Il pomeriggio, invece, è stato de<strong>di</strong>cato ad<br />

approfon<strong>di</strong>menti tecnici; infatti, sono stati presentati<br />

interventi tecnici su:<br />

• “Il progetto Bioenergy Farm”;<br />

• “Stato dell’arte sulla meccanizzazione della raccolta<br />

dei residui agricoli legnosi”;<br />

• “Presentazione risultati tecnici delle prove<br />

<strong>di</strong>mostrative <strong>di</strong> raccolta delle potature”;<br />

• “Filiera energetica dei residui agricoli: tecniche<br />

<strong>di</strong> raccolta e modelli d’impresa”.<br />

All’iniziativa <strong>di</strong>mostrativa hanno partecipato<br />

circa 100 persone, fra tecnici delle organizzazioni<br />

professionali agrarie, impren<strong>di</strong>tori agricoli, tecnici<br />

liberi professionisti, tecnici degli enti locali, ricercatori<br />

ecc.<br />

La raccolta delle potature nei vigneti e negli oliveti<br />

da destinare all’alimentazione <strong>di</strong> impianti termici,<br />

può rappresentare una valida opportunità per<br />

la valorizzazione economica <strong>di</strong> un prodotto legnoso<br />

che, solo fino a poco tempo fa, era considerato<br />

un ingombrante scarto <strong>di</strong> produzione, da eliminare<br />

con costi non trascurabili.<br />

Considerato che le ramaglie sono prodotti<br />

ingombranti e che, per essere raccolti e trasportati<br />

fuori dal campo, richiedono <strong>di</strong> essere compattati<br />

o tritati in loco (foto 34), è necessario che il loro<br />

recupero sia organizzato razionalmente, attraverso<br />

la scelta <strong>di</strong> sistemi <strong>di</strong> meccanizzazione efficienti<br />

e sempre più innovativi (da gestire preferibilmente<br />

in forma associata fra più aziende), nonché<br />

33. Raccolta meccanizzata con rotoimballatrice<br />

delle potature <strong>di</strong> olivo (Montepal<strong>di</strong> –Firenze)<br />

34. Biotriturazione in campo <strong>di</strong> presse <strong>di</strong> potature<br />

<strong>di</strong> vite<br />

35. Fiera <strong>Le</strong>gno Energia <strong>Centro</strong> Italia<br />

(Arezzo, 13-16 marzo 2003)


selezionare e <strong>di</strong>sporre il “materiale <strong>di</strong> risulta” in<br />

andane già durante la fase <strong>di</strong> potatura (eliminazione<br />

dei rami più grossi).<br />

<strong>Le</strong> quantità <strong>di</strong> materiale <strong>di</strong> risulta, che possono<br />

essere raccolte dalle potature nei vigneti e oliveti<br />

toscani, sono considerevoli (me<strong>di</strong>amente 3-4 tonnellate<br />

<strong>di</strong> legno verde per ettaro per anno). La<br />

grande <strong>di</strong>ffusione <strong>di</strong> impianti <strong>di</strong> oliveto e vigneto<br />

in Toscana, caratterizzati generalmente da una<br />

buona potenzialità per la meccanizzazione delle<br />

operazioni <strong>di</strong> raccolta, può pertanto favorire l’uso<br />

delle potature per fini energetici.<br />

6.6 Corso <strong>di</strong> formazione inerente<br />

l’impiego <strong>di</strong> biomasse agroforestali<br />

per uso energetico<br />

Il progetto Bioenergy Farm ha inteso dare particolare<br />

rilievo all’attività formativa, in<strong>di</strong>spensabile<br />

per informare, aggiornare e qualificare professionalmente<br />

tutti gli operatori interessati a uno sviluppo<br />

moderno e qualificato della filiera legno-energia.<br />

In questo contesto, è stato realizzato un apposito<br />

corso <strong>di</strong> formazione inerente “L’impiego delle<br />

biomasse agroforestali per uso energetico”, con<br />

l’obiettivo <strong>di</strong> fornire conoscenze operative per la<br />

costruzione e gestione <strong>di</strong> filiere “biomasse agroforestali/energia”<br />

in Toscana.<br />

Il corso <strong>di</strong> aggiornamento tecnico (organizzato<br />

con la collaborazione <strong>di</strong> AIEL) ha riguardato le<br />

seguenti tematiche:<br />

• il quadro internazionale, europeo, nazionale e<br />

regionale delle politiche a sostegno delle biomasse<br />

agroforestali per energia;<br />

• il quadro dei finanziamenti della Regione Toscana;<br />

• le potenzialità della filiera legno-energia in<br />

Toscana: modelli <strong>di</strong> stima delle risorse;<br />

• la gestione sostenibile dei boschi cedui della<br />

Toscana;<br />

• la realizzazione e la gestione dei sistemi arborei<br />

in ambito agricolo: arboreti, siepi campestri,<br />

fasce tampone boscate, filari, alberature, potature,<br />

per la produzione <strong>di</strong> legno-energia;<br />

• i cantieri <strong>di</strong> raccolta e trasformazione del legno<br />

ad uso energetico, innovazioni tecnologiche,<br />

gestione dei cantieri e sicurezza del lavoro;<br />

• caratteristiche energetiche dei combustibili<br />

legnosi, aspetti qualitativi, marketing, aspetti <strong>di</strong><br />

mercato;<br />

• requisiti tecnici per impianti termici <strong>di</strong> piccola e<br />

me<strong>di</strong>a taglia (impianti domestici e mini-reti <strong>di</strong><br />

teleriscaldamento, P < 1000 kW);<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

141<br />

• legislazione e normativa <strong>di</strong> riferimento per l’impiego<br />

energetico dei combustibili legnosi, l’installazione<br />

e la gestione degli impianti.<br />

Il corso, gratuito, si è svolto in sei giornatemeeting<br />

nell’ottobre/novembre 2004 (con una<br />

durata complessiva <strong>di</strong> 40 ore, comprendendo anche<br />

due visite guidate), ha adottato una metodologia<br />

<strong>di</strong>dattica interattiva, tesa a favorire <strong>di</strong>battiti,<br />

scambio <strong>di</strong> esperienze e <strong>di</strong> idee tra i partecipanti.<br />

Al corso hanno partecipato 25 fra tecnici delle<br />

organizzazioni professionali agricole, tecnici della<br />

Regione, Province, Comunità Montane, tecnici <strong>di</strong><br />

cooperative forestali e <strong>di</strong> imprese boschive.<br />

6.7 Iniziative <strong>di</strong>vulgative<br />

del progetto Bioenergy Farm<br />

Numerose sono state le occasioni in cui è stato<br />

presentato il progetto Bioenergy Farm e in particolare:<br />

• Fiera FORLENER (Foresta <strong>Le</strong>gno Energia), che<br />

si è tenuta a Biella nel settembre 2002;<br />

• Convegno “Dall’Agricoltura idee per l’ambiente”,<br />

Lucignano della Chiana (AR), 26 marzo<br />

2002, organizzato dalla CIA (Confederazione<br />

Italiana Agricoltori - Toscana);<br />

• III Seminario PROBIO “Bioenergia per l’ambiente<br />

e lo sviluppo sostenibile” (Pisa, 22 aprile<br />

2002) organizzato dalla Scuola Superiore <strong>di</strong><br />

Stu<strong>di</strong> universitari Sant’Anna <strong>di</strong> Pisa;<br />

• Manifestazione “<strong>Le</strong>gno Energia <strong>Centro</strong> Italia”,<br />

(Arezzo, 13-16 marzo 2003, foto 35) nell’ambito<br />

dei convegni: “<strong>Le</strong> esperienze e le prospettive<br />

inerenti l’impiego delle biomasse agroforestali<br />

per uso energetico nel <strong>Centro</strong> Italia (13<br />

marzo 2003); “<strong>Le</strong>gno energia: esperienze <strong>di</strong><br />

successo in Europa e in Italia” (14 marzo<br />

2003). Entrambi organizzati dall’ARSIA, in collaborazione<br />

con AIEL (Associazione Italiana<br />

Energia dal <strong>Le</strong>gno) e le Agenzie <strong>di</strong> sviluppo<br />

agricolo dell’Italia centrale;<br />

• Iniziativa <strong>di</strong> presentazione del progetto PRO-<br />

BIO della Regione Umbria, nell’ambito <strong>di</strong> una<br />

tavola rotonda “Esperienze regionali a confronto”<br />

(Terni, 9 maggio 2003);<br />

• Convegno <strong>di</strong> Stu<strong>di</strong>o “Biomasse agricole e forestali<br />

nello scenario energetico nazionale”<br />

(Verona, 18 marzo 2004), organizzato nell’ambito<br />

del Progetto Fuoco;<br />

• Evento “Chimica Verde” (Firenze, 2 aprile 2004),<br />

nella Sessione: “Biomasse agroforestali da energia”;<br />

• Conferenza nazionale sulla biomassa (Roma,<br />

12 maggio 2004);


142 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

• Manifestazione “Bosco Energia Ambiente”<br />

comprendente un convegno sulle esperienze<br />

pilota <strong>di</strong> legno-energia in Toscana e una esposizione<br />

<strong>di</strong> macchine, attrezzature forestali e<br />

apparecchi termici [Monticiano (Siena), 29 e<br />

30 ottobre 2004];<br />

• Seminario “Biomasse agroforestali ed energia”<br />

(Pisa, 12 novembre 2004), presso il <strong>Centro</strong><br />

<strong>Inter<strong>di</strong>partimentale</strong> <strong>di</strong> <strong>Ricerche</strong> <strong>Agro</strong>ambientali<br />

“E. Avanzi” dell’Università <strong>di</strong> Pisa;<br />

• Convegno finale <strong>di</strong> presentazione dei risultati<br />

del progetto.<br />

Fra le attività <strong>di</strong>vulgative scaturite dal progetto,<br />

rientrano anche la stampa, sia del Quaderno ARSIA<br />

3/2003 Come produrre energia dal legno e<strong>di</strong>to nel<br />

2003, sia la stampa <strong>di</strong> questo Quaderno ARSIA <strong>Le</strong><br />

<strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> ad uso energetico: il progetto Bioenergy<br />

Farm. Entrambe le pubblicazioni possono<br />

essere richieste all’ARSIA. Sono stati inoltre pre<strong>di</strong>sposti<br />

alcuni articoli su riviste tecniche del settore<br />

(“<strong>Le</strong>gno Energia”, “Terra e Vita” ecc.).<br />

Bibliografia<br />

AIEL (2004) - Il mercato del pellet in Italia. Alberi e Territorio<br />

7-8: 56-57.<br />

BERNETTI I. (2003) - <strong>Le</strong> potenzialità della filiera legnoenergia<br />

in Toscana: impianti tecnologici e modelli <strong>di</strong><br />

stima delle risorse. Atti del Convegno BIOSIT, Firenze,<br />

http://www.etaflorence.it/biosit/eventi.htm<br />

BRASSOUD J. (2003) - ITEBE action regar<strong>di</strong>ng wood pellet<br />

quality in Latin Europe.<br />

DE JONG W., PIRONE A. ET AL. (2003) - Pyrolysis of<br />

Miscanthus giganteus and wood pellet: TG-FTIR<br />

analysis and reaction kinetics. Fuel, 82: 1139-1147.<br />

CTI (2004) - Biocombustibili soli<strong>di</strong>, Caratterizzazione<br />

del pellet a fini energetici. Milano.<br />

CTI (2004) - Pellet per l’energia, stato dell’arte e prospettive<br />

future. Atti del convegno, Verona.<br />

www.cti2000.it/virt/cti2000/soli<strong>di</strong>/Pellet2004.htm<br />

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Foreste. www.compagniadelleforeste.it/SHERW<br />

ITEBE (2001)-PELLET CLUB (2004) - www.pelletclub.org<br />

Note<br />

1 È più corretto parlare <strong>di</strong> compattamento quando si produce<br />

un materiale <strong>di</strong> maggiori <strong>di</strong>mensioni detto briquette, mentre,<br />

nel caso della produzione <strong>di</strong> pellet, si conviene parlare <strong>di</strong> estrusione,<br />

ossia sottoporre, tra Matrice e Punzone, a forti ed istantanee<br />

pressioni una predeterminata quantità <strong>di</strong> materiale.<br />

2 Con “densità apparente” si intende il rapporto (kg/m3 )<br />

che un metro cubo del materiale (spazi vuoti inclusi) ha con la<br />

massa effettiva in esso contenuta. In generale, quanto più la<br />

forma delle unità componenti un materiale intriso risulta essere<br />

irregolare (o <strong>di</strong>scostante dalla sfera), tanto minore sarà la sua<br />

densità apparente.<br />

3 Fenomeni <strong>di</strong> <strong>di</strong>namica fisico-chimica, a cui va incontro un<br />

determinato materiale, legati alla pre<strong>di</strong>sposizione <strong>di</strong> questo allo<br />

scambio idrico; è noto a tutti che il legno, materiale igroscopico,<br />

mo<strong>di</strong>fica la sua forma, peso, <strong>di</strong>mensioni e stato <strong>di</strong> aggregazione<br />

col variare dell’umi<strong>di</strong>tà.<br />

4 Fanno eccezione gli scarti dell’industria del legno che, oltre ad<br />

essere poco o nulla influenzata dal periodo dell’anno, è in grado <strong>di</strong><br />

fornire materiale <strong>di</strong> qualità omogenea e costante nel tempo.<br />

5 Calore prodotto dalla combustione completa <strong>di</strong> una determinata<br />

quantità <strong>di</strong> combustibile, al netto delle per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> calore<br />

che si verificano durante il processo <strong>di</strong> combustione, dove l’acqua<br />

prodotta nella combustione rimane allo stato <strong>di</strong> vapore e il<br />

calore non viene sfruttato.<br />

JANNASCH R., SAMSON R. ET AL. (2001) - Switchgrass<br />

fuel pellet production in eastern Ontario: a market<br />

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forma d’impiego dei residui legnosi. Sherwood, 79:<br />

27-33.


