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Innovazioni utili e sostenibili Repertorio delle innovazioni, dei prototipi e delle buone prassi (AttivitĂ 3 - Catalogo delle innovazioni, dei prototipi e delle buone prassi)

Innovazioni utili e sostenibili Repertorio delle innovazioni, dei prototipi e delle buone prassi (Attività 3 - Catalogo delle innovazioni, dei prototipi e delle buone prassi)

a cura di: Futuridea Coordinamento Scientifico: Carmine Nardone, Salvatore Rampone, Antonio P. Leone Coordinamento Attività: Rossana Maglione

Realizzazione Staff Futuridea: Roberto Caruso, Gianni D’Angelo, Mario Festa, Imma Florio, Antonio Iadicicco, Francesco Nardone, Arnaldo Palombi, Giancarlo Postiglione, Simone Razzano, Roberto Romano, Maria Luisa Varricchio Collaborazione CNR-ISAFoM: Antonio P. Leone, Fulvio Fragnito, Giovanni Morelli, Salvatore Purificato

Impaginazione e stampa: Arti Grafiche La Regione srl Contrada Pesco Farese, 4 86025 Ripalimosani (CB) www.artigrafichelaregione.com in copertina: foto @PanaceaDoll - depositphotos.com

È vietata la riproduzione delle informazioni contenute in questo documento senza l'autorizzazione dei Gal partner di progetto

Indice Nota Metodologica .................................................................................................. 7 Premessa

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1. Sostenibilità globale............................................................................................ 11 1.1. Generalità ................................................................................................................ 11 1.2. Riduzione del consumo di combustibili fossili e Riduzione delle emissioni di CO2 .................................................................................................. 15 1.3. Autonomia energetica ...................................................................................... 17 1.4. Azioni per la sostenibilità.................................................................................. 19 2. La riconversione energetica nelle attività produttive agricole .............. 21 2.1. Eco-serra a emissione zero ..............................................................................

2.1.1 Generalità ........................................................................................................................

2.1.2. Copertura fotovoltaica e brise-soleil ................................................................

2.1.3. Micro eolico creativo ................................................................................................

2.1.4. Water Tank e depuratori d’acqua ......................................................................

2.1.5. Illuminazione ad alto risparmio energetico: Green Dy LED ................

2.1.6. Trattori e macchine operatrici a emissione zero ........................................

2.1.7. Tracciabilità e anticontraffazione. Etichette intelligenti........................

2.1.8. Controllo ambientale elettronico ......................................................................

21 21 24 25 26 26 29 29 31

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2.2. Eco-magazzini rurali. Costruzioni in legno e paglia ............................

2.2.1. Generalità ........................................................................................................................

2.2.2. Climatizzazione dei magazzini passivi tramite pompe di calore geotermiche ..................................................................................................................

2.2.3. Mini-eolico ......................................................................................................................

2.2.4. Installazione di pannelli fotovoltaici nei magazzini passivi................

33 33

2.3. Biomasse ..................................................................................................................

2.3.1. Micro-biomasse – Recupero degli scarti ........................................................

2.3.2. Produzione di biogas ................................................................................................

2.3.3. Mini - pellettizzazione ..............................................................................................

2.3.4. Compostaggio on-farm ........................................................................................

41 41 42 43 44

35 39 40

2.4. Risparmio energetico ........................................................................................ 47 2.4.1 Il problema delle correnti armoniche nella gestione delle apparecchiature elettriche ed elettroniche ...................................................................... 47 2.4.2 Tecniche di attenuazione delle correnti armoniche di linea................ 49 3. Tecnologie per l’agricoltura di precisione .................................................... 53 3.1. Spettroscopia Vis-NIR per l’agricoltura di precisione .......................... 53 3.2. Tecnologie per l’irrigazione per l’agricoltura di precisione .............. 56 3.3. Semina su sodo .................................................................................................... 56 4. Ricerca innovativa (Marker Assisted Selection) .......................................... 59 4.1. Nuove tecniche di selezione .......................................................................... 59 4.2. Alimenti funzionali.............................................................................................. 61

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4.3. Health Claims ........................................................................................................ 62

5. ModiďŹ ca degli ordinamenti produttivi: nota metodologica .................... 65 5.1. Vegetazione intelligente dedicata .............................................................. 66 BibliograďŹ a ................................................................................................................ 67 Allegato 1

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Allegato 2

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Š Anyka - Fotolia.com

Nota Metodologica L’evoluzione rapida delle innovazioni e delle tecnologie sollecita un approccio “on demand” tra realtà aziendali e offerta delle innovazioni.

Si tratta di procedere sempre verso soluzioni personalizzate a seconda delle specificità aziendali e di contesto.

Quest’approccio è ancor più ineludibile per quelle strategie innovative orientate alla compatibilità tra sostenibilità e competitività ed al conseguente approccio per sua natura complesso e sistemico.

Per queste ragioni, il primo screening effettuato è stato predisposto sulla base delle conoscenze informali della domanda di innovazione territoriale ed è un primo contributo all’interazione tra la domanda e l’offerta di innovazione.

La seconda parte decisiva è legata all’analisi di dettaglio dei fabbisogni dei diversi territori scaturiti dalla valutazione dei questionari proposti alle aziende che hanno manifestato interesse.

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Š chukov - Fotolia.com

Premessa La presente pubblicazione è stata elaborata nell'ambito del Progetto “Territori che fanno la cosa giusta”1 dallo staff tecnico di Futuridea in collaborazione con il CNRISAFOM. La selezione delle innovazioni auspicabili che viene presentata è risultato da una parte, dall'analisi produttiva e sociale dei territori interessati, attraverso l'ascolto di testimoni privilegiati operanti nelle comunità locali; dall'altra da una selezione delle innovazioni e nuove tecnologie più rispondenti alle esigenze e specificità territoriali.

Tutta l'attività di studio delle innovazioni più utili sono state condotte avendo come riferimento un modello di sostenibilità globale e in grado di rendere compatibili a livello locale più competitività e più sostenibilità nonché al conseguimento di una maggiore consapevolezza da parte delle realtà produttive ed illustrare qualitativamente le innovazioni proposte da Futuridea al fine di fornire agli operatori soprattutto soluzioni economicamente convenienti L'evoluzione rapida delle innovazioni e delle tecnologie sollecitano naturalmente un approccio “on demand” tra realtà istituzionali, aziendali e offerta delle innovazioni.

Per questa ragione è ineludibile procedere sempre più verso soluzioni personalizzate a seconda delle specificità di comparto aziendale e di contesto istituzionale.

Questo documento è stato predisposto a conclusione di due fasi: una prima basata sulla conoscenza informale e formale della domanda di innovazione territoriale e una seconda sulla base di precisi strumenti (vedi questionario di scouting) che hanno contribuito a fornire elementi utili di interazione tra la domanda e l'offerta di innovazione.

Questo lavoro è da considerarsi non in una visione statica bensì in una collocazione continua e dinamica del rapporto tra innovazione e sviluppo, ovvero la base di un

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processo di continua personalizzazione delle soluzioni aziendali e di supporto alle attività istituzionali.

La stessa selezione dei temi (agricoltura, sicurezza alimentare, energie rinnovabili e risparmio energetico, rifiuti) rappresenta una sintonia con le priorità dei piani di sviluppo locale e con il contesto istituzionale di riferimento.

Infine è utile sottolineare la eterogeneità delle soluzioni proposte trattandosi di innovazioni al diverso stato di maturazione, nel senso che l'insieme contiene soluzioni già disponibili sul mercato ed altre in fase di prototipazione, validazione e industrializzazione.

Nel presente report vengono affrontati i seguenti temi: la sostenibilità globale la riconversione energetica nelle attività produttive agricole (eco-serre, biomasse, geotermia, eco-magazzini, ecc.) agricoltura di precisione (spettrometria VIS-NIR) ricerca innovativa (Marker Assisted Selection) Il report contiene inoltre allegati tematici di approfondimento.

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1. Sostenibilità globale 1.1. Generalità I rapporti dell’ONU sulle previsioni di crescita della popolazione mondiale parlano chiaro. Nei prossimi decenni il pianeta dovrà sostenere un incremento demografico di circa 5 miliardi di persone. La crescita si concentrerà soprattutto nei centri urbani la cui popolazione costituirà circa l’80% di quella globale.

Nei Paesi in via di sviluppo la popolazione urbana cresce ad un ritmo doppio della popolazione globale Ogni 12 mesi, 5 nuove città raggiungono le dimensioni di Pechino

Questi dati diventano decisamente allarmanti se valutati contestualmente ai rapporti della UNCCD (United Nations - Convention to Combat Desertification) che mette in guardia dal rischio di impoverimento delle terre coltivabili, dall’aumento dell’inquinamento e dall’uso irrazionale delle risorse idriche.

Anche se a livello internazionale esiste tuttora una controversia sul fatto che la desertificazione sia effettivamente un’emergenza ambientale o piuttosto un mito globale, alcuni numeri danno un’idea dell’entità del fenomeno: 1/4 delle terre emerse del pianeta è minacciato dal fenomeno; 3/4 delle terre aride, nel nord America e in Africa, sono ad alto rischio di desertificazione (e questo dato dimostra chiaramente che il fenomeno non interessa le sole aree africane, ma anche parti del nord America e, in alcuni casi, del Canada e circa il 18% del territorio italiano); 900 milioni di vite umane sono minacciate in Africa dalla desertificazione; 3,3 miliardi di ettari di suoli agricoli in zone aride risultano degradati; il 20 per cento dei suoli agricoli irrigui, su un totale di 250 milioni di ettari a livello planetario, è interessato dal processo di salinizzazione, vera e propria anticamera della desertificazione; 10 milioni di ettari di foreste sono distrutti mediamente ogni anno per incendio o per cambiamento di uso del suolo.

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Il fenomeno desertificazione è destinato ad aggravarsi per effetto dei cambiamenti climatici in corso

Il fenomeno interessa anche il bacino del Mediterraneo dove un aspetto importante della desertificazione è rappresentato dall’inevitabile pressione sugli ecosistemi naturali derivante dall’esplosione demografica. Nei Paesi del Mediterraneo, infatti, si è passati dai 90 milioni di abitanti (inizio secolo scorso) agli attuali 300 milioni. Secondo le previsioni più ottimistiche, si prevede di raggiungere quota 850 milioni entro il 2050.

In Italia l’impoverimento dei suoli riguarda circa il 50% della SAU (superficie agraria utilizzata).

Secondo Franco Miglietta, ricercatore dell’Istituto di Biometereologia del CNR (Ibimet) i suoli agricoli italiani, all’inizi del novecento contenevano 130 tonnellate di carbonio per ettaro, oggi quasi la metà.

Questo è il risultato più evidente per la mancata chiusura dei cicli a livello locale1.

Il fenomeno desertificazione è destinato ad aggravarsi per effetto dei cambiamenti climatici in corso. I più autorevoli istituti di climatologia, quali l’Hadley Centre (Gran Bretagna) e il Potsdam Institute (Germania), secondo uno scenario “business as usual”, prevedono per l’area del Mediterraneo, prima della fine del secolo in corso, un aumento di temperatura compreso fra i 2° e i 4°C e una riduzione delle precipitazioni di circa 1 millimetro al giorno.

Risulta chiaro quindi, da questo quadro generale, che l’intreccio di diversi fenomeni (incremento demografico - desertificazione - produzione di cibo) presenta molteplici aspetti, complessi e di diversa natura, di cui è necessario tenere conto se si vuole far fronte al problema con azioni concrete.

