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lunedì, 26 Febbraio 2024

@CREA Energia dalle querce

Della stessa Rubrica

I ricercatori del CREA Ingegneria e Trasformazioni Agroalimentari illustrano come la gestione sostenibile dei boschi cedui e la valorizzazione dei residui forestali possano costituire una risorsa da sfruttare per lo sviluppo della filiera foresta-legno-energia e del settore bioenergetico.

Lo scenario

Dalle utilizzazioni forestali si ricava legname da opera o da paleria e, come conseguenza, si genera produzione di residui forestali, cioè ramaglie o cimali. La gestione sostenibile dei boschi cedui e la valorizzazione dei residui forestali rappresentano una risorsa da sfruttare per lo sviluppo della filiera foresta-legno-energia. Da un punto di vista strategico la gestione sostenibile di questi soprassuoli rappresenta una risorsa da sfruttare per lo sviluppo del settore bioenergetico. Il recupero di ramaglia e cimali non solo aumenta la resa per ettaro, ma per la sostenibilità ambientale risolve anche lo spinoso problema dei residui di utilizzazione, che le misure di prevenzione degli incendi boschivi impongono di asportare o eliminare. La biomassa forestale è una fonte energetica rinnovabile alternativa ai combustibili fossili e la conoscenza della disponibilità sul territorio della biomassa forestale utilizzabile a scopo energetico risulta fondamentale sia nell’ottica di una diminuzione delle emissioni, sia nella prospettiva probabile di un futuro aumento della domanda di fonti energetiche rinnovabili.

La raccolta dei residui forestali

Con 3.700.000 di ettari i boschi cedui rappresentano pressoché metà della superficie forestale italiana (42%), pari al 20% dei soprassuoli governati a ceduo nei paesi dell’Unione europea.

La filiera agroforestale per il recupero delle biomasse residue rappresenta un settore di fondamentale importanza nel contesto dell’attuale politica energetica, poiché costituisce una valida risorsa per la produzione di energia termica e/o elettrica. La valorizzazione energetica dei residui di raccolta necessita di una riorganizzazione delle operazioni in bosco per renderle più sostenibili sia dal punto di vista economico che ambientale, individuando le migliori tecnologie da impiegare per il processo produttivo. Il crescente livello di meccanizzazione ha determinato lo sviluppo di tecnologie e attrezzature che negli ultimi anni hanno trovato applicazioni sempre più frequenti, incrementando la produttività e la riduzione dei costi unitari per l’estrazione delle risorse forestali.

Foto 1. Schematizzazione della raccolta delle risorse forestali.

I residui derivanti dalle operazioni selvicolturali, ramaglia e cimali, generalmente abbandonati in bosco, non sono comunque in grado di competere con lo scarto industriale, che offre minori costi e standard qualitativi elevati. Tuttavia, rappresentano un importante valore aggiunto all’eventuale assortimento commerciale principale, se non è prevista la cippatura integrale, il cui utilizzo trova facile collocazione per la conversione energetica, indipendentemente dalla specie legnosa di origine. Il recupero di ramaglie e cimali generalmente è seguito dalla cippatura, che può essere effettuata direttamente in campo, oppure su piazzale. Un’altra opportunità è rappresentata dall’imballatura dei residui, che consiste nel comprimere e legare le ramaglie in modo da formare pacchi cilindrici, simili ai tronchi per forma e dimensione. Queste tecniche consentono di movimentare il residuo in modo più agevole, per poterlo poi caricare sui camion destinati alle centrali a biomassa.

Gli aspetti energetici

Dalle valutazioni fatte è emerso come dall’utilizzazione del ceduo siano state prodotte in totale 114,7 ton ha-1 di cippato con un recupero medio di biomassa residuale di 22,7 t ha1, pari al 19,8% della biomassa totale raccolta. La percentuale di recupero di biomassa residuale risulta strettamente correlata al diametro delle piante, in particolare: dalle classi diametriche più piccole (5-10), si riscontra un recupero medio di biomassa pari al 24,2%. Per le classi medie (15-25) invece si riscontra un recupero pari al 18,3%, mentre per la classe del 30 i residui rappresentano il 15,7% della biomassa totale.