7. I residui colturali<br />

Enrico Bonari, Ricardo Villani, Mariassunta Galli<br />

Laboratorio Land Lab, Scuola Superiore Sant’Anna, Pisa<br />

Pur non essendo inizialmente compresa nel progetto<br />

Bioenergy Farm, nel corso del triennio <strong>di</strong> attività<br />

sperimentali e <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o a questo collegate, è<br />

stata condotta anche una valutazione delle <strong>di</strong>sponibilità<br />

<strong>di</strong> biomasse residuali <strong>di</strong> origine agricola presumibilmente<br />

in essere nel territorio della Toscana.<br />

La stima <strong>di</strong> cui si dà conto rappresenta soltanto<br />

un tentativo <strong>di</strong> aggiungere alcune ulteriori informazioni<br />

sulla “potenzialità” dei <strong>di</strong>versi territori<br />

agricoli della nostra regione, da considerare anch’essa<br />

nell’ambito <strong>di</strong> un’analisi territoriale orientativa,<br />

tendente all’identificazione <strong>di</strong> eventuali aree<br />

agricole <strong>di</strong> maggiore potenziale interesse per la<br />

strutturazione <strong>di</strong> una possibile filiera agroenergetica<br />

locale.<br />

Sul piano della scelta delle <strong>colture</strong> agrarie, ai cui<br />

residui lignocellulosici è oggi possibile fare “a priori”<br />

riferimento, abbiamo riservato la nostra attenzione<br />

a pochissimi comparti produttivi tipici del<br />

nostro territorio: quello viticolo (foto 1, 2, 3), quello<br />

olivicolo (foto 4, 5, 6, 7) e quello cerealicolo. Ciò<br />

in quanto è “storicamente” noto che quelle sopramenzionate<br />

costituiscono le <strong>colture</strong> agrarie <strong>di</strong> gran<br />

lunga più rappresentative (e più <strong>di</strong>ffuse) dell’agricoltura<br />

toscana, rispettivamente per le specie<br />

legnose agrarie e per le <strong>colture</strong> erbacee <strong>di</strong> pieno<br />

campo.<br />

Anche in questo caso, il lavoro è consistito, da<br />

un lato, nella stima sintetica delle quantità <strong>di</strong> residui<br />

colturali “in gioco” in ambito comunale e, dall’altro,<br />

nella successiva rappresentazione cartografica<br />

delle <strong>di</strong>sponibilità stimate e nel contestuale inserimento<br />

<strong>di</strong> queste nel costruendo SIT sulla effettiva<br />

potenzialità <strong>di</strong> una valorizzazione energetica delle<br />

biomasse nell’agricoltura regionale. I dati statistici<br />

<strong>di</strong> riferimento sono stati quelli del V Censimento<br />

dell’Agricoltura (ISTAT, 2002) per quanto riguarda<br />

le superfici comunali della vite, dell’olivo e dei <strong>di</strong>f-<br />

ferenti cereali sia autunno-invernali che primaveriliestivi)<br />

e quelli rilevati dalla Regione Toscana sulle<br />

produzioni “utili” delle <strong>di</strong>verse <strong>colture</strong> (forniti<br />

invece a scala provinciale) per unità <strong>di</strong> superficie.<br />

Appare subito evidente che, sul piano della definizione<br />

della produzione “per comune” delle <strong>colture</strong><br />

<strong>di</strong> che trattasi, la presente stima risente della forzata<br />

semplificazione operata attraverso l’attribuzione<br />

<strong>di</strong> una uguale resa me<strong>di</strong>a per ettaro (quella provinciale)<br />

a tutte le superfici censite per ciascun Comune<br />

<strong>di</strong> una medesima provincia.<br />

Una volta rilevate le superfici e le rispettive produzioni<br />

delle <strong>colture</strong>, per la stima delle quantità <strong>di</strong><br />

residui colturali potenzialmente presenti nei territori<br />

comunali sono state utilizzate, sia per la vite<br />

che per l’ulivo, le due relazioni empiriche specifiche<br />

– fra residui a resa utile – recentemente messe<br />

a punto (per territori simili a quello regionale) dall’ANPA-Unità<br />

Normativa Tecnica, riportate nel volume<br />

I rifiuti del comparto agroalimentare ed.<br />

2001, <strong>di</strong> seguito trascritte:<br />

a) Sarmenti <strong>di</strong> vite (t/ha <strong>di</strong> s.s.)<br />

= 0,113 x resa in uva (t/ha) + 2,00<br />

b) Ramaglia <strong>di</strong> olivo (t/ha <strong>di</strong> s.s.)<br />

= 0,566 x resa in olive (t/ha) + 1,496<br />

Per la stima delle produzioni <strong>di</strong> paglia e/o <strong>di</strong><br />

stocchi delle <strong>di</strong>fferenti <strong>colture</strong> <strong>di</strong> cereali, tenendo<br />

anche conto delle caratteristiche bioagronomiche<br />

delle varietà <strong>di</strong> cereali e paglia più <strong>di</strong>ffuse in Toscana,<br />

abbiamo considerato che il rapporto fra produzione<br />

<strong>di</strong> granella e quella <strong>di</strong> paglia sia sostanzialmente<br />

pari ad 1 (con Harvest Index del 50%).<br />

Nelle figg. 7.1, 7.2 e 7.3 sono rappresentati cartograficamente<br />

– rispettivamente per i residui dell’olivo,<br />

della vite e per le paglie <strong>di</strong> cereali – le


144 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

1. Sistemazioni in andane delle potature della vite per<br />

operazioni <strong>di</strong> raccolta (Montepal<strong>di</strong>, Firenze)<br />

3. Presse realizzate con le potature della vite<br />

(Montepal<strong>di</strong>, Firenze)<br />

<strong>di</strong>sponibilità potenziali per tutti i Comuni del territorio<br />

regionale sud<strong>di</strong>visi in tre classi <strong>di</strong> “densità”<br />

crescente dei residui stessi. Da un esame ancorché<br />

sommario dei risultati delle suddette stime appare<br />

evidente che gli “addensamenti territoriali” tendenzialmente<br />

più ricchi <strong>di</strong> materiale lignocellulosico,<br />

<strong>di</strong> cui è eventualmente possibile ipotizzare<br />

2. Operazioni <strong>di</strong> raccolta dei residui colturali della vite<br />

(Montepal<strong>di</strong>, Firenze)<br />

4. Sistemazioni in andane delle potature dell’olivo<br />

per operazioni <strong>di</strong> raccolta (Montepal<strong>di</strong>, Firenze)<br />

almeno una parziale raccolta <strong>di</strong> biomassa a fini<br />

energetici si registrano soprattutto nelle aree già<br />

riconosciute come le più importanti per i singoli<br />

comparti produttivi considerati.<br />

Per quanto attiene alla <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> residui<br />

colturali derivanti dalla gestione or<strong>di</strong>naria dell’oliveto,<br />

è chiaro che, sia il numero dei Comuni tosca-


ni che la loro <strong>di</strong>stribuzione nelle <strong>di</strong>eci province, è<br />

piuttosto consistente; ma quelle che risultano essere<br />

<strong>di</strong> maggiore interesse (<strong>di</strong>sponibilità annua superiore<br />

a 2000 tonnellate sul territorio comunale)<br />

sono in primo luogo le tre o quattro aree, identificabili<br />

nell’or<strong>di</strong>ne come grossetana (sia a nord che a<br />

sud del comune capoluogo), fiorentina, aretinasenese<br />

(la più orientale) e pisana-lucchese (più piccola).<br />

Nel complesso, questi comprensori “privilegiati”<br />

produrrebbero ogni anno – solo considerando<br />

i Comuni con maggiore densità – circa 84.000<br />

t <strong>di</strong> sostanza secca, su un totale <strong>di</strong> residui dell’oliveto<br />

potenzialmente <strong>di</strong>sponibili in Toscana che<br />

ammonterebbe a circa 216.000 t <strong>di</strong> biomassa in<br />

sostanza secca.<br />

Per quanto riguarda la <strong>di</strong>sponibilità sul territorio<br />

dei residui colturali della viticoltura, identificando<br />

anche in questo caso solo i Comuni che presentano<br />

una <strong>di</strong>sponibilità potenziale <strong>di</strong> biomassa<br />

(sempre in sostanza secca) superiore a 2000<br />

t/anno, risulta piuttosto evidente come le aree <strong>di</strong><br />

maggior interesse si concentrino in massima parte<br />

nei comprensori del Chianti fiorentino e senese e<br />

in minor misura nell’area meri<strong>di</strong>onale delle province<br />

<strong>di</strong> Siena e <strong>di</strong> Arezzo. In queste aree si concentra<br />

una produzione (sempre intesa come potenziale)<br />

<strong>di</strong> circa 62.000 t/anno <strong>di</strong> sarmenti <strong>di</strong> vite. Una<br />

<strong>di</strong>screta superficie territoriale, caratterizzata però<br />

da una <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> residui meno densa (da<br />

1.000 a 2.000 t/anno per comune), è riscontrabile<br />

anche nei territori che accolgono la viticoltura<br />

grossetana nell’area più meri<strong>di</strong>onale della provincia.<br />

In totale, nella nostra regione sembrano essere<br />

<strong>di</strong>sponibili ogni anno poco meno <strong>di</strong> 157.000 t <strong>di</strong><br />

sostanza secca come residui della viticoltura.<br />

Ugualmente, come in precedenza descritto per<br />

i residui colturali <strong>di</strong> tipo legnoso, anche per le<br />

paglie <strong>di</strong> cereali (come somma complessiva <strong>di</strong> tutte<br />

le <strong>colture</strong> del comparto), sono stati in<strong>di</strong>viduati i<br />

Comuni che fanno registrare la massima concentrazione<br />

della <strong>di</strong>sponibilità potenziale <strong>di</strong> questo<br />

tipo <strong>di</strong> biomassa, da sempre utilizzata dagli agricoltori<br />

per altri usi o semplicemente interrata con<br />

la lavorazione principale del terreno. Identificando<br />

cartograficamente solo le realtà comunali in cui la<br />

produzione potenziale <strong>di</strong> paglie è superiore a 8000<br />

t/anno, appare evidente che l’addensamento spaziale<br />

<strong>di</strong> questo tipo <strong>di</strong> residuo è molto più <strong>di</strong>stribuito<br />

sul territorio regionale ed esprime, anche<br />

nell’ambito delle <strong>di</strong>fferenti province, addensamenti<br />

<strong>di</strong> Comuni spesso assai <strong>di</strong>fferenti da quelli registrati<br />

per i residui delle <strong>colture</strong> della vite e dell’ulivo.<br />

<strong>Le</strong> aree più decisamente cerealicole sono, infat-<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