L’interrogativo al quale siamo chiamati a rispondere è: saremo in grado di fornire alimenti in quantità sufficiente per soddisfare in maniera sostenibile una domanda di cibo ed acqua che tende a raggiungere livelli inediti nella storia dell’umanità?

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Cfr. Barry Commoner (The closing Circle 1972).

Questo interrogativo ha suscitato un dibattito sempre più alimentato positivamente da soluzioni e contributi tecnici. Si tratta di elaborazioni che forniscono nuovi elementi conoscitivi, nuove soluzioni progettuali e idee su aspetti fondamentali del tema della sostenibilità dello sviluppo ed in particolare del nesso cibo-energiacrescita demografica, in grado di affrontare il consumo dello strato di ozono, l’erosione dei terreni, l’erosione genetica, il degrado delle risorse non rinnovabili, la desertificazione, la deforestazione, la scarsità d’acqua, la povertà, la disoccupazione.

Uno sforzo complessivo per definire una nuova carrying capacity del pianeta, indicando con tale espressione un complesso sistema di variabili: tecnologie, clima, impatto ambientale, distribuzione delle popolazioni ecc.

La crescente insostenibilità delle concentrazioni urbane, l’inquinamento atmosferico sempre più incontrollabile, impongono scelte non più rinviabili per passare da decisioni congiunturali ed emergenziali a svolte di carattere strutturale a livello globale e locale. Ripensare la precondizione è ripensare senza ritardi e con tutta la radicalità possibile al rapporto città-campagna, e cogliere tutte le implicazioni di un mondo che ha come prospettiva realistica il 50% della popolazione assiepata in nuove forme di gigantismo urbano e il resto della popolazione in aree rurali sempre più desertificate e depauperate.

La mappa, dal sito ONU, mostra la situazione della desertificazione in tutta l'area del Mediterraneo

La carrying capacity (letteralmente "capacità di carico") traducibile il italiano come “capacità portante” dell'ambiente, è la capacità di un ambiente e delle sue risorse di sostenere un certo numero di individui.

La nozione deriva dall'idea che solo un numero definito di individui può vivere in un certo ambiente, con a disposizione risorse limitate.

La contemporanea crescita demografica e desertificazione dei suoli è alla base di un gigantesco fenomeno correlato noto come Land Grapping2 ovvero accaparramento delle terre da parte di multinazionali e investitori.

Si tratta di acquisti o concessioni in uso di lungo periodo da parte di multinazionali e fondi d'investimento o di enti governativi stranieri del diritto di sfruttare terreni coltivabili. Il fenomeno facilitato da burocrazie locali corrotte per lo più a 2 Cfr tra gli altri Franca Roiatti, Il nuovo colonialismo. Caccia alle terre coltivabili, Università Bocconi editore Milano.

E Stefano Liberti, Land Grabbing. Come il mercato delle terre crea il nuovo colonialismo, Minimum fax, Roma, 2011.

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danno delle popolazioni locali. In questo contesto di corsa selvaggia alla terra la FAO3 sottolinea che: “L’aumento della popolazione mondiale e la crescente domanda di cibo pongono grandi sfide all'agricoltura. Negli anni a venire si dovrà produrre più cibo usando meno risorse naturali e facendo fronte al cambiamento climatico”. La stessa agenzia dell’Onu, infatti, ha stimato che la produzione alimentare mondiale dovrà aumentare del 60 per cento entro il 2050, per la maggior parte in terreni già coltivati.

La prima questione cruciale è dunque quella di rivedere e prevedere di conseguenza il modo di produrre il cibo: produrre più cibo nei centri urbani e in maniera più sostenibile (serre fotovoltaiche idroponiche, green centre di produzioni agricole multifunzionali e reti di orti di condominio) e uso della terra per lo sviluppo massivo di coltivazioni arboree (in grado di dare maggiore sostenibilità per la loro capacità di abbattere CO2) e di leguminose (piante azoto-fissatrici). In pratica si tratta di un profondo processo di contestuale riequilibrio urbano e rurale. Meno consumi energetici per il trasporto con l’avvicinamento dei luoghi di produzione ai luoghi di consumo del cibo, riduzione dei consumi energetici in agricoltura, riduzione dell’uso di concimi e fitofarmaci.

Per “Sviluppo Sostenibile” si intende soddisfare i bisogni delle attuali generazioni senza compromettere la capacità delle generazioni future di soddisfare i propri.

La sostenibilità in ambito energetico si traduce nella necessità di adottare tecnologie di conversione ed utilizzazione delle fonti energetiche ad alta efficienza, tenendo presente le conseguenze che ne derivano in termini economici, sociali ed ambientali.

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La FAO ha promosso un nuovo database, chiamato Global Land Cover SHARE, contiene dati estratti da più fonti e partner, controllati e armonizzati attraverso definizioni e norme riconosciute a livello internazionale. L’archivio, pubblicato il 20 marzo 2014 è stato studiato per rendere semplice la consultazione di una vasta mole di informazioni che abbracciano l'intero pianeta.

1.2. Riduzione del consumo di combustibili fossili e Riduzione delle emissioni di CO2 Tali obiettivi sono strettamente correlati, e possono essere raggiunti tramite l’impiego di fonti energetiche alternative ai combustibili fossili, ovvero le cosiddette Fonti Energetiche Rinnovabili (FER), riuscendo a soddisfare efficacemente i fabbisogni energetici per le attività produttive. L’adozione di tecnologie che sfruttano FER abbattono le emissioni inquinanti anche a livello locale, incrementando di conseguenza la qualità del prodotto agricolo finale. Inoltre, l’impiego di tali tecnologie consente alle realtà produttive di risparmiare sui costi di approvvigionamento energetico.

Fonte: Michael E. Weber “Le Scienze” n° 523/marzo 2012

La scelta di un’agricoltura più sostenibile è ineluttabile per dare cibo alla popolazione esistente e agli altri cinque miliardi di persone che incrementeranno la demografia globale nei prossimi decenni.

Una maggiore sostenibilità non può essere raggiunta prescindendo da una rivisitazione del “ciclo”, quel meccanismo straordinario della materia organica che si distrugge nella respirazione e si rigenera nella fotosintesi.

Dopo l’affascinante messaggio del biologo americano Barry Commoner autore delle “quattro leggi dell’ecologia”4, non si è potuto fare a meno di riflettere sull’idea di “ciclo chiuso” in natura, magari alterato dall’uomo, che ha turbato l’equilibrio ecologico impedendone la chiusura, per assumere pienamente la complessità e la responsabilità della sostenibilità del fenomeno “vita”. L’agricoltura è fatta di cicli che si aprivano e si chiudevano su base locale. Con i modelli attuali questo non è più possibile; squilibri devastanti ne sono stati la conseguenza.

La produzione di cibo, dunque, non sarà più sostenibile considerando l’aumento demografico e della concentrazione urbana, il depauperamento della super4

Cfr. op. cit

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ficie agraria esposta sempre più al fenomeno di desertificazione e di perdita generalizzata di sostanza organica, il crescente uso di risorse (acqua, energie, carburanti) in zone con carenza d’acqua e problemi di inquinamento.

Uno dei modi di ripensare concretamente alle condizioni complessive del modo di produrre cibo è quello di produrre gli alimenti anche nei sistemi urbani attraverso agro-housing, riqualificazione urbana, eco-serre etc.

Questa esigenza vede impegnata in prima fila la moderna architettura nel proporre edifici-serre nei centri urbani delle metropoli di tutto il mondo, in grado di accorciare la filiera fra la produzione del cibo e il suo consumo, e di razionalizzare l’uso delle risorse preferibilmente generate da fonti rinnovabili e non inquinanti.

Esplode così la creatività nell’ipotizzare forme di architettura verticale, con la previsione di grattacieli in grado di produrre cibo per gli abitanti.

Image Credits: Michael Leef, Tahel Shaar Finalist 2011 Skyscraper Competition http://www.evolo.us

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1.3. Autonomia energetica

La diffusione dell’agro-energia ha subito negli ultimi anni un exploit in tutta Europa e nel mondo. Hanno avuto un grande successo i campi fotovoltaici. I terreni agricoli sono stati usati per l’istallazione di impianti medio/grandi, ma in una visione più sostenibile non si può “usare” il suolo agricolo e rurale. Piuttosto bisognerebbe “integrare” sotto ogni profilo gli impianti con i sistemi colturali e non vederli come “impianti separati”, ma come un insieme coordinato di attività in cui il processo di produzione razionalizzi l’uso delle risorse (energia elettrica, acqua, etc.) autoprodotte in loco (fotovoltaico, minieolico, depurazione acque) per consentire la coltivazione fuori contesto naturale, o migliorare la qualità di colture autoctone.

Campo fotovoltaico in suolo agricolo. Il suolo è sottratto alla coltivazione

Risale a molti anni fa l’esordio di tecnologie finalizzate alla coltivazione di piante in luoghi diversi dal contesto naturale. Fin dagli anni sessanta vennero condotti studi finalizzati all’illuminazione artificiale della pianta al fine di poter ricostruire le condizioni ambientali ottimali per i rendimenti produttivi.

Le serre diventarono lo strumento per poter coltivare vegetali in luoghi con caratteristiche ambientali sfavorevoli al loro sviluppo o in periodi stagionali avversi.

Contemporaneamente si sviluppano ricerche e studi scientifici sui diversi aspetti delle coltivazioni cosiddette “fuori suolo”, “idroponiche” ed “aeroponiche”. In questi casi si fa a meno del suolo per utilizzare ambienti realizzati totalmente per la produzione vegetale.

Il dato che colpisce maggiormente, però, è che attualmente, anche nei paesi industrializzati, l’energia utilizzata è ricavata quasi esclusivamente da combustibili fossili (gasolio, metano ecc.). Ciò comporta non solo l’emissione di CO2, ma anche meno qualità alimentare e costi di produzione decisamente alti.

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Per questo, una proposta ragionevole per una “svolta sostenibile” vera, è quella di procedere ad una radicale riconversione tecnologica della produzione in “serra”, orientando tutto il sistema verso l’assemblaggio virtuoso delle nuove tecnologie (fotovoltaico, eolico, recupero delle acque piovane, depurazione delle acque reflue, illuminazione a led, mezzi elettrici ecc.).

Le nuove aziende ad agricoltura verticale, la ristrutturazione dei quartieri degradati, la riconversione ecologica di siti industriali dismessi, porterebbero ad accrescere, insieme alla diffusione dell’agro-housing, una nuova possibilità, per i sistemi urbani, di abbattere o contenere devastanti dinamiche inquinanti. Produrre alimenti con le tecnologie appena menzionate significherebbe ridurre l’uso di pesticidi, di erbicidi, di fertilizzanti nonché ridurre drasticamente l’uso di combustibile per le macchine agricole. Lo stesso riuso dell’acqua per l’agricoltura significherebbe risparmiare molte risorse idriche di falda.

Image Credits: Knafo Klimor Architects Winning submission for a site in China in the second Living Steel international design competition in 2007 http://www.ryerson.ca

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1.4. Azioni per la sostenibilità

Riassumendo, il contributo di FUTURIDEA e del CNR-ISAFoM è finalizzato al perseguimento dei seguenti obiettivi: Consentire la produzione di cibo all’interno degli agglomerati urbani Una nuova agricoltura sostenibile non può prescindere dalla considerazione che nel prossimo futuro l’incremento demografico, il fenomeno della desertificazione e il crescente utilizzo irrazionale delle risorse, renderanno particolarmente utile la produzione sostenibile di cibo all’interno degli agglomerati urbani. Tale produzione potrebbe essere sfruttata per la riqualificazione urbana e di impianti industriali dismessi.