Foto 2: Recupero biomassa residuale

L’analisi dimensionale ha evidenziato come oltre il 60% (61,24%) del cippato derivante dai residui forestali risulta distribuito nelle frazioni dimensionali medie 8-16 mm e 16-31,5 mm, mentre le frazioni estreme sono rappresentate per poco più del 12% (12,18%). I risultati dell’analisi dimensionale sono stati interpretati applicando le indicazioni della norma europea EN ISO 17225-4, identificando il cippato analizzato nella classe dimensionale P31.

Foto 3: Analisi dimensionale

Considerate le caratteristiche chimico-fisiche-energetiche analizzate e le specifiche per l’attribuzione delle classi qualitative per il cippato di legno, la biomassa residuale analizzata presenta aspetti qualitativi medio-alti collocandosi all’interno della classe di qualità “B1”. Dalla tabella si nota come soltanto i valori del contenuto in ceneri, da un punto di vista normativo, risultano leggermente più alti (3,46%) rispetto alle prescrizioni della norma A3.0≤ 3,0%.

Foto 4: Dichiarazione di qualità–EN ISO 17225-1

Le potenzialità

L‘attenzione sulla biomassa residuale derivante dalle utilizzazioni forestali è motivata dalla natura stessa di tale biomassa, inadatta alla produzione di legna da ardere o per altri assortimenti legnosi (paleria ecc). Il sistema di lavoro adottato dall’azienda forestale consente di massimizzare il recupero dei residui legnosi, principalmente rami e cimali, che di fatto rappresentano il 19,8% della biomassa totale utilizzata.

Analizzando la disponibilità dei residui di raccolta derivanti dalle attività selvicolturali nell’Italia centrale, con un particolare riguardo alle caratteristiche fisiche e merceologiche, aspetti ritenuti essenziali per la termovalorizzazione, la standardizzazione della biomassa ha evidenziato un prodotto dai requisiti qualitativi medio-alti (B1). È emerso che da questi soprassuoli è possibile ottenere una biomassa residuale di qualità che possa garantire un’efficiente combustione, influenzando il buon andamento dello stoccaggio e l’efficienza della conversione energetica.

Angelo Del Giuduce
Ricercatore CREA Centro Ingegneria e Trasformazioni Agroalimentari

Laureato in scienze forestali con dottorato di ricerca in scienze e tecnologie per la gestione forestale e ambientale. Aree di ricerca e di interesse: bioenergie, foreste, meccanizzazione, ecologia e agricoltura di precisione

#lafrase: L’albero rappresenta, fin dai tempi più antichi, il simbolo e (Jean Giono)

Alessandro Suardi,
Primo Ricercatore CREA Centro Ingegneria e Trasformazioni Agroalimentari

La sua ricerca è principalmente focalizzata sull’ottimizzazione delle logistiche di raccolta e gestione delle colture industriali e dei residui agricoli, nonché sulla valutazione della sostenibilità ambientale delle filiere agro-industriali secondo la metodologia del Life Cycle Assessment (LCA)

#lafrase: Se l’opportunità non bussa, costruisci una porta (Milton Berle)

Simone Bergonzoli,
Ricercatore CREA Centro Centro Ingegneria e Trasformazioni Agroalimentari

Laureato in scienze agrarie e dottore di ricerca in meccanica agrarie. Aree di ricerca e di interesse: bioenergie, ecologia e apicoltura

#lafrase È meraviglioso pensare che su un’area del genere tutta la massa di humus di superficie sia passata e ripasserà, ogni pochi anni, attraverso il corpo dei lombrichi. L’aratro è una delle invenzioni più antiche e utili dell’uomo; ma molto prima che esistesse, la terra era infatti regolarmente arata e continua ancora ad essere arata dai lombrichi. È dubbio che molti altri animali abbiano svolto un ruolo così importante nella storia del mondo come queste creature rozzamente organizzate (Charles Darwin)

Antonio Scarfone, Ricercatore CREA Centro Centro Ingegneria e Trasformazioni Agroalimentari

Laureato in scienze forestali e ambientali con dottorato di ricerca in scienze ambientali. Aree di ricerca e di interesse: bioenergie, foreste, meccanizzazione, ecologia e apicoltura

#lafrase Troverai più nei boschi che nei libri. Gli alberi e le rocce ti insegneranno cose che nessun maestro ti dirà (Bernardo di Chiaravalle)

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