5. Operazioni <strong>di</strong> raccolta dei residui colturali<br />

dell’olivo (Montepal<strong>di</strong>, Firenze)<br />

6. Presse realizzate con i residui colturali dell’olivo<br />

(Montepal<strong>di</strong>, Firenze)<br />

7. Rotoballe realizzate con i residui colturali dell’olivo<br />

(Montepal<strong>di</strong>, Firenze)<br />

145


146 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Fig. 7.1 - Disponibilità dei residui<br />

colturali <strong>di</strong> olivo<br />

Fig. 7.2 - Disponibilità dei residui<br />

colturali <strong>di</strong> vite


Fig. 7.3 - Disponibilità dei residui<br />

colturali <strong>di</strong> cereali<br />

Fig. 7.4 - Disponibilità dei residui<br />

colturali nei Comuni più vocati<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

147


148 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Tab. 1 - Disponibilità dei residui a livello comunale<br />

Comune Provincia tonn.te scarti paglie tonn.te scarti olivo tonn.te scarti vite Somma per Comune<br />

Arezzo AR 14.552 4.817 3.114 22.483<br />

Castiglion Fiorentino AR 2.206 2.206<br />

Cortona AR 24.255 3.200 27.455<br />

Provincia <strong>di</strong> Arezzo 52.145<br />

Bagno a Ripoli FI 5.004 5.004<br />

Barberino Val d’Elsa FI 2.361 2.361<br />

Borgo San Lorenzo FI 8.118 8.118<br />

Carmignano FI 2.105 2.105<br />

Castelfiorentino FI 9.004 9.004<br />

Cerreto Gui<strong>di</strong> FI 2.635 2.635<br />

Certaldo FI 2.814 2.814<br />

Firenze FI 2.601 2.601<br />

Greve in Chianti FI 4.640 5.256 9.896<br />

Impruneta FI 2.749 2.749<br />

Montespertoli FI 10.388 3.461 5.175 19.024<br />

Pontassieve FI 4.238 4.238<br />

Prato FI 9.582 9.582<br />

Reggello FI 3.308 3.308<br />

Rignano sull’Arno FI 2.360 2.360<br />

San Casciano Val <strong>di</strong> Pesa FI 4.654 4.879 9.533<br />

Scan<strong>di</strong>cci FI 2.146 2.146<br />

Vinci FI 2.368 2.655 5.023<br />

Provincia <strong>di</strong> Firenze 102.500<br />

Campagnatico GR 12.318 12.318<br />

Capalbio GR 15.464 15.464<br />

Cinigiano GR 13.748 13.748<br />

Gavorrano GR 8.434 2.467 10.901<br />

Grosseto GR 36.218 3.947 40.165<br />

Magliano in Toscana GR 14.805 2.418 17.223<br />

Manciano GR 31.621 2.011 33.632<br />

Massa Marittima GR 2.875 2.875<br />

Orbetello GR 11.834 11.834<br />

Roccastrada GR 9.936 3.434 13.370<br />

Scansano GR 12.835 12.835<br />

Provincia <strong>di</strong> Grosseto 184.364<br />

Castagneto Carducci LI 2.717 2.717<br />

Piombino LI 8.256 8.256<br />

Rosignano Marittimo LI 9.498 9.498<br />

Provincia <strong>di</strong> Livorno 20.471<br />

Capannori LU 13.057 2.125 15.182<br />

Lucca LU 2.703 2.703<br />

Provincia <strong>di</strong> Lucca 17.885<br />

Montecatini Val <strong>di</strong> Cecina PI 15.369 15.369<br />

Pisa PI 11.156 11.156<br />

Pomarance PI 13.425 13.425<br />

Santa Luce PI 9.763 9.763<br />

Volterra PI 22.650 22.650<br />

Provincia <strong>di</strong> Pisa<br />

Pistoia PT 5.095 5.095<br />

Provincia <strong>di</strong> Pistoia 5.095<br />

Asciano SI 27.356 27.356<br />

Castellina in Chianti SI 4.071 4.071<br />

Castelnuovo Berardenga SI 2.039 5.111 7.150<br />

Castiglione d’Orcia SI 11.500 11.500<br />

Gaiole in Chianti SI 3.464 3.464<br />

Montalcino SI 10.082 2.226 8.160 20.468<br />

Montepulciano SI 13.202 6.882 20.084<br />

Monteroni d’Arbia SI 15.180 15.180<br />

Pienza SI 18.540 18.540<br />

Ra<strong>di</strong>cofani SI 9.288 9.288<br />

San Gimignano SI 5.388 5.388<br />

Siena SI 9.821 9.821<br />

Provincia <strong>di</strong> Siena 152.310


ti, rappresentate in massima parte dalla provincia <strong>di</strong><br />

Grosseto, dalle aree collinari senesi e aretine e dalle<br />

colline pisane e livornesi. Nel complesso la <strong>di</strong>sponibilità<br />

potenziale delle paglie <strong>di</strong> cereali in Toscana<br />

raggiunge circa 1 milione <strong>di</strong> t/anno.<br />

Al fine <strong>di</strong> prevedere con un’approssimazione<br />

ancora migliore, eventuali “<strong>di</strong>stretti” – intesi come<br />

aggregazione <strong>di</strong> Comuni – potenzialmente più ricchi<br />

<strong>di</strong> residui lignocellulosici, sia in termini <strong>di</strong> presenza<br />

<strong>di</strong> biomassa per unità <strong>di</strong> superficie che come<br />

<strong>di</strong>sponibilità totale entro <strong>di</strong>stanze chilometriche<br />

accettabili, nella tab. 5.1 sono riportate Comune per<br />

Comune le quantità <strong>di</strong> biomassa dei soli territori<br />

che, nelle varie province, hanno fatto registrare una<br />

<strong>di</strong>sponibilità potenziale decisamente superiore.<br />

La situazione che ne scaturisce complessivamente<br />

per le tre tipologie <strong>di</strong> biomassa residua, rappresentata<br />

in maniera estremamente sintetica e<br />

ulteriormente selettiva anche nella fig. 7.4, permette<br />

<strong>di</strong> evidenziare nell’ambito del territorio regionale<br />

alcune aree che al riguardo appaiono decisamente<br />

più interessanti e che meritano senz’altro<br />

alcune ulteriori indagini e adeguati approfon<strong>di</strong>menti,<br />

anche in rapporto alle eventuali <strong>di</strong>sponibilità<br />

<strong>di</strong> biomassa residua che potrebbe risultare dalla<br />

or<strong>di</strong>naria gestione delle aree forestali presenti nei<br />

medesimi territori.<br />

In linea <strong>di</strong> massima, prendendo per il momento<br />

a esclusivo riferimento la <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> biomassa<br />

residua dalle coltivazioni agrarie prese in<br />

considerazione – senza dunque tener conto delle<br />

vocazionalità dei <strong>di</strong>versi territori per quanto attiene<br />

alle eventuali <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> e alla <strong>di</strong>sponibilità<br />

<strong>di</strong> biomassa residua dalle lavorazioni forestali –<br />

sembra possibile in<strong>di</strong>viduare sul territorio regiona-<br />

Bibliografia<br />

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da <strong>colture</strong> erbacee <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> e non. Convegno<br />

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stampa].<br />

ISTAT (2002 ) - V Censimento generale dell’Agricoltura.<br />

ISTAT. http://censagr.istat.it/<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

149<br />

le almeno tre o quattro “comprensori” <strong>di</strong> un certo<br />

interesse:<br />

• uno, <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni consistenti e sufficientemente<br />

raccolto territorialmente, comprende una<br />

decina <strong>di</strong> Comuni dell’area grossetana (con in<br />

testa Grosseto stesso e Manciano) che potrebbe<br />

contare su un notevole quantitativo (potenziale)<br />

<strong>di</strong> paglie <strong>di</strong> cereali e <strong>di</strong> residui delle potature<br />

degli oliveti;<br />

• un altro, <strong>di</strong> pari o forse maggiore entità rispetto<br />

al precedente, ma meno “concentrato” spazialmente,<br />

comprende alcuni Comuni delle parti<br />

sud-orientali delle province <strong>di</strong> Siena (Asciano,<br />

Montalcino e Montepulciano) e <strong>di</strong> Arezzo (Cortona<br />

e il capoluogo stesso), dove però i residui<br />

colturali presenti <strong>di</strong>pendono dalle potature dell’olivo,<br />

dalle paglie dei cereali, ma anche dal<br />

vigneto;<br />

• un terzo <strong>di</strong>stretto <strong>di</strong> possibile interesse potrebbe<br />

essere costituito dai Comuni dell’area del<br />

Chianti fiorentino (Montespertoli, San Casciano<br />

in Val <strong>di</strong> Pesa, Greve in Chianti e Castelfiorentino)<br />

e della porzione settentrionale della<br />

provincia <strong>di</strong> Siena (Siena, Castelnuovo Berardenga<br />

e San Gimignano) dove, inevitabilmente,<br />

la gran parte dei residui colturali <strong>di</strong>sponibili<br />

sarebbero costituiti da quelli del vigneto e dell’oliveto.<br />

A questi, potrebbe essere aggiunto un quarto<br />

areale, più piccolo, comunque anch’esso <strong>di</strong> un<br />

qualche interesse per la bioenergia, collocabile nell’ambito<br />

dell’alta Valdera e basato soprattutto sulle<br />

<strong>di</strong>sponibilità (<strong>di</strong> paglie e <strong>di</strong> scarti dell’oliveto) presenti<br />

nei Comuni <strong>di</strong> Volterra e Montecatini Val <strong>di</strong><br />

Cecina.<br />

LARAIA R., RIVA G., SQUITIERI G. (ed.) (2001) - I rifiuti<br />

del comparto agroalimentare. Stu<strong>di</strong>o <strong>di</strong> settore.<br />

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http://www.rete.toscana.it/index.htm


8. La raccolta dei residui <strong>di</strong> potatura<br />

Raffaele Spinelli<br />

CNR - Istituto per la Valorizzazione del <strong>Le</strong>gno e delle Specie Arboree - IVALSA, Firenze<br />

8.1 Introduzione<br />

La potatura <strong>di</strong> vigneti e frutteti produce una<br />

ingente quantità <strong>di</strong> scarti legnosi che, attualmente,<br />

non vengono valorizzati in modo adeguato. Ancora<br />

oggi, gli agricoltori considerano la gestione dei<br />

residui <strong>di</strong> potatura come un problema <strong>di</strong> smaltimento,<br />

piuttosto che un’operazione potenzialmente<br />

produttiva. Pur con qualche eccezione locale,<br />

questa situazione non si limita alla Toscana, ma<br />

è esten<strong>di</strong>bile a tutto il territorio italiano. Quello<br />

che cambia è il tipo <strong>di</strong> coltura prevalente (vigna,<br />

olivo, rosacee ecc.), da cui <strong>di</strong>pendono le caratteristiche<br />

dell’ambiente <strong>di</strong> lavoro, e quin<strong>di</strong>, le possibilità<br />

operative. Il problema, però, è lo stesso per<br />

tutti: gestire il residuo legnoso generato dalle operazioni<br />

<strong>di</strong> potatura del frutteto, condotta con<br />

cadenza annuale o biennale, a seconda dei casi.<br />

A volte , soprattutto negli oliveti, tutto il materiale<br />

con un <strong>di</strong>ametro superiore ai 4 cm è utilizzato<br />

come legna da ardere e quin<strong>di</strong>, viene eliminato<br />

senza problemi. Il materiale più sottile, però, non<br />

ha ancora sbocchi commerciali e può essere smaltito<br />

in due mo<strong>di</strong>: triturazione in campo; o abbruciatura.<br />

Nel primo caso, l’agricoltore passa negli<br />

interfila con un trinciasarmenti, triturando i residui<br />

lasciati in andana e incorporandoli nel terreno.<br />

Spesso però, l’interramento è sconsigliato per ragioni<br />

fitosanitarie e il residuo allora è portato fuori<br />

con un trattore munito <strong>di</strong> forca, ed eventualmente<br />

bruciato. Oltre a comportare un ulteriore aumento<br />

delle spese colturali, questa seconda modalità<br />

operativa si scontra spesso con le limitazioni legali<br />

imposte all’abbruciatura in campo, che sono sempre<br />

più rigorose.<br />

In realtà, il residuo <strong>di</strong> potatura è un ottimo<br />

combustibile e può essere impiegato da una considerevole<br />

varietà <strong>di</strong> utenze. Nel Sud Italia esiste già<br />

un mercato delle potature legnose, che sono destinate<br />

ai forni per panificazione. La possibilità <strong>di</strong> vendere<br />

il residuo consente <strong>di</strong> compensarne, almeno in<br />

parte, i costi <strong>di</strong> smaltimento, e rappresenta un’alternativa<br />

migliore alla trinciatura o all’abbruciatura,<br />

che invece sono voci <strong>di</strong> costo totalmente passive.<br />

Oggi, il mercato può essere garantito dalle centrali<br />

<strong>di</strong> riscaldamento e dalle centrali <strong>di</strong> produzione<br />