Consentire la produzione di cibo in zone aride L’integrazione delle moderne tecnologie rende possibile la produzione agricola in territori aridi. In particolare la produzione di energie da fonti rinnovabili, la razionalizzazione dell’uso delle risorse e nuovi modelli di coltivazione possono consentire la produzione di cibo in zone aride dove la tradizionale agricoltura non avrebbe possibilità di successo.

Aumentare la produttività Si intende promuovere una tecnologia innovativa per aumentare la produttività e sfruttare in maniera sostenibile i fattori di produzione che sono maggiormente minacciati, cioè acqua e suolo.

Favorire lo sviluppo delle produzioni autoctone L’accresciuta domanda interna ed internazionale di prodotti mediterranei tradizionali di alta qualità offre un’opportunità importante di aumentare il livello di redditività dell’agricoltura dei paesi mediterranei e di renderla più competitiva a livello globale.

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La tecnologia che si propone promuove la tracciabilità, che garantisce qualità e sicurezza al consumatore, con grosso impatto su tutte le attività legate alla sua produzione. Si presterà attenzione anche all’aspetto comunicativo del prodotto offerto, realizzando un’azione di marketing trasparente e garantendo la tracciabilità e l’anti-contraffazione attraverso l’uso di tecnologia digitale.

Ridurre l’inquinamento Nei paesi nord africani che si affacciano sul Mediterraneo è in aumento l’inquinamento da scarichi industriali (sono numerose le aziende che operano con tecnologie obsolete) e da smaltimento dei rifiuti, soprattutto nelle aree costiere in corrispondenza dei grandi agglomerati urbani. La proposta intende promuovere una tecnologia in grado di ridurre l’inquinamento e garantire la salubrità del prodotto attraverso l’utilizzo di strumenti ad emissione zero, la produzione di energia da fonti rinnovabili (fotovoltaico e minieolico) ed il riciclo dell’acqua.

Migliorare l’efficienza dell’uso dell’acqua L’adozione di tecniche e metodi irrigui in grado di migliorare l’efficienza dell’uso dell’acqua (water use efficiency) potrà contribuire al miglioramento delle produzioni primarie, all’introduzione di nuove specie e ad una consistente riduzione dei consumi idrici, con positive conseguenze sia in termini economici che ambientali (irrigazione sostenibile).

Riusare gli scarti delle produzioni vegetali I prodotti residui delle coltivazioni potranno essere utilizzati come concimi organici (compost on farm), con positive ripercussione sulla qualità dei suoli.

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Migliorare il bilancio energetico Attraverso la riduzione del rapporto energia da combustibili fossili/energia alimentare (attualmente fino a 1/10 in USA) oltre che attraverso la riduzione del consumo totale di energia fossile.

2. La riconversione energetica nelle attività produttive agricole 2.1. Eco-serra a emissione zero 2.1.1 Generalità Al fine di realizzare e favorire la nascita e lo sviluppo di produzioni agricole autoctone di alta qualità e creare ulteriori condizioni di agricoltura a Km zero, è ipotizzabile la creazione di “Eco-serre”; l’innovatività della proposta si basa sulle caratteristiche della produzione e soprattutto del prodotto finale in termini di: eco-sostenibilità; salubrità; rintracciabilità; autenticità.

L’Eco-serra è una tecno-serra ecologica attenta anche all’estetica, che sia in grado di integrare, con basso impatto ambientale, tutte le tecnologie utili alla sostenibilità. In virtù delle sue caratteristiche, è in grado di perseguire i seguenti obiettivi: realizzare l’agricoltura verticale all’interno dei centri urbani; produrre energia da fonti rinnovabili, razionalizzandone l’uso; riciclare l’acqua piovana e depurare quella di coltivazione; utilizzare solo mezzi elettrici (riducendo le emissioni inquinanti);

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garantire la condizione ambientale ottimale riducendo di conseguenza gli sprechi d’acqua e i trattamenti fitosanitari; garantire la qualità dei prodotti, la loro tracciabilità e rintracciabilità.

Di seguito si riportano le tecnologie integrabili nella realizzazione delle Eco-serre: Copertura fotovoltaica e brise soleil; Mini-eolico; Water Tank e depuratori d’acqua; Illuminazione ad alto risparmio energetico: Green Dy LED; Trattori e macchine operatrici a emissione zero; Tracciabilità e anti-contraffazione; Etichette intelligenti; Controllo ambientale elettronico; Depurazione delle acque reflue.

In particolare Futuridea ha depositato innovazioni e marchi per le seguenti tecnologie: DAMA, una tipologia di fotovoltaico in grado di far passare la luce necessaria per la fotosintesi delle piante e contemporaneamente produrre energia; GREEN DY LED, una lampada LED con frequenza personalizzata della luce fino ad un risparmio del 93%; Etichette Intelligenti con la tecnologia RFID per garantire alta sicurezza alimentare; Macchine elettriche a emissione zero prodotte da Oelle (azienda associata a Futuridea) adatte alla lavorazione sotto serra; Impianto di sterilizzazione e depurazione di acque reflue e produzione di biogas.

Disponibilità di energia elettrica autoprodotta Emissioni inquinanti nulle Copertura autoconsumi elettrici (es. illuminazione) Accesso ad incentivi statali

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L’idea alla base della proposta si sviluppa a partire dalla creazione di “isole verdi” nel territorio individuato così da realizzare e favorire la nascita e lo sviluppo di produzioni agricole autoctone di alta qualità; l’innovatività della proposta si basa sulle caratteristiche nella produzione e soprattutto finali del prodotto in termini di: eco-sostenibilità, salubrità, rintracciabilità e autenticità.

L’isola verde è una tecno-serra ecologica attenta anche all’estetica che sia in grado di integrare, con basso impatto ambientale, tutte le tecnologie utili alla sostenibilità. L’isola, dunque, è in grado di realizzare l’agricoltura sostenibile: produce energia da fonti rinnovabili razionalizzandone l’uso; ricicla l’acqua piovana e depura quella di coltivazione; usa solo mezzi elettrici e, dunque, non inquina; è in grado di garantire la condizione ambientale ottimale e di conseguenza riduce gli sprechi d’acqua e i trattamenti fitosanitari; garantisce la qualità dei prodotti, la loro tracciabilità e rintracciabilità.

Lo sviluppo di tali produzioni sarà realizzato attraverso una serie di strumenti altamente innovativi in grado di garantire il rispetto dei criteri di qualità individuati.

I prodotti ottenuti, secondo precisi processi e strumenti messi a punto per realizzare le “isole”, saranno identificati con una “firma” ideata nell’ambito del progetto, sui mercati nazionali ed internazionali.

Di seguito riportiamo le caratteristiche tecniche degli strumenti produttivi da realizzare nei diversi territori.

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Alcuni pannelli Mosaico e Dama in esposizione nella sede di Futuridea

Il pannello Dama viene realizzato con materiali leggeri e flessibili

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2.1.2. Copertura fotovoltaica e brise-soleil L’Ecoserra è una struttura autosufficiente dal punto di vista energetico, alimentata da moduli fotovoltaici specificamente progettati. Una volta modificata la struttura portante in modo che possa sopportare il carico statico senza rischi di cedimenti e destabilizzazioni, si garantisce un giusto rapporto tra luce e habitat. Per tale ragione viene escluso il ricorso a pannelli ordinari a favore dell’adozione di pannelli realizzati specificamente per tale utilizzazione Futuridea ha elaborato due modelli, denominati MOSAICO e DAMA (marchi depositati alla Camera di Commercio di Benevento). Si tratta di modelli, affidati alla società Elettrosannio per la produzione, che consentono il passaggio della luce garantendo contemporaneamente le condizioni ottimali del rapporto luce-fotosintesi, e la produzione dell’energia necessaria per il funzionamento della serra (riscaldamento, raffrescamento, ventilazione, illuminazione e controllo in remoto.). La possibilità di “governo” del rapporto luce-fotosintesi consente di ottimizzare il rapporto tra la fase luminosa e la fase di fissazione del carbonio o, anche, fase oscura.

La scelta è ricaduta sul pannello denominato DAMA perché, anche graficamente, rappresentativo di un sistema di alternanza di celle fotovoltaiche e materiale trasparente, che garantisce, senza penalizzazione della capacità produttiva della serra, luce ed energia. Esso è caratterizzato da una disposizione a scacchiera delle celle fotovoltaiche. In base alla trasparenza desiderata, in rapporto alle specifiche esigenze di ombreggiamento variabile da coltura a coltura, si commisura la dimensione della scacchiera. L’innovatività ha riguardato anche l’integrazione tra i pannelli e la copertura complessiva della serra, attraverso nuovi sistemi di fissaggio alla struttura portante e di connessione tra i singoli pannelli in grado di assicurare protezione dalle infiltrazioni di acqua. A questi primi modelli si è aggiunta una attività di studio e progettazione di moduli con le stesse performance ma realizzati con materiali più leggeri e flessibili facilmente integrabili su serre già esistenti.

Riassumendo, il criterio base è l’integrazione di moduli fotovoltaici innovativi progettati ad hoc con un sistema protettivo ed ombreggiante dove la densità dell’ombra viene modulata in funzione della coltura prevista. Questa innovativa struttura è in

grado di integrare, oltre al campo fotovoltaico, ogni forma di automazione a servizio della produzione agricola (irrigazione, illuminazione, aerazione etc.).

Anche le facciate dell’isola possono diventare generatori di energia con l’uso di particolari pannelli fotovoltaici denominati “brise soleil”.

2.1.3. Micro eolico creativo Un’altra fonte di energia da sfruttare è indubbiamente il vento. Piccoli rotori eolici ad asse verticale, creati con criteri di efficienza ma che siano gradevoli dal punto di vista estetico, possono contribuire alla generazione di energia da investire nelle coltivazioni.

L’utilizzazione di tale sistema è fortemente legata alle condizioni ambientali e alle caratteristiche specifiche di ogni singola unità produttiva. Ferma restando la ricerca in corso per modelli di turbine microeoliche a più alto rendimento e a più basso costo di produzione, con le dovute garanzie di affidabilità e durata, va sottolineato che il mercato già offre tipologie di assoluta garanzia.

Il ricorso al minieolico, inoltre, consente l’accesso ad una serie di vantaggi legati al nuovo quadro normativo recentemente introdotto il quale prevede procedure autorizzative semplificate fino ad una potenza massima di 200 KW, ed ulteriori maggiori semplificazioni per i sistemi con potenza fino a 60 KW. Tra le ricerche più interessanti è da segnalare un aerogeneratore FX18 con una potenza di 60 KW realizzato dall’Università di Padova ed il dipartimento di ricerca e sviluppo del gruppo ESPE. Si menziona, infine, la predisposizione di nuovi prototipi in corso di realizzazione da aziende del Sud (Elettrosannio, etc.).

Una raccomandazione importante è la scelta tra generatori ad asse verticale od orizzontale. Nel primo caso, si tratta di una tecnologia a minore impatto ambientale in grado di sfruttare il vento generato dalle turbolenze procurando rumorosità trascurabile. La controindicazione è nel costo attuale che, a parità di potenza installata, è più elevato rispetto ai minieolici orizzontali. Per tali ragioni si attende la nuova generazione dei verticali.