<strong>di</strong> energia elettrica alimentate a biomassa, ormai<br />

numerose anche in Italia. Altrimenti, gli stessi agricoltori<br />

possono dotarsi <strong>di</strong> piccoli impianti termici e<br />

usare in proprio il combustibile, mantenendo in<br />

azienda tutto il “valore aggiunto” accumulato<br />

durante le varie trasformazioni e ottenendo un<br />

risultato economico ancora migliore. In pochi<br />

anni, la tecnologia impiantistica ha fatto enormi<br />

progressi e sono ormai <strong>di</strong>sponibili bruciatori<br />

moderni ed efficienti, capaci <strong>di</strong> utilizzare il residuo<br />

trinciato o anche in forma <strong>di</strong> balle.<br />

8.2 L’ambiente <strong>di</strong> lavoro<br />

Il punto nodale resta quello del costo <strong>di</strong> raccolta,<br />

che non deve eccedere il limitato valore del prodotto;<br />

solo in questo modo si ottiene quella convenienza<br />

economica capace <strong>di</strong> mobilizzare rapidamente<br />

gli agricoltori.<br />

Pertanto, occorrono tecnologie efficaci e, nel<br />

contempo, abbastanza economiche da essere alla<br />

portata dell’azienda agricola o del contoterzista<br />

me<strong>di</strong>o, permettendo così un’espansione rapida e<br />

capillare della nuova filiera <strong>di</strong> produzione.<br />

Oltretutto, le attrezzature impiegate devono<br />

essere progettate per un ambiente <strong>di</strong> lavoro particolare,<br />

caratterizzato da spazi <strong>di</strong> manovra molto<br />

ristretti, soprattutto quando si opera nei vigneti, in<br />

cui occorre impiegare attrezzature che abbiano un


152 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

ingombro minimo e siano particolarmente maneggevoli.<br />

Inoltre, le macchine devono poter lavorare a<br />

una velocità abbastanza elevata, dato che la densità<br />

del prodotto è bassa e, quin<strong>di</strong>, una buona produttività<br />

può ottenersi solo trattando superfici abbastanza<br />

estese in tempi ragionevolmente limitati.<br />

In Italia, i costruttori <strong>di</strong> macchine agricole stanno<br />

de<strong>di</strong>cando sempre maggiore attenzione a un<br />

settore che, evidentemente, considerano promettente.<br />

Il numero <strong>di</strong> attrezzature <strong>di</strong>sponibili continua<br />

ad aumentare e ormai c’è solo l’imbarazzo<br />

della scelta. Con rarissime eccezioni, le macchine<br />

derivano dalla mo<strong>di</strong>fica <strong>di</strong> attrezzature agricole<br />

destinate ad altro tipo <strong>di</strong> lavorazioni (quelle classiche<br />

dell’agricoltura), e sono progettate per raccogliere<br />

da terra le potature già <strong>di</strong>sposte in andana e<br />

con<strong>di</strong>zionarle in modo opportuno. È il tipo <strong>di</strong><br />

con<strong>di</strong>zionamento che <strong>di</strong>stingue le due tecnologie<br />

principali: imballatrici e trinciacaricatrici.<br />

8.3 <strong>Le</strong> imballatrici<br />

L’imballatura offre alcuni vantaggi importanti.<br />

Innanzitutto facilita la movimentazione del residuo,<br />

perché ne <strong>di</strong>minuisce l’ingombro e lo organizza<br />

in unità omogenee per forma e <strong>di</strong>mensioni.<br />

Questo consente <strong>di</strong> sfruttare meglio la capacità <strong>di</strong><br />

carico dei mezzi destinati al trasporto, prolungandone<br />

il raggio economico <strong>di</strong> azione. Inoltre, l’imballatura<br />

facilita uno stoccaggio prolungato, perché<br />

le balle occupano meno spazio del residuo<br />

sfuso e non presentano i problemi <strong>di</strong> fermentazione<br />

del cippato (<strong>Le</strong>htikangas e Jirjis, 1998).<br />

L’imballatura dei residui legnosi è stata già<br />

affrontata in passato da <strong>di</strong>versi stu<strong>di</strong>osi italiani e<br />

stranieri. Già negli anni ottanta, il Politecnico della<br />

Virginia aveva costruito una imballatrice quadra<br />

per i residui forestali, basata su una normale pressa<br />

da fieno (Wallbridge e Stuart, 1980). Nello stesso<br />

periodo, Friedley e Burkhardt (1981) si cimentavano<br />

con una rotopressa, sempre su ramaglie, <strong>di</strong><br />

origine forestale. Pochi anni dopo, l’Università <strong>di</strong><br />

Davis sviluppava un’imballatrice stazionaria chiamata<br />

“module builder”, concepita apposta per le<br />

potature dei frutteti (in questo caso gli immensi<br />

mandorleti californiani). Questa macchina si basava<br />

sulla stessa tecnologia impiegata dai compattatori<br />

per rifiuti soli<strong>di</strong> urbani ed era particolarmente<br />

massiccia (Miles, 1983). Allo stesso periodo risalgono<br />

anche le prime prove <strong>di</strong> imballatura, condotte<br />

in Italia sui residui <strong>di</strong> potatura del vigneto (Brunetti<br />

e Dentico, 1983), ripetute circa <strong>di</strong>eci anni<br />

dopo non solo da noi (Guarella, 1994), ma anche<br />

in Francia e in Portogallo (Peca e Hevin, 1992).<br />

Anni <strong>di</strong> lavoro hanno consentito <strong>di</strong> raffinare ulteriormente<br />

la cantieristica e, oggi, l’imballatura dei<br />

residui <strong>di</strong> potatura è effettuata già a livello commerciale<br />

in alcune regioni d’Italia, soprattutto<br />

Abruzzo e Puglia.<br />

Essenzialmente, si possono utilizzare tre tipi <strong>di</strong><br />

imballatrici: imballatrici parallelepipede standard,<br />

rotoimballatrici standard e rotoimballatrici leggere.<br />

<strong>Le</strong> imballatrici parallelepipede standard sono,<br />

in pratica, delle pressa-foraggi mo<strong>di</strong>ficate, capaci <strong>di</strong><br />

confezionare balle parallelepipede tramite un normale<br />

<strong>di</strong>spositivo a stantuffo, con moto rettilineo<br />

alternativo (foto 1). Si tratta <strong>di</strong> macchine leggere,<br />

applicate a un trattore agricolo da 40-60 kW e<br />

capaci <strong>di</strong> operare su un fronte <strong>di</strong> un metro / un<br />

metro e mezzo. Un esempio tipico sono le macchine<br />

prodotte dalla <strong>Le</strong>rda, oggi <strong>di</strong>sponibili nei<br />

modelli 900, 1100 e 1500, dove il numero del<br />

modello corrisponde al fronte <strong>di</strong> raccolta (in millimetri).<br />

Originariamente allestite per raccogliere i<br />

sarmenti <strong>di</strong> vite, le imballatrici parallelepipede <strong>di</strong><br />

<strong>Le</strong>rda possono essere mo<strong>di</strong>ficate per trattare potature<br />

legnose con un <strong>di</strong>ametro massimo <strong>di</strong> 7 cm. In<br />

tal caso, occorre irrobustire la camera <strong>di</strong> compressione,<br />

lo stantuffo e il tagliente laterale, mo<strong>di</strong>ficando<br />

anche l’annodatore per consentire l’impiego <strong>di</strong><br />

uno spago più robusto. <strong>Le</strong> balle hanno <strong>di</strong>mensioni<br />

variabili, ma tutte vicine ai valori standard <strong>di</strong> 45 x<br />

35 x 70 cm. Il peso varia in funzione del tipo <strong>di</strong><br />

materiale trattato e della sua umi<strong>di</strong>tà: i sarmenti<br />

producono le balle più leggere, del peso <strong>di</strong> circa 20<br />

kg, mentre le balle <strong>di</strong> olivo possono sfiorare i 40<br />

kg. La produttività <strong>di</strong> queste macchine <strong>di</strong>pende<br />

ovviamente dal modello, dal tipo <strong>di</strong> coltura trattata<br />

(vigna, olivo o altro) e dalle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> lavoro,<br />

soprattutto la pendenza del terreno e gli spazi<br />

<strong>di</strong> manovra. Si va da 600 a 1000 balle al giorno,<br />

pari a sette ore <strong>di</strong> lavoro effettivo. La squadra è<br />

composta generalmente da due operatori: uno che<br />

conduce il trattore e l’altro che agevola la raccolta<br />

con un forcone. Il prezzo <strong>di</strong> un’imballatrice <strong>di</strong><br />

questo tipo varia da 8.000 a 15.000 €, in funzione<br />

del modello.<br />

Anche le rotoimballatrici standard, impiegate<br />

per raccogliere i residui <strong>di</strong> potatura, sono delle<br />

attrezzature agricole mo<strong>di</strong>ficate in modo minimo e<br />

reversibile, che possono essere utilizzate in<strong>di</strong>fferentemente<br />

nel frutteto e in foraggicoltura. Rispetto<br />

alle imballatrici parallelepipede descritte prima,<br />

queste producono balle molto più grosse, pesanti<br />

oltre cinque quintali. La movimentazione <strong>di</strong>viene<br />

allora più efficiente, dato che può essere effettuata<br />

con un trattore munito <strong>di</strong> forca, come si fa per le


1. Imballatrice parallelepipeda standard impiegata su<br />

residui legnosi<br />

rotoballe <strong>di</strong> foraggio. Ovviamente, le rilevanti<br />

<strong>di</strong>mensioni del prodotto richiedono spazi <strong>di</strong><br />

manovra adeguati, infatti, le rotoimballatrici standard<br />

sono impiegate soprattutto con l’olivo e con<br />

le rosacee, raramente nel vigneto. Inoltre, la grossa<br />

balla cilindrica non può essere utilizzata tal<br />

quale, ma deve prima essere cippata. Un’altra <strong>di</strong>fferenza<br />

rispetto alle presse quadre sta nel fatto che<br />

le rotoimballatrici “avvolgono” la ramaglia nel<br />

senso della lunghezza, piuttosto che affastellarla e<br />

sezionarla trasversalmente: questo permette un lavoro<br />

più efficiente, anche con materiale relativamente<br />

lungo, a patto che i fusti siano abbastanza<br />

flessibili. La moderna rotopressa è decisamente più<br />

sofisticata rispetto all’imballatrice parallelepipeda<br />

ed è un attrezzo adatto alla grossa azienda agricola<br />

o al contoterzista. La macchina produce balle<br />

cilindriche con un <strong>di</strong>ametro <strong>di</strong> circa 1 metro e<br />

mezzo e un volume totale <strong>di</strong> oltre 2 m 3 . Ciascuna<br />

balla pesa da 500 a 700 kg, a seconda della regolazione<br />

e del tipo <strong>di</strong> materiale raccolto. Il pick-up<br />

lavora su un fronte <strong>di</strong> almeno 2 m e, generalmente,<br />

è azionato da una trasmissione sdoppiata che<br />

ripartisce la potenza ai <strong>di</strong>versi organi in funzione<br />

dell’effettiva richiesta istantanea: questo serve<br />

anche a evitare danni da torsione in presenza <strong>di</strong><br />

carichi pesanti, e consente l’applicazione <strong>di</strong> pressioni<br />

particolarmente elevate, così da produrre<br />

balle ad alta densità. Alcune macchine montano<br />

dei <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> taglio “a coltelli retrattili”, destinati<br />

a ridurre la pezzatura del materiale imballato.<br />

Questi si utilizzano soprattutto con il foraggio,<br />

dato che, lavorando il residuo <strong>di</strong> potatura, non è<br />

necessario produrre materiale particolarmente sottile<br />

ed è possibile <strong>di</strong>sattivare, almeno parzialmente,<br />

il sistema <strong>di</strong> raffinazione della pezzatura. Tutte le<br />

funzioni dell’imballatrice sono controllate da un<br />

computer azionato <strong>di</strong>rettamente dal trattorista,<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

153<br />

2. Rotoimballatrice leggera applicata a un motocoltivatore<br />

che effettua da solo tutto il lavoro. La macchina<br />

può essere azionata da un trattore da 60 kW e raggiunge<br />

una produttività compresa tra le 50 e le 70<br />

balle al giorno. Il prezzo <strong>di</strong> una rotoimballatrice<br />

oscilla intorno ai 35.000 €.<br />

<strong>Le</strong> rotoimballatrici leggere impiegano lo stesso<br />

principio <strong>di</strong> funzionamento dei modelli standard,<br />

ma cercano <strong>di</strong> rime<strong>di</strong>are ai problemi <strong>di</strong> ingombro<br />

attraverso una generale “miniaturizzazione”: infatti,<br />

il peso della macchina è ridotto a un quinto, e<br />

l’azionamento avviene tramite un piccolo trattore<br />

“da frutteto” capace <strong>di</strong> erogare 25-30 kW. I<br />

modelli della Caeb possono ad<strong>di</strong>rittura essere<br />

applicati a un motocoltivatore, così da entrare<br />

anche negli interfila più stretti (foto 2). A seconda<br />

del tipo <strong>di</strong> materiale, le balle pesano da 30 a 40 kg.<br />

Se da un lato si perde l’efficienza tipica della<br />

rotoimballatura industriale, dall’altro però si riesce<br />

a estendere il raggio <strong>di</strong> questa tecnologia anche ai<br />

vigneti più stretti e alle proprietà più frammentate.<br />

Oltretutto, una macchina <strong>di</strong> questo tipo è veramente<br />

alla portata <strong>di</strong> tutte le aziende, che possono<br />

anche utilizzare in proprio le balle grazie alla<br />

<strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> piccoli bruciatori autonomi, costruiti<br />

apposta per essere alimentati con le balle<br />

cilindriche. È <strong>di</strong>fficile avere dati affidabili sulle produttività<br />

ottenibili con queste macchine, dato che<br />

esse sono apparse <strong>di</strong> recente e le uniche prove sperimentali<br />

effettuate finora hanno riguardato dei<br />

prototipi, che forse non riflettevano appieno le<br />

potenzialità <strong>di</strong> questa nuova attrezzatura. In ogni<br />

caso, in Italia, esistono almeno due <strong>di</strong>tte che offrono<br />

rotoimballatrici leggere per sarmenti, a prezzi<br />

oscillanti intorno ai 15.000 €.<br />

La tab. 1 riporta, in forma sintetica, i risultati <strong>di</strong><br />

alcune prove <strong>di</strong> imballatura effettuate in Italia; i


154 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Tab. 1 - Produttività e costo dell’imballatura: risultati delle prove effettuate in Italia<br />

Provincia CH BA CS GR CS<br />

Data Anno 1998 1994 2001 2000 2001<br />

Autore Spinelli & Spinelli Guarella AA.VV. Spinelli & Spinelli AA.VV.<br />

Coltura Vigneto Oliveto<br />

Trattore kW 50 48 30 90 70<br />

Imballatrice tipo Quadra Quadra Tonda Tonda Tonda<br />

Imballatrice modello <strong>Le</strong>rda 1000 <strong>Le</strong>rda 1500 Arbor 170 Welger 320 Welger 320<br />

Balla kg 19 24 31 560 710<br />

Operatori n. 2 2 1 1 1<br />

Produttività balle/g* 680 1100 160 69 46<br />

Produttività t/g** 12,9 26,4 5,0 38,6 32,7<br />

Costo squadra euro/g 550 580 230 500 460<br />

Costo euro/t 42,6 22,0 46,4 12,9 14,1<br />

* giornata <strong>di</strong> 7 ore effettive ** tonnellate tal quale<br />

dati hanno solo valore in<strong>di</strong>cativo, e non devono<br />

essere impiegati per effettuare paragoni tra le macchine.<br />

Questo perché le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> lavoro erano<br />

<strong>di</strong>fferenti e ciascuna macchina era azionata da un<br />

operatore <strong>di</strong>verso, cosicché l’abilità dell’operatore<br />

può aver falsato i risultati a favore dell’uno o dell’altro<br />

modello. Analogamente, ciascun Autore<br />

fornisce un costo orario <strong>di</strong> esercizio, calcolato secondo<br />

ipotesi economiche <strong>di</strong>fferenti e proprie<br />

dello stu<strong>di</strong>o in questione, che, oltretutto, potrebbero<br />

non rispecchiare la specifica realtà in cui si<br />

muove il lettore. Per questo, forse conviene che<br />

ciascuno ricalcoli il costo unitario <strong>di</strong> lavorazione, in<br />

funzione del costo giornaliero <strong>di</strong> esercizio che prevede<br />

<strong>di</strong> dover effettivamente sostenere nelle proprie<br />

con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> lavoro.<br />

8.4 <strong>Le</strong> trincia-caricatrici<br />

Finora l’imballatura ha attratto maggiore attenzione,<br />

essenzialmente perché basata su una tecnologia<br />

più matura, <strong>di</strong>sponibile da anni a livello commerciale.<br />

Benché proposto già da <strong>di</strong>verso tempo,<br />

almeno a livello sperimentale (Brökeland e Brüggemann,<br />

1996), l’impiego <strong>di</strong> macchine trincia-caricatrici<br />

non ha ancora avuto grande successo con<br />

la frutticoltura europea, nonostante possa semplificare<br />

moltissimo la logistica del recupero. La biomassa<br />

triturata, infatti, si comporta come un fluido<br />

e può essere movimentata molto più agevolmente<br />

rispetto alle balle. Anche i problemi relativi alla<br />

scarsa conservabilità del cippato possono essere<br />

risolti senza troppa <strong>di</strong>fficoltà, lasciando asciugare le<br />

potature in campo prima <strong>di</strong> effettuare la raccolta.<br />

Tuttavia, questa tecnologia è applicata su scala<br />

commerciale sono negli Stati Uniti, dove si usano<br />

macchine forse troppo grosse e costose per l’agricoltura<br />

italiana (Spinelli, 2002). Da noi la sminuzzatura<br />

in campo stenta ancora a decollare, infatti,<br />

fino a poco tempo fa, solo un costruttore offriva<br />

macchine trincia-caricatrici progettate appositamente<br />

per il recupero dei residui <strong>di</strong> potatura. Ora<br />

però, le cose sembrano essere cambiate, almeno a<br />

giu<strong>di</strong>care dalle nuove macchine presentate quest’anno<br />

in Fieragricola a Verona. Anche qui possiamo<br />

<strong>di</strong>stinguere tre tipologie principali: le trinciasarmenti<br />

mo<strong>di</strong>ficate, le sminuzzatrici mo<strong>di</strong>ficate e<br />

le pota-raccoglitrici.<br />

<strong>Le</strong> trinciasarmenti mo<strong>di</strong>ficate non sono altro<br />

che normali trinciasarmenti a mazze a cui è stato<br />

applicato un contenitore ribaltabile in cui raccogliere<br />

il trinciato. La piemontese Omarv è stata la<br />

prima <strong>di</strong>tta a effettuare questo tipo <strong>di</strong> mo<strong>di</strong>fica sui<br />

propri modelli, offrendo trinciaraccoglitrici per<br />

potature già alla fine degli anni novanta. In effetti,<br />

la maggior parte dei dati <strong>di</strong>sponibili oggi, si riferiscono<br />

alle macchine prodotte da questa <strong>di</strong>tta. Il<br />

principio <strong>di</strong> funzionamento è molto semplice: oltre<br />

a trinciare i sarmenti, il rotore a mazze produce un<br />

flusso d’aria capace <strong>di</strong> spingere il trinciato verso il<br />

contenitore <strong>di</strong> stoccaggio ribaltabile. La Omarv<br />

produce due modelli – il 140 e il 190 – con cassone<br />

rispettivamente da 2,7 e 6,5 m 3 <strong>di</strong> capacità. Una<br />

macchina <strong>di</strong> questo tipo è relativamente semplice<br />

da realizzare e <strong>di</strong> recente altri costruttori <strong>di</strong> trinciasarmenti<br />

hanno deciso <strong>di</strong> inserire nella propria<br />

gamma un modello con raccoglitore. Tra questi<br />

Peruzzo, che ha appena presentato una nuova linea


<strong>di</strong> trinciasarmenti, capaci <strong>di</strong> raccogliere il trinciato<br />

in un contenitore ribaltabile in grado <strong>di</strong> scaricare<br />

<strong>di</strong>rettamente nel cassone <strong>di</strong> un rimorchio o <strong>di</strong> un<br />

piccolo autocarro (foto 3). La macchina è <strong>di</strong>sponibile<br />

in tre modelli – Canguro 1500, Canguro 1800<br />

e Elephant 2000 – dove il numero si riferisce alla<br />

larghezza <strong>di</strong> lavoro (in millimetri). La potenza<br />

richiesta varia dai 40 ai 70 kW in funzione del<br />

modello e la macchina è capace <strong>di</strong> trattare ramaglia<br />

con un <strong>di</strong>ametro massimo <strong>di</strong> circa 5 cm. Anche<br />

Berti ha seguito la stessa strada, con il modello<br />

Picker C, che in Fieragricola si è aggiu<strong>di</strong>cato la<br />

medaglia d’oro per la migliore innovazione (foto<br />

4). Come gli altri, anche Berti è partito da una<br />

delle sue sperimentate trinciasarmenti a mazze, a<br />

cui ha applicato un contenitore a ribaltamento<br />

alto. Questa macchina, però, è più sofisticata delle<br />

precedenti, perché l’attrezzo <strong>di</strong> base è stato scelto<br />

dalla linea Picker, dotata <strong>di</strong> un pick-up frontale che<br />

solleva i sarmenti prima <strong>di</strong> inviarli alle “mazze”;<br />

originariamente questa soluzione era stata sviluppata<br />

per la trinciatura su terreni sassosi, con lo<br />

scopo <strong>di</strong> mantenere le mazze rialzate da terra ed<br />

evitare il contatto con le pietre, capaci <strong>di</strong> danneggiarle<br />

o <strong>di</strong> compromettere l’equilibratura del rotore.<br />

Nel caso del recupero <strong>di</strong> biomassa, la lavorazione<br />

sopraelevata serve anche ad evitare la contaminazione<br />

della biomassa legnosa da parte <strong>di</strong> erba e<br />

terra, con risultati favorevoli sulla qualità del trinciato<br />

(foto 5). È <strong>di</strong>fficile stabilire valori <strong>di</strong> riferimento<br />

per la produttività delle trinciasarmenti<br />

mo<strong>di</strong>ficate, dal momento che la categoria è abbastanza<br />

eterogenea e i dati <strong>di</strong>sponibili si riferiscono<br />

esclusivamente ai modelli più vecchi. Anche il<br />

prezzo è molto variabile, e parte da 13.000 €, per<br />

superare i 30.000 €.<br />

Sulle sminuzzatrici mo<strong>di</strong>ficate la riduzione del<br />

residuo è affidata a un set <strong>di</strong> lame, piuttosto che a<br />

una serie <strong>di</strong> mazze, come sui trinciasarmenti.<br />

Essenzialmente, la macchina consiste in un tamburo<br />

o in un <strong>di</strong>sco sminuzzatore, a cui è applicato un<br />

pick-up per la raccolta delle ramaglie. Questo tipo<br />

<strong>di</strong> macchina finora è <strong>di</strong>sponibile solo a livello <strong>di</strong><br />

prototipo, dato che l’adattamento <strong>di</strong> una sminuzzatrice<br />

richiede un lavoro abbastanza complesso.<br />

Tra i prototipi più noti ci sono: il modello costruito<br />

in Italia dall’Isma e quello costruito in Germania<br />

da Jordan. Il prototipo Isma deriva da una trinciamais<br />

monofilare Gallignani, adattata per la raccolta-trinciatura<br />

del fieno essiccato tramite l’aggiunta<br />

<strong>di</strong> un aspo raccoglitore. La macchina è stata<br />

ulteriormente mo<strong>di</strong>ficata per trattare materiale<br />

legnoso e ha dato risultati nel complesso sod<strong>di</strong>sfa-<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