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2.1.4. Water Tank e depuratori d’acqua L’acqua piovana può essere raccolta all’interno di speciali contenitori da interrare o installare in spazi inutilizzati, per essere poi adoperata per molteplici scopi, dal lavaggio dei mezzi e delle strutture fino alla irrigazione delle piante non destinate all’uso alimentare. Opportunamente depurate, le acque possono essere utilizzate anche per le coltivazioni idroponiche e, in generale, per l’irrigazione delle colture. Allo scopo, le strutture di copertura delle serre verranno opportunamente dotate di sistema di canalizzazione indirizzato ai contenitori interrati.

2.1.5. Illuminazione ad alto risparmio energetico: Green Dy LED5 L’evoluzione delle nuove tecnologie e una conoscenza più approfondita dei processi foto biologici hanno consentito di delineare una nuova generazione di lampade straordinariamente efficienti.

Studi molto raffinati hanno consentito di conoscere l’importanza della correlazione tra l’utilizzazione dei colori dello spettro luminoso e la vitalità vegetale. L’integrazione di questi studi con la tecnologia LED (Light Emitting Diode), notoriamente caratterizzata da un basso consumo energetico, apre gli orizzonti a nuovi sistemi di illuminazione ad altissima efficienza.

Futuridea in collaborazione con alcune delle aziende associate lavora da tempo al progetto Green Dy Led. L’idea di base è implementare un sistema dinamico di illuminazione per le serre al fine di ottimizzare i consumi energetici, migliorandone la qualità e l’efficienza. Green Dy Led è un sistema che utilizza Led ad altissima efficienza governato nelle sue funzioni da una combinazione di sensori e motori (CMS) e da un driver per la modulazione della luminosità e selezione della cromaticità e delle lunghezze d’onda (PMLC).

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Studio realizzato dall'azienda Eulux srl partner di Futuridea

I risultati della sperimentazione sono stati stupefacenti sia dal punto di vista del risparmio di energia che da quello della ottimizzazione della crescita delle piantine esposte.

L’utilizzo di Led ad altissima efficienza ha assicurato un risparmio di circa il 70% (vedi tabella) rispetto alle tecniche tradizionali di illuminazione con lampade ad alogenuri metallici o similari. Un ulteriore 18% di risparmio è derivato dall’attivazione del sistema CSM che consente di posizionare le fonti di luce direttamente a ridosso delle piantine. Mentre un ultimo 10% di risparmio è stato guadagnato attraverso l’utilizzo del driver PMLC che ha permesso di modulare la luminosità emessa dai Led e di selezionare la cromaticità e le lunghezze d’onda utili alle singole tipologie di piantine. In sostanza, grazie all’utilizzo delle lampade Green-DyLed, il risparmio conseguito è stato globalmente di circa il 98% rispetto alle lampade da serra tradizionali.

Le piante assorbono alcuni colori meglio di altri. La clorofilla assorbe bene la luce rossa e quella blu, ma non quella verde. Dunque tutte le componenti del verde, dell’infrarosso e dell’ultravioletto generate dalle lampade tradizionali risultano inutili, e, in alcuni casi, addirittura dannose.

Le lunghezze d’onda utilizzate dalle piante spaziano da 430 nm (luce blu) a 670 nm (luce rossa). Le normali lampade di crescita, quindi, emettono una buona parte di luce che le piante non utilizzano. Infatti le classiche lampade di crescita (HID, incandescenza, fluorescenza), utilizzate per coltivazioni in serra, producono una luce con lunghezza d’onda da 380 nm (lampade UV) a circa 880 nm (lampade a infrarossi). Recenti studi hanno appurato che l’equilibrio ideale è costituito dall’utilizzo di circa il 92% di Led rossi e dell’8% di Led blu. Se si utilizzano, dunque, solo Led rossi e blu, quasi il 100% della luce viene assorbita ed utilizzata dalle piantine.

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L’utilizzo dei Led in serra offre, oltre al risparmio energetico ed alla ottimizzazione dell’illuminazione, altri notevoli vantaggi rispetto all’utilizzo dei tradizionali sistemi di illuminazione, come la durata elevata (dagli 8 ai 15 anni di vita), la bassa temperatura (che consente di posizionare le luci vicino alle piante), l’alimentazione a bassa tensione e la possibilità della copertura uniforme delle superfici illuminate, grazie all’angolo di proiezione della luce.

Il Green-DyLed è, dunque, un sistema dinamico di illuminazione per serre composto da un corpo illuminante che comprende Led e modulo CMS, gestito da un modulo PMLC. Il modulo CMS è un sistema elettronico dotato di periferiche in grado di trascinare la fonte luminosa del Led a ridosso delle piantine. Tale esigenza deriva dalla circostanza che l’intensità luminosa in un punto è inversamente proporzionale al quadrato della distanza della sorgente luminosa dal punto stesso. Ciò vuol dire che una fonte luminosa posta al doppio della distanza rispetto ad un’altra dal punto da illuminare, per assicurare la stessa luminosità è costretta ad erogare il quadruplo della potenza. La luce fredda del Led, invece, consente di avvicinare la fonte luminosa alla piantina senza arrecarle alcun danno, con un risparmio enorme sulla erogazione di potenza. Il cuore del modulo CMS è costituito da un piccolo processore che pilota due periferiche (motore bidirezionale e fotodiodi) verso il posizionamento ideale. I fotodiodi percepiscono la prossimità della piantina, mentre il motore bidirezionale utilizza le informazioni ottenute dai fotodiodi per posizionare correttamente i Led. La crescita della piantina viene assecondata con lo spostamento graduale verso l’alto del faretto, in maniera da lasciare costantemente immutata la distanza.

Il modulo PLMC è una scheda elettronica che gestisce sia l’intensità che la composizione della luce generata dai Led. Il PLMC sfrutta la totale flessibilità del Led nel generare un fascio illuminante in funzione della presenza o meno di luce solare ed in funzione della tipologia di coltura. Il modulo è in grado di operare su tutte le frequenze dello spettro della luce, attenuando o eliminando del tutto frequenze indesiderate dalla piantina. Il PLMC è costituito da una consolle touchscreen dove è possibile selezionare una serie di combinazioni cromatiche reimpostate, oppure combinarne di nuove in funzione delle diverse esigenze. Il modulo è in grado di gestire tutta la serra in ambiente wireless, collegandosi con tutti o con multipli di sistemi CMS presenti.

2.1.6. Trattori e macchine operatrici a emissione zero È noto che in un luogo chiuso gli ossidi di carbonio, aldeidi e idrocarburi polinucleari aromatici (IPA) provocano danni sia alle persone che ai prodotti agricoli (nel caso di produzioni in serra). Al di là delle norme relative all’adozione di impianti di estrazione dell’aria che ne garantiscono un sufficiente ricambio, esistono possibilità concrete per adottare macchine operatrici e trattori a motore elettrico ed emissioni zero, compatibili con l’ambiente.

Futuridea, in collaborazione con alcune delle aziende associate, ha già elaborato dei prototipi di diverse macchine elettriche ad emissioni zero: dal trattore, al transporter multiuso, alla macchina taglia e raccogli verdure. Tutte le macchine sono in grado di garantire l’uso continuo per un intero turno di lavoro; semplicità nella sostituzione e/o ricarica delle batterie; prestazioni costanti fino all’esaurimento totale della carica.

Prototipi macchine agricole elettriche realizzate da Oelle srl partner di Futuridea

2.1.7. Tracciabilità e anticontraffazione. Etichette intelligenti Quello della tracciabilità è un approccio che garantisce qualità e sicurezza al consumatore, con grosso impatto su tutte le attività legate alla sua produzione. Un tag RFID5 (Radio Frequency IDentification) posizionato nel packaging o nell’etichetta del prodotto, può contenere le informazioni sulla provenienza, sull’anno ed il luogo di produzione.

L’RFID è un minuscolo chip alimentato e comunicante tramite la radiofrequenza, emessa, a piccola e media distanza, da appositi lettori. Quindi, all’interno delle etichette RFID vi è un micro-chip, un antenna miniaturizzata, un condensatore (se di tipo passivo) o una piccola batteria (se di tipo attivo) che, attraversando il campo magnetico generato dai dispositivi di lettura/scrittura trasmettono o ricevono le informazioni memorizzate.

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La tecnologia RFID può essere applicata non solo per scopi di tracciabilità del prodotto ma anche a difesa dalla contraffazione

L’interesse crescente verso la tecnologia RFID deriva dalla sua natura, in grado di assegnare un identificatore univoco e universale a ogni singolo oggetto e di farlo acquisire in modo automatico da apparati a radiofrequenza, in modo simultaneo e senza visibilità diretta. Il codice univoco è cablato all’interno del chip, quindi nel silicio, e non può essere modificato. Per accedere alle informazioni contenute nell’etichetta è necessario un lettore fisso o portatile. Il vantaggio offerto da questo tipo di tecnologia rispetto ai sistemi di identificazione attualmente più utilizzati (codici a barre e lettori a banda magnetica), è che il lettore non ha bisogno di avere la visibilità ottica rispetto all’etichetta e funziona in tempi estremamente ridotti (circa 1 decimo di secondo).

Sarà il prodotto stesso a parlare di sé: con appositi lettori il consumatore potrà consultare le informazioni inserite all’interno del tag RFID. Sarà inoltre possibile, per i produttori, i distributori ed i rivenditori, essere al corrente dell’assortimento di prodotti in un magazzino o in uno scaffale.

La tecnologia RFID può essere applicata non solo per scopi di tracciabilità del prodotto ma anche a difesa dalla contraffazione.

L’impiego della tecnologia RFID associata alla tracciabilità e anti-contraffazione hanno un unico obiettivo: l’aspetto comunicativo del prodotto offerto, informando il consumatore sulle caratteristiche del prodotto, realizzando un’azione di marketing trasparente e garantendo la tracciabilità e l’anti-contraffazione attraverso la tecnologia digitale.

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2.1.8. Controllo ambientale elettronico L’intera coltura può essere monitorata con strumenti elettronici. Un sistema di sensori rileva una serie di parametri ambientali (temperatura dell’aria, umidità dell’aria e del suolo, luminosità) in base ai quali una centrale elettronica opportunamente configurata in base alla coltura, aziona degli attuatori per eseguire delle normali operazioni come: umidificazione o deumidificazione, aerazione, irrigazione, fertilizzazione, illuminazione. Per facilitare la programmazione del processo produttivo un software sviluppato ad hoc consente la riconfigurazione della centrale con un’interfaccia user-friendly. I dati di sensing raccolti saranno utilizzati a fini di ricerca e come integrazione delle informazioni da immettere nell’etichettatura intelligente.

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Questo genere di controllo ambientale consente di monitorare la coltura e prevenire le situazioni critiche garantendole sempre la situazione ottimale. Ciò è particolarmente utile per evitare i trattamenti fitosanitari “curativi” e predisporre solo quelli effettivamente necessari.

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2.2. Eco-magazzini rurali. Costruzioni in legno e paglia6 2.2.1 Generalità La proposta di eco-magazzini rurali è stata formulata con riferimento particolare alla convenzione europea sul paesaggio e nel nostro caso, al paesaggio rurale.

Alla luce della Convenzione Europea del Paesaggio si tratta di individuare i ‘paesaggi’, nel nostro caso quelli rurali, e darsi degli obiettivi di qualità del paesaggio e, sulla base delle specificità, definire diversi livelli di salvaguardia.