3. La Peruzzo Elephant in un oliveto<br />

4. La Berti Picker C mentre effettua lo scarico<br />

del trinciato<br />

5. Trinciato prodotto da una trinciasarmenti mo<strong>di</strong>ficata<br />

155


156 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

6. Il prototipo tedesco della Jordan<br />

centi (Pari, 2004); inoltre, ha un costo molto<br />

basso e risulta alla portata anche della piccola<br />

azienda. Il prototipo Jordan, invece, impiega una<br />

cippatrice a <strong>di</strong>sco concepita originariamente per i<br />

lavori forestali, a cui il costruttore tedesco ha applicato<br />

un pick-up frontale capace <strong>di</strong> sollevare le<br />

ramaglie e spingerle verso la bocca della cippatrice.<br />

La macchina è applicata al sollevatore frontale <strong>di</strong><br />

un trattore <strong>di</strong> grossa potenza, che porta anche il<br />

contenitore ribaltabile montato posteriormente<br />

(foto 6). Produttività e costi sono ancora più <strong>di</strong>fficili<br />

da determinare, dato che la macchina non è<br />

ancora stata provata in Italia.<br />

Quello della pota-raccoglitrice è un concetto<br />

molto interessante, sviluppato materialmente dalla<br />

<strong>di</strong>tta Favaretto <strong>di</strong> Mestre. Questa ha prodotto un<br />

semovente capace <strong>di</strong> effettuare potatura, trinciatura<br />

e trasporto in un solo passaggio (foto 7). Nota<br />

con il nome <strong>di</strong> Speedy-Cut e ancora allo sta<strong>di</strong>o <strong>di</strong><br />

prototipo avanzato, questa macchina ha una notevole<br />

potenzialità, in quanto l’organizzazione del<br />

lavoro “a cantieri riuniti” consente una grande<br />

efficienza operativa. La base è costituita da una<br />

piattaforma a propulsione gommata, con motore<br />

da 150 kW e trasmissione idrostatica. Sulla piattaforma<br />

sono montati la cabina e i vari organi <strong>di</strong><br />

lavoro: potatrice, trituratore, convogliatori e cassone.<br />

La potatura è effettuata per mezzo <strong>di</strong> una barra<br />

multi<strong>di</strong>schi, applicata a un braccio idraulico posto<br />

sul lato destro della macchina. I rami cadono in<br />

una vasca posta sotto la barra, dove un convogliatore<br />

invia le potature alla camera <strong>di</strong> triturazione,<br />

che contiene un <strong>di</strong>spositivo a mazze simile a quello<br />

presente sulle trinciasarmenti descritte in precedenza.<br />

All’uscita della camera <strong>di</strong> triturazione c’è<br />

7. La Speedy-Cut al lavoro su una siepe alberata<br />

una griglia <strong>di</strong> calibrazione, che serve a migliorare la<br />

qualità del prodotto: i frammenti che non passano<br />

attraverso la griglia ritornano alla camera <strong>di</strong> triturazione<br />

per essere raffinati. Il resto, invece, è portato<br />

da un sistema <strong>di</strong> convogliatori verso il cassone<br />

ribaltabile montato posteriormente. Questo ha<br />

una capacità <strong>di</strong> circa 10 m 3 e può scaricare <strong>di</strong>rettamente<br />

in un rimorchio agricolo. Dal punto <strong>di</strong> vista<br />

tecnico, il sistema <strong>di</strong> lavorazione impiegato dalla<br />

Speedy-Cut, offre il grande vantaggio <strong>di</strong> evitare<br />

qualsiasi contaminazione, perché la biomassa lavorata<br />

non tocca mai terra. La debolezza è, semmai,<br />

nella produzione esclusiva <strong>di</strong> materiale fresco, perché<br />

la lavorazione a cantieri riuniti impe<strong>di</strong>sce <strong>di</strong><br />

interporre un periodo <strong>di</strong> stagionatura tra il taglio e<br />

la trinciatura. Il problema può essere mitigato da<br />

una logistica ben curata, che permetta <strong>di</strong> velocizzare<br />

le consegne, riducendo al minimo il tempo <strong>di</strong><br />

stoccaggio. <strong>Le</strong> <strong>di</strong>mensioni della macchina, tuttavia,<br />

sono tali da impe<strong>di</strong>rne l’uso nei vigneti e in tutti gli<br />

impianti con un sesto ristretto; la Speedy-Cut,<br />

infatti, è stata concepita per noceti, siepi e altre <strong>colture</strong><br />

arboree relativamente rade. Certo, nulla vieta<br />

<strong>di</strong> produrne una versione “mini”, capace <strong>di</strong> operare<br />

in spazi più ristretti.<br />

Anche in questo caso, i risultati <strong>di</strong> alcune prove<br />

recenti effettuate in Italia sono riassunti in un’apposita<br />

tabella (tab. 2). Qui più che mai, bisogna<br />

utilizzare i dati con cautela, perché questi riguardano<br />

prototipi o macchine <strong>di</strong> pre-serie, le cui prestazioni<br />

potrebbero <strong>di</strong>scostarsi anche molto da<br />

quelle ottenibili con le macchine apparse più <strong>di</strong><br />

recente. Il settore è in pieno sviluppo e, in attesa <strong>di</strong><br />

maggiori informazioni, qualsiasi riferimento è prezioso,<br />

a patto <strong>di</strong> utilizzarlo con prudenza.<br />

Inoltre resta da verificare se la pezzatura del


trinciato prodotto sia compatibile con gli impianti<br />

<strong>di</strong> riscaldamento alimentati a cippato; prove effettuate<br />

in passato con trinciasarmenti a mazze in<strong>di</strong>cano<br />

che il trinciato è generalmente grossolano<br />

(Delmastro, 1991) e potrebbe essere necessario<br />

vagliarlo o raffinarlo.<br />

8.5 Conclusioni<br />

Il recupero energetico dei residui <strong>di</strong> potatura,<br />

non solo può offrire agli agricoltori un’interessante<br />

opportunità <strong>di</strong> red<strong>di</strong>to, ma può anche aiutarli a<br />

risolvere un problema pressante, quello del loro<br />

smaltimento. Per trarre il massimo vantaggio da<br />

questa opportunità occorre organizzare dei cantieri<br />

<strong>di</strong> raccolta che siano il più efficienti possibile e,<br />

al contempo, calibrati in funzione delle specifiche<br />

con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> lavoro in cui si opera. Il recupero<br />

delle potature può seguire due strategie molto <strong>di</strong>fferenti:<br />

una prevede l’imballatura e la movimentazione<br />

delle balle verso l’utenza, l’altra la sminuzzatura<br />

in campo e la consegna <strong>di</strong> materiale già pronto<br />

per l’uso.<br />

L’imballatura è una tecnica <strong>di</strong> preparazione<br />

particolarmente adatta al residuo legnoso sottile,<br />

che altrimenti risulta molto <strong>di</strong>fficile da manipolare.<br />

Essa consente <strong>di</strong> organizzarlo in unità omogenee<br />

(balle), facilitandone la movimentazione e lo stoc-<br />

LE ESPERIENZE DEL PROGETTO BIOENERGY FARM<br />

Tab. 2 - Produttività e costo delle trinciasarmenti mo<strong>di</strong>ficate<br />

Provincia CS CS RI<br />

Data Anno 2001 2001 2004<br />

Autore AA.VV. AA.VV. Pari<br />

Coltura – Vigneto Oliveto Oliveto<br />

Trattore kW 35 45 45<br />

Trinciatrice modello Omarv 140 Omarv 190 Isma<br />

Operatori n. 1 1 1<br />

Produttività t/g* 4,9 8,4 8,0<br />

Costo squadra euro/g 330 420 230<br />

Costo euro/t 67,3 50,1 28,8<br />

* tonnellate tal quale, giornata <strong>di</strong> 7 ore effettive.<br />

157<br />

caggio. Il mercato offre attrezzature efficienti e<br />

collaudate, sviluppate a partire da normali presse<br />

da foraggio e <strong>di</strong>sponibili, ormai, in una grande<br />

varietà <strong>di</strong> modelli. Numerosi stu<strong>di</strong> hanno <strong>di</strong>mostrato<br />

l’efficacia <strong>di</strong> queste macchine, tanto nei<br />

vigneti che negli oliveti. Restano solo da verificare<br />

le prestazioni delle rotoimballatrici leggere, troppo<br />

recenti per poter essere state valutate in modo<br />

accurato, ma, al contempo, abbastanza innovative<br />

da poter ancora riservare qualche sorpresa.<br />

Per le trincia-caricatrici il <strong>di</strong>scorso, invece, è<br />

ben <strong>di</strong>verso. La modalità operativa è molto interessante,<br />

perché il trinciato si comporta come un<br />

fluido e può essere movimentato ancora più agevolmente<br />

delle balle. Anche i problemi relativi alla<br />

sua scarsa conservabilità possono essere risolti<br />

lasciando asciugare le potature in campo, prima <strong>di</strong><br />

effettuare la raccolta. Tuttavia, questa strada non è<br />

stata ancora esplorata a sufficienza dai costruttori<br />

italiani, che solo ora sembrano accorgersi delle sue<br />

gran<strong>di</strong> potenzialità. È ancora presto per capire se le<br />

specifiche attrezzature apparse <strong>di</strong> recente siano<br />

veramente all’altezza delle aspettative, visto che le<br />

macchine sono appena state presentate e dovranno<br />

prima essere sottoposte a un rigoroso programma<br />

<strong>di</strong> prove <strong>di</strong> collaudo. Sicuramente le premesse ci<br />

sono tutte, e la convergenza <strong>di</strong> interesse verso la<br />

cippatura in campo <strong>di</strong>mostra la fiducia dei costruttori<br />

nei confronti <strong>di</strong> questa tecnologia.


158 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

Bibliografia<br />

AA.VV. (2001) - Stu<strong>di</strong>o per la valorizzazione energetica<br />

dei residui colturali arborei in Calabria e Sicilia.<br />

SOAT n. 21, Catania.<br />

BRÖKELAND R., BRÜGGEMANN C. (1996) - Neuer<br />

hackervorsatz im praktischen einsatz. Forstmaschinen-Profi,<br />

11: 24-25.<br />

BRUNETTI N., DENTICO G. (1983) - Potature <strong>di</strong> vite e<br />

olivo compattate per uso energetico: esperienza <strong>di</strong>mostrativa<br />

<strong>di</strong> raccolta, essiccamento e compattazione. 38°<br />

Convegno Nazionale dell’Associazione Termotecnica<br />

Italiana, Bari 28-30 settembre.<br />

DELMASTRO R. (1991) - Trinciasarmenti Omarv TF 160<br />

e TF 220. Rapporto n. 310. CNR - Istituto per la Meccanizzazione<br />

Agricola, Torino.<br />

FRIEDLEY J., BURKHARDT T.H. (1981) - Densifying forest<br />

biomass into large round bales. ASAE Paper n. 81-<br />

1599.<br />

GUARELLA P. (1994) - Raccolta e con<strong>di</strong>zionamento in<br />

balle <strong>di</strong> residui <strong>di</strong> potatura <strong>di</strong> vite e olivo. Ingegneria<br />

agraria, 39: 29-41.<br />

LEHTIKANGAS P., JIRJIS R. (1998) - Storage of logging<br />

residues in bales. Proc. 10 th EU Bioenergy Conference,<br />

Biomass for Energy and Industry, Wurzburg (D),<br />

June 1998.<br />

MILES J.A. (1983) - A new method to recover logging residues<br />

for energy. University of Davis, California USA,<br />

s.d., 5 p.<br />

PARI L. (2004) - An innovative pruning harvester. Atti<br />

della II Conferenza mon<strong>di</strong>ale “Biomass for Energy,<br />

Industry and Climate Protection”. Roma, 10-14<br />

maggio 2004.<br />

PECA J.O., HEVIN C. (1992) - Collecting vine prunings<br />

with a round baler in Portugal and France. 7 th European<br />

Conference on Biomass for Energy and Industry.<br />

SPINELLI R. (2004) - Macchine a cantieri riuniti per la<br />

raccolta dei residui <strong>di</strong> potatura. L’Informatore Agrario,<br />

14: 59-61<br />

SPINELLI R., SPINELLI RICCARDO (2000) - Prove <strong>di</strong><br />

Imballatura delle potature <strong>di</strong> olivo. L’Informatore<br />

Agrario, 4: 101-104.<br />

SPINELLI R., SPINELLI RICCARDO (1998) - L’imballatura<br />

dei residui legnosi agroforestali. L’Informatore<br />

Agrario, 46: 59-62.<br />

WALBRIDGE T.A., STUART W.B. (1980) - An alternative<br />

to whole tree chipping for the recovery of logging residues.<br />

Atti del Convegno “Harvesting and utilization<br />

of wood for energy purposes”. Elmia, Jonkoping<br />

(SW), 20-30 settembre 1980.


Considerazioni conclusive<br />

Enrico Bonari<br />

Laboratorio Land Lab, Scuola Superiore Sant’Anna, Pisa<br />

In questo Quaderno ARSIA abbiamo cercato <strong>di</strong><br />

tratteggiare, sia sotto il profilo tecnico-produttivo<br />

e agronomico-ambientale che dal punto <strong>di</strong> vista<br />

economico, quali potessero essere le opportunità<br />

ed i limiti – per l’agricoltura toscana – connessi alla<br />

introduzione nei nostri or<strong>di</strong>namenti produttivi <strong>di</strong><br />

alcune “probabili” <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> per la produzione<br />

<strong>di</strong> biomassa a destinazione energetica.<br />

Abbiamo più volte ricordato come l’interesse<br />

primario per un’analisi <strong>di</strong> questo genere stesse in<br />

primo luogo nella necessità <strong>di</strong> attivare, da un lato,<br />

un nuovo e più consono “percorso” nella produzione<br />

<strong>di</strong> calore (e <strong>di</strong> energia) da fonti rinnovabili e,<br />

dall’altro, nel valutare attentamente le eventuali<br />

possibilità <strong>di</strong> fornire agli agricoltori – attraverso<br />

l’allestimento <strong>di</strong> una specifica filiera “bioenergetica”<br />

– anche ulteriori opportunità <strong>di</strong> scelta fra <strong>colture</strong><br />

<strong>di</strong>verse a livello aziendale e comprensoriale. E<br />

a quest’ultimo proposito, è appena il caso <strong>di</strong> notare<br />

che i più recenti cambiamenti della Politica agricola<br />

comunitaria (<strong>di</strong>saccoppiamento, ecocon<strong>di</strong>zionalità<br />

ecc.) già oggi ripropongono una <strong>di</strong>versa<br />

chiave <strong>di</strong> lettura dell’argomento qui trattato rispetto<br />

al momento in cui questo lavoro è stato pressoché<br />

integralmente consegnato alle stampe.<br />

Il presente lavoro è stato volutamente costruito<br />

in maniera tale da costituire, oltre che uno strumento<br />

<strong>di</strong> carattere tecnico-<strong>di</strong>vulgativo teso a produrre<br />

comunque un “aggiornamento” <strong>di</strong> carattere<br />

inter<strong>di</strong>sciplinare, su un argomento <strong>di</strong> sicuro interesse<br />

applicativo, anche un adeguato e ampio resoconto<br />

del lavoro condotto, sia sul piano sperimentale<br />

che dal punto <strong>di</strong> vista del trasferimento dell’innovazione,<br />

nell’ambito del progetto “Bioenergy<br />

Farm” congiuntamente finanziato dal<br />

MiPAF e dalla Regione Toscana per il tramite e<br />

sotto la responsabilità dell’ARSIA.<br />

Non è assolutamente il caso <strong>di</strong> ripercorrere (e<br />

<strong>di</strong> richiamare) in questa sede tutte le problemati-<br />

che affrontate e le <strong>di</strong>fferenti proposte e considerazioni<br />

conclusive formulate sui <strong>di</strong>versi argomenti<br />

del Quaderno; queste sono state <strong>di</strong> volta in volta<br />

elaborate e <strong>di</strong>scusse al termine <strong>di</strong> ciascun capitolo<br />

e a queste si rimanda il lettore, ma alcuni punti<br />

importanti vanno comunque riba<strong>di</strong>ti e alcune<br />

riflessioni propositive adeguatamente riprese e<br />

riconsiderate in questa sede.<br />

Tutto il nostro lavoro <strong>di</strong> indagine – sia a livello<br />

produttivo/aziendale, sia a scala territoriale – è<br />

stato da noi impostato con un approccio il più<br />

“sistemico” possibile, per il quale l’analisi delle<br />

effettive possibilità <strong>di</strong> attivare delle vere e proprie<br />

“<strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong>” per la produzione <strong>di</strong> biomassa a<br />

destinazione energetica, in luogo delle più tra<strong>di</strong>zionali<br />

e or<strong>di</strong>narie coltivazioni erbacee <strong>di</strong> pieno<br />

campo, è stata condotta avendo a riferimento, da<br />

un lato, il quadro politico-normativo entro il quale<br />

sia gli agricoltori che gli utilizzatori (delle biomassa)<br />

sono prioritariamente chiamati a muoversi e,<br />

dall’altro, avendo in debita considerazione le effettive<br />

opportunità tecniche ed economiche che le<br />

alternative proposte potevano <strong>di</strong>schiudere.<br />

In più, soprattutto nella elaborazione dei <strong>di</strong>fferenti<br />

parametri sui quali si è basata la valutazione<br />

sulla “vocazionalità” delle <strong>di</strong>verse aree della nostra<br />

regione in or<strong>di</strong>ne alla definizione <strong>di</strong> eventuali<br />

“<strong>di</strong>stretti bioenergetici” sono stati tenuti in debito<br />

conto sia i più importanti e noti in<strong>di</strong>catori <strong>di</strong> carattere<br />

agronomico-produttivo e ambientale, sia<br />

quelli che meglio potevano interpretare le caratteristiche<br />

“storiche” dell’agricoltura e delle realtà<br />

socioeconomiche dei territori comunali della<br />

nostra regione, che dalle sopra citate analisi territoriali<br />

erano risultati più o meno adatti alle <strong>di</strong>fferenti<br />

<strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong>. Ciò anche perché – come è<br />

stato più volte riba<strong>di</strong>to nel corso del nostro lavoro<br />

<strong>di</strong> indagine e <strong>di</strong> valutazione – è apparso al momento<br />

evidente come il ruolo che si ritiene più oppor-


160 QUADERNO ARSIA 6/2004<br />

tuno riservare all’allestimento <strong>di</strong> <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong><br />

sia sostanzialmente quello <strong>di</strong> un “complemento”<br />

più o meno economicamente accettabile per i<br />

nostri agricoltori rispetto alla <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> biomassa<br />

“residuale” delle attività forestali e/o della<br />

coltivazione <strong>di</strong> specie agrarie da granella (paglie <strong>di</strong><br />

cereali, stocchi <strong>di</strong> mais ecc.).<br />

Se da un lato si è quin<strong>di</strong> cercato <strong>di</strong> descrivere<br />

le opportunità e i limiti connessi alla scelta delle<br />

possibili <strong>colture</strong> (erbacee annuali e poliennali e<br />

legnose a turno breve <strong>di</strong> ceduazione) confrontando<br />

le specifiche esigenze delle <strong>di</strong>fferenti <strong>colture</strong><br />

con le peculiari caratteristiche agropedoclimatiche<br />

dei <strong>di</strong>fferenti areali, dall’altro è stata valutata negativamente<br />

(già in partenza) l’opportunità <strong>di</strong> ipotizzare<br />

il loro inserimento in terreni e ambienti decisamente<br />

vocati per altre <strong>colture</strong> tipiche della regione<br />

storicamente in grado <strong>di</strong> offrire produzioni <strong>di</strong><br />

assoluto pregio, sia sul piano quantitativo che qualitativo<br />

(ad esempio, vite, olivo, ortive ecc.).<br />

Sulla base della successiva sovrapposizione <strong>di</strong><br />

strati informativi <strong>di</strong>versi, sono state in<strong>di</strong>viduate le<br />

<strong>di</strong>fferenti macroaree regionali risultate più adatte<br />

per l’introduzione delle <strong>colture</strong> da biomassa lignocellulosica,<br />

che potrebbero costituire <strong>di</strong> per se stesse<br />

un ottimo punto <strong>di</strong> partenza per la eventuale<br />

definizione dei primi “<strong>di</strong>stretti bioenergetici” subregionali.<br />

Nei relativi capitoli sono state ampiamente<br />

riportate le metodologie seguite nelle analisi<br />

e nelle stime quantitative condotte a livello territoriale<br />

(a scala comunale) e i relativi risultati <strong>di</strong><br />

maggiore interesse. In questa sede basti ricordare<br />

che prendendo a riferimento soltanto le superfici a<br />

seminativo classificate “ottime” e “buone” per<br />

tutte le <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> considerate, si ottiene una<br />

potenziale superficie regionale <strong>di</strong> oltre 300.000<br />

ettari; nell’ambito dei quali è possibile identificare<br />

alcune macroaree particolarmente interessanti<br />

nelle province <strong>di</strong> Grosseto, Pisa e Siena.<br />

Al lavoro <strong>di</strong> cui sopra si è aggiunta anche un’interessante<br />

indagine relativa alla stima delle potenzialità<br />

derivanti dalla raccolta meccanizzata delle<br />

<strong>di</strong>fferenti tipologie <strong>di</strong> “biomassa residuale”, anch’esse<br />

utilizzabili in Toscana per la combustione<br />

<strong>di</strong>retta a fini energetici (dalle paglie <strong>di</strong> cereali ai<br />

residui delle potature della vite e dell’olivo).<br />

Anche <strong>di</strong> questo si è dato ampio riscontro nei<br />

capitoli precedenti e a quelli si rimanda per un’analisi<br />

più approfon<strong>di</strong>ta dei risultati a livello territoriale;<br />

in questa sede è comunque opportuno ricordare<br />

che, pur prendendo a riferimento soltanto i<br />

Comuni che potevano fornire almeno 2000<br />

t/anno <strong>di</strong> residui della potatura dell’olivo, e/o<br />

almeno 2000 t/anno <strong>di</strong> residui <strong>di</strong> potatura della<br />

vite, e/o almeno 8000 t/anno <strong>di</strong> paglie <strong>di</strong> cereali,<br />

l’entità complessiva del materiale <strong>di</strong> cui potrebbe<br />

risultare non particolarmente <strong>di</strong>fficile la valorizzazione<br />

ammonterebbe a circa 1 milione <strong>di</strong> t/anno<br />

<strong>di</strong> paglie e a circa 370.000 t/anno <strong>di</strong> residui legnosi<br />

(olivo e vite). A livello territoriale, poi, appaiono<br />

anche in questo caso identificabili almeno tre o<br />

quattro comprensori potenzialmente privilegiati:<br />

un’area grossetana, un’area senese-aretina, un<br />

comprensorio “chiantigiano” (tra il Sud della provincia<br />

<strong>di</strong> Firenze e il Nord <strong>di</strong> quella <strong>di</strong> Siena) e<br />

un’area pisana (tra Valdera e Val <strong>di</strong> Cecina).<br />

Pur non volendo assolutamente accre<strong>di</strong>tare le<br />

analisi orientate a considerare questa una valenza<br />

definitiva – che apparirebbe del tutto inopportuna<br />

dopo aver richiamato più volte la necessità <strong>di</strong> produrre<br />

in questa <strong>di</strong>rezione adeguati e ulteriori approfon<strong>di</strong>menti<br />

in tutti i possibili aspetti del problema<br />

– dopo aver preso atto dei risultati <strong>di</strong> altri lavori<br />

recentemente pubblicati in merito ai residui legnosi<br />

<strong>di</strong> origine forestale (Bernetti e Fagarazzi eds., 2003)<br />

si ritiene comunque opportuno e del tutto sostenibile<br />

prevedere che esiste senz’altro la possibilità <strong>di</strong><br />

attivare, anche in Toscana, un’ipotesi <strong>di</strong> lavoro basata<br />

sulla produzione <strong>di</strong> energia dalle biomassa lignocellulosiche<br />

prioritariamente localizzabile in almeno<br />

tre aree (una pisano-fiorentino-livornese, una grossetana<br />

e una, probabilmente più limitata, senese)<br />

che – integrando adeguatamente le potenzialità già<br />

esistenti nell’ambito delle locali risorse forestali con<br />

la accertata <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> residui agricoli e con le<br />

possibilità <strong>di</strong> coltivazione <strong>di</strong> specie “<strong>de<strong>di</strong>cate</strong>” –<br />

potrebbero costituire un primo “embrione” per la<br />

nascita e lo sviluppo <strong>di</strong> altrettanti “<strong>di</strong>stretti bioenergetici”<br />

locali. Ciò anche perché è ormai apparso evidente<br />

che la produzione registrabile con le principali<br />

<strong>colture</strong> da biomassa può già oggi considerarsi<br />

<strong>di</strong> un certo interesse economico, pur senza azzardarci<br />

a prevedere eventuali incentivazioni derivanti,<br />

da un lato dalle misure agroambientali dei PSR, ad<br />

esempio, per particolari seminativi collocati in aree<br />

“sensibili” e, dall’altro, dalle integrazioni comunitarie<br />

(già al momento previste per le <strong>colture</strong> energetiche)<br />

ipotizzabili nell’ambito delle misure <strong>di</strong><br />

contenimento delle emissioni <strong>di</strong> gas-serra nell’atmosfera<br />

e/o <strong>di</strong> incremento dello stoccaggio dell’anidride<br />

carbonica nel terreno. In ogni caso, non è<br />

da trascurare il fatto che per gli agricoltori la risorsa<br />

“biomassa” può anche rappresentare un’opportunità<br />

a livello aziendale o interaziendale, attraverso<br />

l’attivazione <strong>di</strong> impianti a combustione più o<br />

meno complessi e/o sofisticati, in grado comunque<br />

<strong>di</strong> affrancare l’agricoltore stesso da una spesa energetica<br />

in continua crescita.