Come scrive Ian Chambers, negli ultimi anni “Il mondo si è frantumato in diverse geografie, ognuno il luogo di sensi e direzioni diversi”. Le aree rurali, che soffrono di svantaggi in termini di infrastrutture, servizi, saperi tecnici ed opportunità, sono caratterizzate da elementi fortemente connotativi come la sostenibilità e l’identità culturale. Nel tempo della crisi, stiamo cominciando a considerare l’ “emergenza” di nuovi valori culturali, sperando che essi possano portare ad una riflessione profonda anche di tipo socio-economico. Se “gli artisti possono essere scintille possibili della futura interazione tra cultura e società” (Yukiko Shikata), fare esperienza della ruralità attraverso l’arte e le nuove tecnologie può aiutarci a “ridisegnare” il territorio rurale secondo logiche innovative e sostenibili. al nuovo quadro normativo sulla conservazione degli alimenti e dei prodotti agricoli in generale in rapporto alla sicurezza; riciclo completo degli scarti agricoli.

Al fine di valorizzare gli scarti di lavorazione agricoli, con particolare riferimento alla paglia, sono state sviluppate tecniche architettoniche innovative che consentono di realizzare strutture adibite a magazzini rurali impiegando esclusivamente legno e paglia. Tali tecniche consistono nella realizzazione di edifici prefabbricati, con struttura portante in legno, preparati in uno stabilimento e successivamente assemblati in cantiere. Le pareti della struttura sono riempite con materiali isolanti a matrice 6 Lo studio è stato coordinato dall'Architetto Mario Festa, dell'Associazione Ru.de (Rural Designer) partner di Futuridea".

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rinnovabile e rivestite con pannelli realizzati in legno. L’impiego della paglia presenta le seguenti caratteristiche: Adeguata resistenza meccanica; Isolamento termoigrometrico; Traspirabilità; Comfort abitativo; Costi ridotti; Basso consumo energetico per la realizzazione dei componenti.

Sfruttare tale tecnologia per la realizzazione di magazzini rurali destinati allo stoccaggio di prodotti agricoli consente di ottenere i seguenti vantaggi rispetto ai magazzini realizzati in maniera tradizionale: Elevata efficienza energetica, da cui deriva una riduzione del fabbisogno energetico del magazzino stesso, con conseguente riduzione dei costi; Isolamento termico efficace (trasmittanza = 0.12 W/m2K); Costi di realizzazione ridotti del 50%; Resistenza al fuoco (90 minuti a 1000 °C); Ecocompatibilità riferita all’intero ciclo di vita della struttura.

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2.2.2. Climatizzazione dei magazzini passivi tramite pompe di calore geotermiche Per soddisfare il fabbisogno energetico dei magazzini passivi, relativo alla necessità di controllare temperatura ed umidità per la corretta conservazione delle derrate, si impiegano pompe di calore geotermiche. Tale scelta progettuale presenta le seguenti caratteristiche economiche, tecnologiche e ambientali: Costi di impianto: 15000 € (superficie di 150 m2); Risparmio economico annuale; Ritorno dell’investimento iniziale: 10 anni; Elevata Efficienza energetica (COP 4-6); Riduzione delle emissioni di CO2 fino alla totale eliminazione se accoppiati con pannelli fotovoltaici; Eliminazione del ricorso alla combustione; Impiego di energia “a km zero”; Eliminazione dell’impatto architettonico ed acustico dei tradizionali impianti di condizionamento; Tali caratteristiche consentono di mantenere gli stessi livelli di qualità del prodotto conservato.

La realizzazione di un impianto geotermico prevede l’avvio di una procedura di cantiere atta alla perforazione per la posa delle sonde geotermiche. È necessaria una valutazione preliminare per la verifica dell’idoneità del sito nonché una valutazione di fattibilità tecnico-economica, in quanto l’adozione di tale soluzione rispetto a quelle “tradizionali” (impianti più semplici ed economici) implica una maggiore spesa iniziale a fronte di un risparmio nella gestione. È ovvio che la convenienza di una siffatta scelta deve essere sempre analizzata e valutata secondo gli usuali criteri del rapporto costi/benefici. Si può stimare che il costo complessivo per la perforazione, fornitura, posa delle sonde geotermiche e riempimento del foro si aggira intorno ai 40-50 €/m.

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Una volta installato, l’impianto geotermico è praticamente autosufficiente. La natura stessa della pompa di calore rende il generatore di calore molto affidabile e non è richiesta alcuna manutenzione. Si consiglia un normale controllo periodico dell’impianto di funzionamento ad opera di personale specializzato. Una sonda geotermica ha un vita media di circa 20-25 anni.

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Applicazione di un Impianto Geotermico: “Cantine D’Uva” L’azienda vinicola Cantine D’Uva di Larino

L’esperienza dell’azienda vinicola “Cantine D’Uva” di Larino (CB) è un esempio di buone prassi nel proprio territorio.

L’azienda in questione ha scelto di investire in tecnologie innovative, ad alta efficienza energetica, al fine di perseguire i seguenti obiettivi: • Ottenere un risparmio in termini di consumo di energia necessaria per i diversi processi produttivi che ne caratterizzano l’attività; • Incrementare sensibilmente la qualità del prodotto finale.

In particolare, si fa qui riferimento alle tecnologie impiegate per realizzare un risparmio energetico per il funzionamento dell’impianto di condizionamento che interessa il processo di maturazione del vino.

Tecnologie adottate: impianto geotermico Il processo di maturazione del vino in botti richiede il controllo costante dei parametri temperatura ambiente ed umidità. Infatti, le botti in legno, essendo tale materiale poroso, tendono ad assorbire i liquidi con i quali entrano in contatto, incluso il vino in esse contenuto. Pertanto, nel tradizionale processo di maturazione in botte, si deve prevedere una perdita percentuale del prodotto che può arrivare al 30% del volume iniziale. È perciò necessario, per evitare l’infiltrazione di aria nelle botti (fatto che provocherebbe il proliferare di specie batteriche indesiderate) che le botti vengano ricolmate costantemente con nuovo mosto. Il controllo dell’umidità in ambiente di maturazione consente di limitare l’assorbimento di vino delle botti fornendo invece umidità dall’esterno attraverso un apposito impianto di condizionamento.

A tal fine, nell’ambito della riqualificazione energetica del sistema edificio-impianto, l’azienda ha ritenuto vantaggioso dotarsi di un impianto di condizionamento dell’aria (HVAC) alimentato tramite pozzo geotermico.

L’impianto è costituito da un pozzo geotermico, realizzato tramite una serie di tre tubazioni interrate (mandata e ritorno) ad una profondità di circa 3 m sottoterra.

Le botti in ambiente condizionato

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Pozzo geotermico interrato

Collettori delle serpentine geotermiche

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Lo scavo è realizzato in maniera tale da non impattare, né visivamente né ai fini agricoli, sul territorio circostante.

Le serpentine interrate consentono di alimentare l’unità di trattamento aria (UTA) del locale cantine con un fluido (acqua) ad una temperatura più bassa in estate e più alta in inverno, grazie allo scambio termico con il terreno.

L’impianto di condizionamento della cantina è corredato di un refrigeratore (chiller) e di una caldaia elettrica di integrazione per coprire le eventuali richieste di energia termica che l’impianto geotermico, in condizioni particolarmente gravose (molto caldo in estate o molto freddo in inverno) non riuscirebbe a soddisfare da solo.

Benefici dell’impianto geotermico: • Risparmio energetico ed economico per la climatizzazione invernale ed estiva delle cantine; • Controllo ottimale dei parametri temperatura ed umidità; • Assenza di emissioni (gas esausti e CO2) grazie alla mancanza di dispositivi di combustione (caldaie a combustibili); • Impatto ambientale-paesaggistico nullo (impianto interrato non visibile); • Nessuna superficie agricola sottratta all’ordinamento produttivo (terreno di ricopertura del pozzo sfruttabile); • Minore perdita percentuale di prodotto in fase di maturazione grazie al controllo dell’umidità (minore assorbimento del vino da parte delle botti in legno); • Miglioramento delle prestazioni e conservazione ottimale delle botti di legno, mantenute ad una umidità costante.

Conclusioni L’azienda Cantine D’Uva è un esempio virtuoso di come l’innovazione tecnologica si sposa con attività a carattere fortemente tradizionale, quale la produzione vinicola italiana, e ne determini un sensibile incremento della qualità. L’investimento iniziale, più consistente rispetto ai sistemi tradizionali di conversione dell’energia, si ripaga in un arco temporale relativamente breve (5 anni) grazie al risparmio economico che l’impianto realizza durante il suo funzionamento.

2.2.3. Mini-eolico Il Mini-eolico risulta essere tra le soluzioni tecnologiche che è possibile adottare per: soddisfacimento dei propri fabbisogni elettrici (auto-consumo); possibilità remunerative dovute all’immissione in rete di un eventuale surplus di energia prodotta; conseguimento di una maggiore autonomia energetica.

Si intende per mini eolico un sistema in grado di convertire energia eolica in energia elettrica per potenze da 1 a 20 kW. Il costo di un sistema mini eolico installato chiavi in mano, è compreso fra 3.000 e 5.000 Euro per kW installato, dove il costo a kW maggiore è riferito alla taglia d’impianto più piccola. Per macchine di taglia maggiore di 20 kW il costo unitario si riduce.

Esempio di investimento per una macchina da 20 kW con una produzione annua stimata di 1400 – 1600 – 1800 ore equivalenti: costo “chiavi in mano”: 60.000 euro + IVA (10%); vita utile impianto: 20 anni; sistema di incentivazione scelto: tariffa fissa onnicomprensiva; ricavi da Tariffa fissa onnicomprensiva: 0,30 euro per kWh prodotto ed immesso in rete (fino al 15° anno); ricavi da meccanismo di Scambio sul Posto dal 16° anno al 20°: 0,18 euro per kWh prodotto; costi di manutenzione: 200 euro/anno; costi di esercizio: 50 euro/anno.

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2.2.4. Installazione di pannelli fotovoltaici nei magazzini passivi Un ulteriore elemento che incrementa l’autonomia energetica dei magazzini passivi è costituito dall’installazione di pannelli fotovoltaici sulla copertura degli stessi. Tale sistema fornisce energia elettrica per l’azionamento della pompa di calore geotermica e riduce o, in condizioni ottimali, azzera la dipendenza dalla rete di distribuzione per la fornitura di energia elettrica. L’installazione di pannelli fotovoltaici consente la copertura del fabbisogno elettrico del magazzino (azionamento della pompa di calore, illuminazione) ed inoltre è possibile considerare l’opportunità di scambio sul posto dell’energia elettrica in esubero. Bisogna tener presente l’eventualità di accesso a forme di incentivazione per l’installazione di impianti fotovoltaici.

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2.3. Biomasse 2.3.1. Micro-biomasse – Recupero degli scarti Le aziende agricole hanno l’opportunità di riutilizzare gli scarti di produzione sia per il recupero energetico (valorizzazione) sia per l’impiego come fertilizzante; la natura dello scarto agricolo disponibile, ovvero la qualità dello scarto stesso varia a seconda dell’ordinamento produttivo, e ne determina le possibilità di valorizzazione.

Di grande importanza è l’integrazione tra scarti dell’agricoltura e riqualificazione vegetazionale dei terreni marginali delle bordure dei corsi d’acqua e in genere delle alberate di protezione del suolo. Un’attenta politica paesaggistica finalizzata al rafforzamento delle rete verde di protezione può essere la base di una rinnovata economia locale. Fermo restando la predilezione di specie vegetali autoctone e i rischi all’introduzione di specie estranee agli habitat locali si segnala la rinnovata attenzione sulle funzioni di difesa del suolo e di contemporanea valorizzazione energetica di una pianta classica nella storia dei nostri territori: la canna comune (Arundo donax). Lo sviluppo di un nuovo vivaismo nella produzione di nuove specie vegetali a rapido accrescimento (pioppi, salici e canne), consente di avviare strategia di riqualificazione vegetazionale significative e competitive. Un’azione di riqualificazione territoriale in sintonia con gli indirizzi di programmazione regionale può essere la base di una nuova slancio economico-produttivo sostenibile dei territori rurali.

Le soluzioni proposte sono le seguenti: Produzione di biogas; Mini - pellettizzazione; Compostaggio on-farm.

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2.3.2. Produzione di biogas Negli ultimi anni si registra una miglioramento complessivo delle tecnologie di produzione di biogas sia da reflui che da altre matrici di scarto. Particolarmente significativa è la ricerca condotta dal CNR (Ibimet) per una procedura di gassificazione che consente di produrre contemporaneamente biogas e un composto solido utile (biochar) in corso quest’ultimo, delle procedure autorizzative da parte del Ministero per le Politiche Agricole come emendante agricolo.

A queste tecnologie richiamate stanno lavorando i principali centri di ricerca di tutto il mondo ed in particolare il suddetto CNR (Ibimet) dove un gruppo di ricercatori coordinato da Franco Miglietta ha già ottenuto risultati importanti. Il biochar dunque è un carbone vegetale che si ottiene per pirolisi dei più svariati tipi di biomassa.

Per queste ragioni risulta particolarmente adatto alla valorizzazione energetica degli scarti agricoli: potature, scarti di paglia, steli di mais, gusci di frutta secca, fogliami secchi ecc.). Questa tecnologia può rappresentare, se opportunamente programmata su piccola scala, una soluzione in grado di coniugare nel concreto più competitività e più sostenibilità dei sistemi locali.

Si rimanda allo studio realizzato dal dott. Domenico Tanfoglio (Piromak srl) e Carmine Mongiello (ENEA) ed in particolare alla relazione della “Pirodistilgasogeno” ( Allegato 1 pg. 73).

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2.3.3. Mini – pellettizzazione È un processo meccanico che consente di ricavare un combustibile di qualità a partire da biomassa ligneo – cellulosica (es. scarti di lavorazione del legno, steli di tabacco); sono disponibili in commercio macchine di piccola taglia per l’elaborazione di quantità anche modeste di biomassa residuale, rendendo disponibile in uscita al processo un pellet utilizzabile per autoconsumi. Una mini-pellettizzatrice è caratterizzata da una produzione oraria che varia da un minimo di 20 kg/h ad un massimo di 90 kg/h a seconda della biomassa di partenza (legno tenero, legno duro o cereali/concime), per una potenza attiva installata di 4 kW; le dimensioni sono piuttosto ridotte (700x700x1270 mm) e il peso è contenuto (140 kg). Il costo della macchina è di 5800 € + iva. Un vincolo tecnico è costituito dalle caratteristiche della materia prima in ingresso, in termini di: Morfologia: granulometria tra 0.5 e 1.5 mm; Grado di umidità: inferiore al 14% (MAX) Materiale puro: esente da materiali ferrosi e altri inquinanti.

Tali specifiche possono essere soddisfatte inserendo nel ciclo produttivo delle tecnologie per il pre-trattamento della materia prima, quali un raffinatore per l’omogeneizzazione della granulometria, posto direttamente all’uscita dei silos di stoccaggio.

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2.3.4. Compostaggio on-farm

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È un processo biochimico impiegato per biomasse il cui rapporto C/N (carbonio/azoto) sia inferiore a 30 e l’umidità superiore al 35%. In tale processo si realizza un accumulo di matrici organiche ad opera di microorganismi naturalmente presenti nell’ambiente; tali microorganismi sono responsabili della demolizione delle molecole organiche, a partire da quelle più semplici fino a quelle più complesse.

Garantendo un’opportuna aerazione e periodici rivoltamenti del cumulo di biomassa, nella fase finale si ottiene un compost che si presenta di colore scuro e bio-stabilizzato, cioè privo di odori sgradevoli.

Si è dimostrato come l’utilizzo di compost come ammendante del suolo può essere una soluzione efficace per il recupero ed il mantenimento della fertilità biologica del suolo e per favorire il sequestro del carbonio.

Numerose sono le iniziative finalizzate alla realizzazione di impianti che diano risultati ottimali per un compost con caratteristiche qualitative di pregio ad un costo contenuto. Uno di questi è, ad esempio, il progetto Biocompost, finanziato dalla Regione Campania attraverso la misura 124 del PSR, finalizzato alla realizzazione di un impianto per la produzione di compost di qualità a basso impatto finanziario. Con questo progetto si è inteso raggiungere il duplice risultato sia di ottenere un ottimo ammendante da riutilizzare in azienda sia di eliminare il problema del riciclo dei residui delle coltivazioni. La tecnica innovativa introdotta prevede “l’insufflazione attiva” di aria mediante tubazioni di gomma che attraversano la massa arieggiandola di continuo ed eliminando, in tal modo, il problema del rivoltamento della stessa. Con l’utilizzo di questa tecnica ed altri accorgimenti, si può ottenere la maturazione del compost in un periodo di 4-5 settimane.

Le ricerche continuano in tal senso anche per la realizzazione di impianti a scala aziendale. Per risolvere problemi quali l’aereazione della massa a costi energetici contenuti, la giusta proporzione di sostanza organica, la correzione della salinità, ecc., FUTURIDEA sta lavorando alla preparazione di un prototipo che racchiuda le innovazioni idonee a superare questi gap e a rispondere alle esigenze anche di piccole e medie aziende.

Astro7, il progetto innovativo per il compostaggio di comunità Presso il Centro Ricerche ENEA Casaccia è stata recentemente avviata un’attività sperimentale per il trattamento della frazione organica dei rifiuti prodotti giornalmente dalla mensa mediante l’utilizzo di una tecnologia innovativa, il “compostatore di comunità”, che muove i primi passi nel contesto nazionale e che si può considerare una tecnica evolutiva del compostaggio domestico.

Questa tecnologia è stata acquisita dall’ENEA nell’ambito Progetto strategico “Ecoinnovazione Sicilia: Per uno sviluppo ecocompatibile del tessuto produttivo e del turismo nella Regione Sicilia e nelle sue Isole minori”. Questo progetto prevede interventi sistemici sul ciclo integrato dei rifiuti ambientalmente sostenibili sulle isole minori. In particolare, sulle isole Egadi è prevista un’attività innovativa di compostaggio di comunità rivolta a qualificare i diversi aspetti legati al processo di recupero e valorizzazione delle frazione organiche in loco e all’ottimizzazione del sistema integrato di gestione dei rifiuti.

L’attività di autocompostaggio di “comunità” riguarda l’utilizzo di macchine di dimensioni ridotte, adatte al trattamento in loco di frazioni organiche prodotte da piccole comunità quali, ad esempio, condomini, mense, hotel; tali macchine, ancora poco diffuse, si collocano tra il grande impianto e quello domestico (compostiera). In questi piccoli impianti il processo aerobico viene condotto e accelerato, rispetto alle compostiere domestiche, dal continuo apporto d’aria.

Gli impianti, ancora poco presenti sul mercato e tipicamente di produzione nord europea, possono essere suddivisi in due tipologie: quelli che per muovere il materiale hanno una camera rotante e quelli che fanno uso di bracci meccanici. L’impianto acquisito dall’ENEA per l’Attività Sperimentale del Trattamento dell’Organico (Progetto ASTRO) appartiene a questa seconda categoria.

Vi sono poi impianti dotati di un’unica camera ove si completano i processi e altri che invece sono provvisti di due camere separate, come nell’impianto ASTRO, 7

Fonte: www.enea.it

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destinate alla biostabilizzazione e alla successiva maturazione.

L’utilizzo di strutturante è poi fondamentale nel processo di compostaggio per garantire l’aerazione (controllando di conseguenza il grado di umidità) e l’apporto di carbonio (richiesto per un corretto bilanciamento del rapporto C/N) alla massa sottoposta a trattamento biologico aerobico. Nel compostaggio domestico, lo strutturante è costituito semplicemente da sfalci d’erba, trucioli di legno, rametti e cortecce; a livello di grandi impianti sono utilizzate anche cassette in legno, potature derivanti dalla gestione del verde pubblico e/o privato, cippato e sacchetti in carta paglia o in bioblastica utilizzati nella raccolta differenziata.

Nelle macchine per il compostaggio di comunità lo strutturante è fornito essenzialmente dall’apporto di segatura o di pellets, aggiunti automaticamente o manualmente da un operatore, in contemporanea con il conferimento dell’organico.

I tempi di compostaggio dichiarati dai produttori sono dell’ordine di 40 giorni, tempi che sono in corso di verifica con la sperimentazione nelle diverse configurazioni.

La sperimentazione ENEA, condotta dal Laboratorio “Gestione dei rifiuti” dell’Unità Tecnica “Tecnologie Ambientali”, riguarda le prove con diversi strutturanti, le integrazioni con principi attivi acceleratori di processo e i possibili sistemi di monitoraggio e di gestione avendo cosi modo di verificare l’efficienza delle diverse frazioni organiche nel processo. Questa attività potrà rivelarsi di grande interesse, oltre che gli addetti ai lavori, anche per le Pubbliche Amministrazioni che dovranno regolamentare l’uso di questi impianti.

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2.4. Risparmio energetico 2.4.1 Il problema delle correnti armoniche nella gestione delle apparecchiature elettriche ed elettroniche Il crescente impiego di apparecchi elettronici nella vita quotidiana ha notevolmente accentuato le problematiche causate dalle correnti armoniche nelle reti di distribuzione pubbliche in bassa tensione. Infatti, determinate apparecchiature elettriche ed elettroniche, costituenti carichi non lineari, inducono correnti armoniche nella rete di alimentazione (in aggiunta alle normali distorsioni delle onde sinusoidali).

Esempi di carichi non lineari sono: i raddrizzatori, alcune tecnologie per l’illuminazione elettrica, i forni ad arco elettrico, le saldatrici, gli alimentatori switching, i computer, ecc.

Le correnti armoniche possono provocare: aperture involontarie degli interruttori; malfunzionamenti nei sistemi UPS e nei generatori; problematiche di misura; malfunzionamenti nei computer; sovratensioni.

Le correnti armoniche non possono essere individuate tramite i tradizionali amperometri, sono necessari multimetri a vero valore RMS; il controllo di tutte le apparecchiature introducenti armoniche costituisce una buona prassi da parte degli esercenti di un qualsivoglia impianto/sistema.

Dal punto di vista economico, la presenza di correnti armoniche comporta perdite monetarie conseguenti ai malfunzionamenti delle apparecchiature.