Annotazioni


ARSIA, la comunicazione istituzionale<br />

al servizio dell’agricoltura<br />

L’attività e<strong>di</strong>toriale<br />

L’ARSIA svolge la propria attività e<strong>di</strong>toriale attraverso una<br />

specifica linea, articolata in varie collane (monografie, quaderni<br />

tecnici, atti <strong>di</strong> convegni e seminari, manuali tecnici) e<br />

provvede <strong>di</strong>rettamente alla loro <strong>di</strong>ffusione. L’Agenzia<br />

regionale, infatti, pubblica i risultati <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>, ricerche e sperimentazioni,<br />

realizzati dai propri tecnici o commissionati<br />

Collana Quaderni ARSIA<br />

all’esterno, con l’intento <strong>di</strong> fornire attraverso la stampa (o<br />

utilizzando gli strumenti telematici) il materiale tecnico per<br />

la <strong>di</strong>vulgazione e l’aggiornamento.<br />

L’elenco aggiornato <strong>di</strong> tutte le pubblicazioni e<strong>di</strong>te dall’ARSIA<br />

è consultabile in internet all’in<strong>di</strong>rizzo:<br />

www.arsia.toscana.it/vstore<br />

1/97. Supporti conoscitivi per l’attività <strong>di</strong> consulenza gestionale alle imprese agricole<br />

a cura <strong>di</strong> G. Franchini, G. Lorenzini<br />

2/97. Progetto <strong>di</strong> meccanizzazione <strong>di</strong> vigneti su pen<strong>di</strong>ci terrazzate a forte declività<br />

a cura <strong>di</strong> M. Vieri, M. Giovannetti, P.P. Lorieri, S. Tarducci, M. Zoli, M. Beltrami<br />

3/97. Indagine sugli aspetti ecologici ed economici dei vaccinieti nell’Appennino Tosco-emiliano<br />

a cura <strong>di</strong> I. Ronchieri, T. Mazzei<br />

4/97. L’analisi del processo decisionale in agricoltura secondo il modello EPAAV nell’applicazione<br />

ad un caso concreto. I. Malevolti<br />

5/97. Vitigni extraregionali: osservazioni comparative sul comportamento agronomico e tecnologico<br />

<strong>di</strong> 17 cultivar ad uva bianca in ambiente collinare toscano. G. Di Collalto, S. Mancuso, R. Ban<strong>di</strong>nelli<br />

6/97. Alcuni vitigni regionali minori tra<strong>di</strong>zionalmente coltivati in Toscana: principali caratteristiche descrittive<br />

G. Di Collalto, R. Ban<strong>di</strong>nelli<br />

7/97. Osservazioni comparative su alcune forme <strong>di</strong> allevamento della vite in Toscana<br />

G. Di Collalto, R. Ban<strong>di</strong>nelli, P. Petroni<br />

8/97. Osservazioni comparative sulla produttività delle viti e la maturazione dell’uva in alcuni cloni <strong>di</strong> vitigni toscani<br />

G. Di Collalto, M. Giovannetti<br />

9/97. <strong>Ricerche</strong> sul germoplasma viticolo della Toscana: 1. Vitigni ad uva da colore<br />

P.L. Pisani, R. Ban<strong>di</strong>nelli, A. Camussi<br />

1/98. Il bacino idrografico del torrente Sova in Casentino. Stu<strong>di</strong>o preliminare per la pianificazione degli interventi<br />

<strong>di</strong> sistemazione idraulico-forestale in un bacino montano. R. Chiarini, C. Fani, M. Miozzo, G. Nocentini<br />

2/98. Introduzione alla “Qualità” nel settore agroalimentare. P. De Risi, R. Moruzzo<br />

3/98. Linee guida per l’applicazione del D.Lgs. 155/97 nelle aziende agricole toscane. Settore vinicolo<br />

4/98. Linee guida per l’applicazione del D.Lgs. 155/97 nelle aziende agricole toscane. Settore oleicolo<br />

5/98. Linee guida per l’applicazione del D.Lgs. 155/97 nelle aziende agricole toscane. Settore miele<br />

6/98. Linee guida per l’applicazione del D.Lgs. 155/97 nelle aziende agricole toscane. Settore ortofrutticolo<br />

7/98. L’innovazione nell’agricoltura toscana. Analisi del fabbisogno e criteri per la definizione delle priorità <strong>di</strong> azione<br />

G. Brunori<br />

8/98. Il Vin Santo in Toscana. Composizione e caratteri sensoriali. P. Buccelli, F. Giannetti, V. Faviere<br />

1/99. Linee guida per l’allevamento <strong>di</strong> galliformi destinati al ripopolamento ed alla reintroduzione<br />

F. Dessì Fulgheri, A. Papeschi, M. Bagliacca, P. Mani, P. Mussa


2/99. Il latte ovino in Toscana. Indagine sulle aziende <strong>di</strong> produzione e stu<strong>di</strong>o dell’influenza dei fattori alimentari<br />

sulla qualità del latte<br />

3/99. Rapporto sull’economia agricola della Toscana, a cura <strong>di</strong> R. Pagni<br />

4/99. Strategie delle imprese agricole familiari e sviluppo rurale integrato, a cura <strong>di</strong> I. Malevolti<br />

5/99. I danni causati dal cinghiale e dagli altri ungulati alle <strong>colture</strong> agricole. Stima e prevenzione<br />

6/99. Linee guida per l’applicazione del D.Lgs. 155/97 nelle aziende agricole toscane. Settore cerealicolo<br />

7/99. Il formaggio pecorino toscano, a cura <strong>di</strong> R. Bizzarro<br />

8/99. Linee guida per l’applicazione del D.Lgs. 155/97 nella produzione delle conserve vegetali<br />

9/99. Il legno <strong>di</strong> castagno e <strong>di</strong> douglasia della Toscana. Qualità del legno e selvicoltura.<br />

Classificazione e valori caratteristici del legname strutturale<br />

1/2000. <strong>Le</strong> tecniche <strong>di</strong> immissione della piccola selvaggina. R. Mazzoni della Stella<br />

2/2000. Risultati delle prove funzionali su linee gocciolanti integrali (Parte I). M. Bertolacci<br />

3/2000. La coltivazione del fungo pioppino in Toscana. Valutazione della fattibilità tecnica ed economica<br />

<strong>di</strong> un sistema produttivo. G. Nocentini, M. Coluccia, G. Gaggio, S. Salvadorini<br />

1/2001. L’oi<strong>di</strong>o della vite in Toscana. P. Cortesi, M. Ricciolini<br />

2/2001. Linee guida per la ricerca europea nel settore agricolo-forestale e della pesca. G. Torta<br />

3/2001. L’igiene dei prodotti agroalimentari. Guida pratica<br />

4/2001. Metodologie alternative <strong>di</strong> lotta alle parassitosi gastrointestinali degli ovini<br />

1/2002. Il miele in Toscana. Miglioramento della qualità e valorizzazione<br />

2/2002. Il monitoraggio fitosanitario delle foreste, a cura <strong>di</strong> A. Guidotti<br />

3/2002. Risultati delle prove funzionali su linee gocciolanti integrali e irrigatori a pioggia. Parte II. M. Bertolacci<br />

1/2003. Anagrafe bovina - Istruzioni per l’uso<br />

2/2003. Uso razionale delle risorse nel florovivaismo: i fabbisogni energetici (+ CD). M. Vieri, M. Ceccatelli<br />

3/2003. Come produrre energia dal legno. G. Mezzalira, M. Brocchi Colonna, M. Veronese<br />

4/2003. Interventi <strong>di</strong> ingegneria naturalistica in Toscana. Prime esperienze <strong>di</strong> monitoraggio<br />

A.L. Freschi, G. Nocentini, F. Dinardo<br />

5/2003. Macchine irroratrici agricole: controlli e tarature per una maggiore efficienza e sicurezza <strong>di</strong> impiego<br />

R. Russu, M. Vieri<br />

1/2004. Miglioramento qualitativo delle produzioni vitivinicole e del materiale <strong>di</strong> propagazione<br />

a cura <strong>di</strong> A. Gemmiti<br />

2/2004. Uso razionale delle risorse nel florovivaismo: i fertilizzanti<br />

a cura <strong>di</strong> P. Baroncelli, S. Lan<strong>di</strong>, P. Marzialetti, N. Scavo<br />

3/2004. Trasformare la comunicazione rurale. Scenari ed esperienze in alcuni paesi europei<br />

G. Brunori, P. Proietti, A. Rossi<br />

4/2004. Un nuovo metodo ecologico per la prevenzione dei danni da uccelli alle <strong>colture</strong> agricole<br />

F. Santilli, S. Azara, L. Galar<strong>di</strong>, L. Gorreri, A. Perfetti<br />

5/2004. Uso razionale delle risorse nel florovivaismo: l’acqua (+ CD)<br />

a cura <strong>di</strong> A. Pardossi, L. Incrocci, P. Marzialetti<br />

6/2004. <strong>Le</strong> <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> ad uso energetico: il progetto Bioenergy Farm<br />

IN PREPARAZIONE:<br />

7/2004. La produzione delle conserve vegetali<br />

M.G. Migliorini


Finito <strong>di</strong> stampare<br />

nel gennaio 2005<br />

da Tipolito Duemila srl<br />

a Campi Bisenzio (FI)<br />

per conto <strong>di</strong><br />

ARSIA • Regione Toscana


Quaderno ARSIA 6/2004<br />

<strong>Le</strong> <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> ad uso energetico:<br />

il progetto Bioenergy Farm<br />

L’ARSIA, su incarico della Direzione Generale dello Sviluppo Economico<br />

- Settore Foreste e Patrimonio agro-forestale e della Direzione Generale<br />

delle Politiche Territoriali e Ambientali - Settore Energia della Giunta<br />

Regionale toscana, ha coor<strong>di</strong>nato e attuato il progetto Bioenergy<br />

Farm, cofinanziato nell’ambito del Programma Nazionale<br />

Biocombustibili (ProBio) del Ministero per le Politiche Agricole e<br />

Forestali.<br />

Tra le attività <strong>di</strong>vulgative del progetto Bioenergy Farm si inserisce il<br />

presente Quaderno <strong>Le</strong> <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong> ad uso energetico: il progetto<br />

Bioenergy Farm che in particolare affronta il tema delle <strong>colture</strong> <strong>de<strong>di</strong>cate</strong><br />

da energia (possibilità <strong>di</strong> coltivazione, raccolta e stoccaggio ecc.) e<br />

della potenzialità <strong>di</strong> recupero in Toscana <strong>di</strong> biomasse residue dall’attività<br />

agricola (potature dei vigneti e degli oliveti e paglie dei cereali). La<br />

pubblicazione ha anche una sezione che riporta i risultati del progetto<br />

Bioenergy Farm con illustrazione sintetica delle principali attività<br />

<strong>di</strong>mostrative e <strong>di</strong>vulgative realizzate in Toscana.<br />

Il Quaderno tecnico-<strong>di</strong>vulgativo è rivolto a tutti i soggetti che si<br />

interessano del settore, con particolare riferimento ai tecnici delle<br />

Organizzazioni professionali agricole, a quelli che operano negli Enti<br />

locali (Regione, Comunità Montane, Parchi, Province ecc.), ai liberi<br />

professionisti, ma anche a tutti coloro i quali abbiano a cuore il tema<br />

delle fonti rinnovabili <strong>di</strong> energia come alternativa ecocompatibile ai<br />

combustibili fossili.<br />

L’ARSIA,<br />

Agenzia<br />

Regionale per lo<br />

Sviluppo e<br />

l’Innovazione<br />

nel settore<br />

Agricoloforestale,<br />

istituita con la<br />

<strong>Le</strong>gge<br />

Regionale<br />

37/93, è<br />

l’organismo<br />

tecnico<br />

operativo della<br />

Regione<br />

Toscana per le<br />

competenze nel<br />

campo agricoloforestale,acquacolturapesca<br />

e<br />

faunisticovenatorio.

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