Al fine di conservare la qualità della distribuzione nelle reti BT, fu formulato lo Standard Europeo EN 60555-2 per fissare i livelli di correnti armoniche iniettate nelle reti dai carichi. C’è stata, tuttavia, una lunga discussione circa le classi di apparecchiature e le limitazioni da applicare alle apparecchiature elettroniche in genera-

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le ed alle apparecchiature di alimentazione in particolare. La norma EN 60555-2 è stata sostituita in seguito con la EN 61000-3-2, la quale fissa alcune regole pratiche aggiuntive e fornisce una più dettagliata definizione delle classi di apparecchiature.

L’applicazione delle EN 61000-3-2 e EN 61000-3-12 prevede l’impiego di alimentatori switching al fine di filtrare le armoniche. I vantaggi ottenibili con tale strategia si sostanziano essenzialmente nel risparmio energetico conseguente all’eliminazione delle armoniche non funzionali.

Gli incentivi all’implementazione delle tecnologie di attenuazione delle correnti armoniche sono: migliore affidabilità delle apparecchiature; minori perdite per fuori servizio; con le armoniche, minori correnti di guasto a terra; necessità di sovradimensionamento dei conduttori di terra in presenza di armoniche.

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2.4.2 Tecniche di attenuazione delle correnti armoniche di linea L’attenuazione delle correnti armoniche può essere ottenuta impiegando tecniche differenti. Le tecniche più comunemente utilizzate sono: a. installazione di filtri, impiegando componenti passivi; b. realizzazione di circuiti elettronici attivi.

Andamenti della corrente con e senza correzione di armonica (a) (b) (c)

L’impiego di componenti passivi (induttanze e capacità) introduce elevate impedenze per le correnti armoniche, attenuando quindi la corrente in ingresso all’apparecchiatura elettronica, così come mostrato nella figura seguente.

La tecnica alternativa, che prevede l’utilizzo di circuiti elettronici attivi, consiste nel modellare la corrente in ingresso ad un apparecchio elettronico in modo proporzionale alla tensione di rete applicata, ottenendo in tal modo una corrente sinusoidale in ingresso in fase con la tensione di linea. L’apparecchiatura elettronica impiegata è denominata Circuito di Correzione del Fattore di Potenza (Power Factor Correction - PFC), sebbene tale definizione non sia quella più appropriata, tuttavia accettata quale sinonimo di attenuazione della corrente armonica di linea.

In figura sono riportati gli andamenti della corrente di ingresso alla linea AC con e senza attenuazione della corrente armonica. Si nota che, senza alcuna misura di attenuazione (a), la corrente di ingresso raggiunge valori molto elevati essendo limitata dalla sola impedenza, molto contenuta, dell’alimentazione (dovuta ai filtri e ai conduttori). Introducendo delle induttanze addizionali (soluzione passiva) si riduce la corrente in ingresso così come il suo contenuto armonico (b). I migliori risultati si ottengono utilizzando i circuiti PFC attivi (c).

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Sistema “E-rgon” ELETTRO SANNIO s.n.c.

Modulo per comparto luce

Modulo per comparto luce e forza motrice

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Al fine di realizzare gli obiettivi sopracitati di risparmio energetico (sia nel comparto luce sia per la generazione di forza motrice) e di conservazione della qualità della fornitura elettrica, l’azienda ELETTROSANNIO s.n.c. ha sviluppato un sistema di trasformazione innovativo denominato “Ergon”.

Il sistema si differenzia in base all’ambito di applicazione, che si particolarizza o nel solo comparto luce o nel comparto forza motrice congiuntamente al comparto luce.

Nell’applicazione al comparto luce, il sistema consiste in un autotrasformatore a gestione elettronica, il cui esercizio consente di ottenere risparmi energetici variabili dal 5% al 30% rispetto all’impiego di autotrasformatori tradizionali.

Il campo di applicabilità del sistema è vasto, e comprende: aeroporti, parcheggi, metropolitane, autostrade, ospedali, centri commerciali e direzionali, case di cura, aree industriali, fiere, negozi, concessionarie, alberghi, centri sportivi, e in generale tutte le utenze caratterizzate da consumi per illuminazione per almeno 6 ore continuative nell’arco della giornata.

Nel caso di applicazione congiunta ai comparti luce e forza motrice, il sistema si presenta come un’apparecchiatura di trasformazione elettromagnetica a controllo di armonica, conservando l’ingombro caratteristico di un tradizionale quadro elettrico trifase. I risparmi energetici complessivi sono compresi tra il 6% ed il 20% rispetto all’impiego di sistemi tradizionali.

In questo caso, il campo di applicazione è esteso a tutte le piccole utenze elettriche ed elettroniche (quali computer e stampanti) e ad utenze industriali con potenza complessiva maggiore di 30 kVA. I sistemi E-rgon vengono installati tra il quadro di alimentazione generale e l’utenza, consentendo di: tagliare i picchi di corrente; abbassare la tensione; ridurre notevolmente i disturbi sulla rete elettrica, ovvero le correnti armoniche non funzionali, incrementando l’efficienza dei carichi. aumentare il fattore di potenza da 0.90 fino a 0.98-0.99.

Condizioni essenziali affinché si possa conseguire l’efficienza ed il risparmio energetico attraverso tale tecnologia sono: Presenza di un insieme di apparecchiature difformi ed elettricamente scollegate tra loro (Network elettrico); Disturbi, in termini di correnti armoniche, e quindi aumento dei consumi dei carichi da gestire; Assorbimento di potenza significativamente variabile nel tempo (funzionamento non costante).

Posizionamento dei sistemi E-rgon

I vantaggi conseguibili sono: Installazione semplice e non invasiva; Riduzione dei costi di fornitura di energia elettrica; Riduzione dei costi di manutenzione; Ottimizzazione della trasmissione dell’energia elettrica; Maggiore protezione delle apparecchiature dai disturbi di rete; Riduzione dei disturbi elettromagnetici dell’impianto; Aumento della disponibilità di potenza impegnata; Riduzione delle dispersioni termiche di natura elettrica; Riduzione della potenza reattiva; Riduzione delle correnti di spunto; Riduzione delle emissioni di gas serra; Possibilità di controllo remoto; Possibilità di contabilizzazione del risparmio energetico; Possibilità di accesso ad agevolazioni fiscali (detrazione IVA e deduzione dell’imponibile)8.

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Fonti: Harmonic Current Emissions - Guidelines to the standard EN 61000-3-2”, EUROPEAN POWER SUPPLY MANUFACTURERS ASSOCIATION, 2010-11-08; “Reference Document on Best Available Techniques for Energy Efficiency”, European Commission, February 2009; n“Sistema E-rgon”, ELETTROSANNIO s.n.c.

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Risparmiatore Energetico: Archimede La EASY s.r.l., costituita nel 2008, è un’azienda sannita che opera a livello nazionale nel settore elettronico ed elettrotecnico. La EASY si avvale di 10 collaboratori e di un laboratorio per progettazioni e collaudi in conformità alle norme internazionali, in grado di affrontare con estrema flessibilità sia produzioni prototipali che di serie. Realizza trasformatori, induttori e alimentatori sia switching che lineari di potenza che vanno da 10 VA a 10 KVA. La EASY ha sviluppato, grazie all’esperienza nel settore dell’elettronica di potenza, il VARIATORE di FLUSSO LUMINOSO che permette di risparmiare energia elettrica negli impianti di pubblica illuminazione tra il 25 ed il 40%.

Questo tipo di apparecchiatura applicata agli impianti con tecnologia a led permette di avere un ulteriore risparmio di energia del 30%, oltre al risparmio già ottenuto con i led.

Inoltre la EASY ha realizzato ARCHIMEDE. Si tratta di un sofisticato stabilizzatore di tensione che, oltre a proteggere le apparecchiature in casa, ufficio, azienda, permette un risparmio fino al 25% di energia elettrica.

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3. Tecnologie per l’agricoltura di precisione 3.1. Spettroscopia Vis-NIR per l’agricoltura di precisione Il suolo è costituito da una miscela eterogenea di particelle minerali di dimensioni diverse, derivanti da rocce alterate e da sedimenti, particelle organiche, costituite da composti in diversi stadi di decomposizione, organismi viventi, acqua, aria e sostanze chimiche, rappresentate da nutritivi minerali associati alle particelle o alla soluzione circolante del suolo stesso.

I fattori di formazione del suolo, come il parent material, il clima, la topografia, la vegetazione e l’impatto antropico determinano, nel corso del tempo, una varietà di differenti tipologie di suolo nel mondo. I processi pedogenetici agiscono anche a scala regionale, suddividendo a volte i territori in ambiti con differenti tipologie di suolo. Insieme ai processi agenti a scala locale, ciò può causare considerevoli variazioni delle proprietà del suolo all’interno di appezzamenti apparentemente omogenei (van Vuuren et al., 2006). Tale variabilità ha conseguenze per la produzione delle piante, poiché le condizioni di crescita possono differire all’interno del-

Un modo per investigate la variazione del suolo potrebbe essere quello di produrre carte dei suoli basate su un numero di analisi tradizionali, chimiche, biologiche e fisiche. Tuttavia, tali analisi sono lunghe e costose (Odlare et al., 2005).

Un metodo alternativo per valutare le variazioni all’interno di un appezzamento potrebbe essere l’uso della spettroscopia della riflettanza nel dominio visibile-infrarosso vicino (vis-NIR).

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l’appezzamento in termini di nutritivi per le piante e di disponibilità idrica (Delin and Lindén, 2002; Delin and Berglund, 2005). È possibile ottenere benefici economici e ambientali adattando la gestione del suolo alla sua variabilità all’interno del campo (agricoltura di precisione o sito-specifico) (Bouma, 1999).

La spettroscopia vis-NIR riguarda la misura della riflettanza spettrale, cioè del rapporto tra la radiazione elettromagnetica riflessa dalla superficie del suolo (o di un atro oggetto) e quella incidente su di esso. Nella spettroscopia vis-NIR i campioni di suolo sono analizzati nell’intera regione spettrale 350-2500 nm, utilizzando uno spettroradiometro. In questa regione, ciascun costituente della miscela inorganica e organica ha proprietà di assorbimento uniche della radiazione elettromagnetica dovute a transizioni elettroniche (nel visibile) e vibrazioni di tipo stretching e bending dei legami molecolari (nell’infrarosso vicino) (Leone, 2000). La spettroscopia vis-NIR ha attirato l’interesse dei ricercatori del suolo come possibile tecnica per migliorare le analisi del suolo, consentendo misure rapide, non distruttive ed economiche, e per le possibilità di determinare alcune proprietà del suolo simultaneamente (Viscarra Rossel et al., 2006; Leone et al., 2010, 2012, 2013).

I dati di riflettanza del suolo possono essere immagazzinati e manipolati per produrre carte digitali dei suoli. Per descrivere e comprendere la distribuzione spaziale delle misure di riflettanza spettrale di campioni di suolo raccolti in campo, in corrispondenza di punti geograficamente referenziati vengono normalmente utilizzati metodi di analisi geostatistica (Leone et al., 2014).

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3.2. Tecnologie per l’irrigazione per l’agricoltura di precisione Si rimanda allo studio realizzato dal CNR ISAFom ed in particolare alla relazione della dottoressa Anna Tedeschi PhD, “Tecniche irrigue innovative per la gestione irrigua sostenibile” (Allegato 2 pg. 77).

3.3. Semina su sodo9 Plantule di mais coltivato su sodo in consociazione con erba medica. Sono evidenti i residui della coltura precedente, importante serbatoio di carbonio che può essere stoccato nel terreno.

Le aziende agricole vocate ai seminativi hanno una doppia possibilità per contribuire alla mitigazione del cambiamento climatico: (a) ridurre il proprio carbon source, ossia ridurre le proprie emissioni di CO2, e (b) accrescere il proprio potenziale di carbon sink, ossia rafforzare la capacità di assorbire la CO2 atmosferica stoccandola in modo più o meno stabile all’interno del sistema agricolo. L’attività agricola è fonte di emissioni di anidride carbonica sia dirette che indirette (a).

Le emissioni sono connesse essenzialmente al consumo diretto e indiretto di energia fossile. Tra i consumi diretti c’è sicuramente il carburante impiegato per il funzionamento delle trattrici. Tra quelli indiretti, invece, vi sono l’impiego di fertilizzanti e di prodotti di sintesi chimica oltre che l’usura delle macchine e degli attrezzi che vengono impiegati prevalentemente nelle fasi di preparazione e lavorazione del suolo. Questi consumi contribuiscono in modo considerevole nell’amplificare l’impronta carbonica del processo produttivo di molti prodotti primari come le granelle. L’attività di coltivazione del terreno, però, ha anche una potenziale funzio9

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Lo studio è stato coordinato dal direttore tecnico scientifico Danilo Marandola di AIPAS (Associazione Italiana Produttori Amici del Suolo) partner di Futuridea.

ne di carbon sink (b). Con questo ci si riferisce alla possibilità di immagazzinare anidride carbonica nel suolo sotto forma di sostanza organica (es. humus).

In questo senso il suolo agricolo può essere considerato un vero e proprio serbatoio di carbonio che può essere rimpinguato o svuotato a seconda delle modalità di conduzione del terreno stesso: un terreno sfruttato e profondamente perturbato dalle lavorazioni generalmente diviene fonte di emissione di CO2, contrariamente a quanto accade ad un suolo che, sottoposto a otazioni e a regimi agronomici specifici, può divenire punto di accumulo di carbonio.

In sostanza, dunque, l’azienda che vuole divenire più virtuosa da un punto di vista del bilancio complessivo del carbonio può intraprendere due diverse strade: ridurre i propri consumi energetici (diretti e indiretti) e accrescere la propria capacità di stoccare carbonio nel suolo. Queste due strade hanno la possibilità di incrociarsi grazie ad una particolare tecnica agronomica chiamata SEMINA SU SODO.

Una seminatrice da sodo impegnata nella semina di veccia sulle stoppie del mais precedentemente coltivato in consociazione con erba medica.

La Semina su sodo, nota anche come No Till o Zero tillage, è una tecnica di agricoltura conservativa che si basa sulla totale assenza di lavorazioni meccaniche del suolo. Per questa ragione è considerata alternativa ai metodi agronomici convenzionali che prevedono l’aratura e tutte le altre forme di preparazione del letto di semina.

Nasce in America negli anni ‘70 del XX secolo, ma inizia a diffondersi maggiormente negli anni ‘90 grazie allo sviluppo di tecniche e mezzi dedicati. Oggi viene adottata in tutto il mondo su oltre 110 milioni di ettari per produrre essenzialmente granelle e foraggi (cereali, oleaginose, leguminose). Negli ultimi anni la superficie coltivata “a sodo” si espande nel mondo a ritmi di 2-3 milioni di ettari/anno, specialmente nelle regioni agricole più competitive e vocate ai seminativi, ma anche nelle aree in via di sviluppo dove la diffusione del sodo viene promossa come elemento di sviluppo rurale sostenibile.

I vantaggi ambientali e aziendali della semina su sodo: Riduzione del carbon footprint e non solo; Contenimento del 60-80% di consumi energetici diretti (carburante) e indiretti (macchine e prodotti di sintesi), con conseguente riduzione delle emis-

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sioni di anidride carbonica (Es. tutto il ciclo di produzione del girasole, dalla semina alla raccolta inclusa, può richiedere con il sodo soli 30 litri/ha di gasolio); Aumento del contenuto di carbonio organico nel suolo e/o riduzione dei processi di mineralizzazione della sostanza organica, con conseguente aumento del potenziale di carbon sink; Contenimento dell’erosione fino a 80-90% (specialmente in aree acclivi), grazie all’assenza di lavorazioni meccaniche, alla copertura costante del suolo (residui + cover crops) e alla presenza continua di radici (vive e morte) nel terreno; Contenimento fino al 70% delle perdite per evaporazione di acqua dal suolo grazie alla copertura/pacciamatura del suolo, alla non-lavorazione degli stradi sotto-superficiali di terreno, alla porosità “naturale” permanente creata dalle radici e dalla microfauna tellurica (es. lombrichi).

Oggi si parla tanto di No Till, specialmente in UE, per i vantaggi ambientali che consente di conseguire rispetto alle tecniche agronomiche convenzionali. Il successo della tecnica, infatti, si basa essenzialmente sulla necessità di mantenere (o migliorare) lo stato di salute del suolo: suoli (naturalmente) ricchi di sostanza organica, di elementi nutritivi e di biodiversità, ben strutturati, non compattati e non dilavati/erosi sono più produttivi e più facili da coltivare rispetto a suoli stressati e depauperati dalle pratiche agricole intensive. Nell’ambito del PSR 2007-2013 diverse Regioni italiane hanno previsto una specifica misura agro-ambientale dedicata a stimolare l’adozione della semina su sodo nelle aziende vocate ai seminativi. Questa possibilità verrà confermata anche nella programmazione 2014-2020 che, in modo più forte rispetto al passato, dovrà dimostrare di contribuire a mitigare il problema del cambiamento climatico.

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4. Ricerca innovativa (Marker Assisted Selection) 4.1. Nuove tecniche di selezione

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L’importanza strategica di questa tecnica di miglioramento genetico risiede nel fatto che consente di orientare contestualmente la ricerca alle condizioni ambientali specificità del suolo, condizioni idriche e valori nutritivi (ogni pianta adatta al suo ambiente) Si tratta di un’alternativa agli OGM che accelera la selezione ma offre più possibilità in tempi rapidi dell’ottimizzazione genetica intraspecie.

Finora la sperimentazione ha dato buoni risultati e ha riguardato 344 colture erbacee e 179 colture arboree (Dati FAO) Questo consente di selezionare nuove varietà in grado di combinare il miglioramento delle proprietà nutritive (alimenti funzionali e nutraceutici) con la resistenza a criticità abiotiche come la salinità e la siccità.

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4.2. Alimenti funzionali Secondo la Commissione sulla scienza degli alimenti funzionali in Europa che ha lavorato al progetto Fufose (Functional Food Science in Europe) una definizione di alimento funzionale potrebbe essere: ‘un alimento che ha un effetto benefico su una o più funzioni nell’organismo, al di là degli effetti nutritivi, in modo rilevante per il miglioramento dello stato di salute e benessere e/o per ridurre il rischio di malattia, consumato come parte di un regime alimentare normale. Non è una pillola, una capsula o qualsiasi forma di integratore alimentare’. (EUROPEAN COMMISSION - European Research Area -Food, Agriculture & Fisheries & Biotechnology Food).

Nell’ambito dello stesso progetto, si è anche scoperta una varietà di fragola ricca di antiossidanti, fornendo il 27% di tali sostanze necessarie per una dieta corretta e ben il 60% del fabbisogno giornaliero raccomandato di vitamina C. A questo si deve anche aggiungere il basso contenuto in carboidrati e sodio e l’elevato contenuto in potassio, rendendo il rosso frutto un importante alimento funzionale, il cui consumo è consigliato per controllare i problemi di ipertensione.

E il peperone non sarà da meno proponendosi con elevati livelli di vitamine A e C e di molecole antiossidanti naturali.

Il farro è più digeribile del grano duro e del grano tenero, e, consumato allo stato integrale, è un ottimo alleato contro i problemi che possono colpire l’apparato digerente, come gastriti o tumori. Possiede proprietà lassative ed aiuta a prevenire tumori dell’apparato intestinale, evitando specialmente il ristagno della bile nell’intestino crasso e favorendo il transito intestinale. Povero di grassi e ricco di fibre, il farro è consigliato nelle diete dimagranti in quanto sazia e non fa ingrassare. Il farro decorticato rispetto al farro perlato possiede maggiore quantità di fibre insolubili.

Alla cicoria vengono attribuite proprietà depurative e disintossicanti, con particolare riferimento alle radici, che sarebbero in grado di stimolare l’attività del fegato e dei reni.

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4.3. Health Claims Regolamento n. 1924/2006 re-

lativo alle indicazioni nutrizionali e sulla salute fornite sui prodotti alimentari Regolamento n. 353/2008 della Commissione che fissa le norme di attuazione per le domande di autorizzazione relative a indicazioni sulla salute Regolamento n.1169/2009 che modifica il regolamento (CE) n. 353/2008 che fissa le norme d’attuazione per le domande di autorizzazione relative a indicazioni sulla salute.

Indicazioni nutrizionali e sulla salute10 I prodotti alimentari che vantano indicazioni nutrizionali e sulla salute sono sempre più diffusi sul mercato dell’UE. Un’indicazione nutrizionale afferma o suggerisce che un alimento ha proprietà nutrizionali benefiche del tipo “povero di grassi”, “senza zuccheri aggiunti” oppure “ricco di fibre”. Qualsiasi affermazione che figuri sull’etichetta, oppure impiegata a fini pubblicitari o commerciali, secondo la quale il consumo di un determinato alimento può essere benefico per la salute, è un’indicazione sulla salute, ad esempio l’affermazione che un prodotto alimentare può contribuire a rafforzare le difese naturali dell’organismo oppure migliorare la capacità di apprendimento.

Quadro legislativo dell’Unione europea Nel dicembre del 2006 i responsabili decisionali dell’UE hanno adottato un regolamento in merito alle indicazioni nutrizionali e sulla salute fornite sui prodotti alimentari. Il regolamento stabilisce norme armonizzate a livello di UE per l’utilizzo delle indicazioni nutrizionali o sulla salute da apporre sui prodotti alimentari sulla base di profili nutrizionali. Uno degli obiettivi cardine del regolamento è quello di garantire che le indicazioni nutrizionali apposte sulle etichette alimentari nell’Unione europea siano chiare e corroborate da prove scientifiche.

Ruolo dell’EFSA Tra i compiti dell’EFSA rientra quello di fornire consulenza scientifica su: Indicazioni “funzionali generiche” sulla salute ai sensi dell’art.13, paragrafo 1, del Regolamento CE Nuove indicazioni funzionali sulla salute ai sensi dell’art. 13, par. 5, del Regolamento CE

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Fonte: http://www.efsa.europa.eu/it/topics/topic/nutrition.htm

Indicazioni su riduzione dei rischi di malattia e sviluppo o salute dei bambini ai sensi dell’art. 14 del Regolamento CE Criteri per definire profili nutrizionali L’EFSA ha il compito di verificare le argomentazioni fornite in tal senso dai richiedenti per giustificare le indicazioni nutrizionali, che possono essere già in uso o il cui utilizzo viene proposto dal richiedente. Di queste informazioni si avvalgono poi la Commissione europea e gli Stati membri, cui spetta decidere se autorizzare o meno le indicazioni.

Come presentare una richiesta di autorizzazione L’EFSA ha predisposto un documento orientativo sulle modalità di presentazione delle richieste di autorizzazione per le indicazioni, al termine di un approfondito processo di consultazione con l’industria e con altre parti interessate. Si raccomanda a quanti desiderino presentare un’indicazione di seguire le istruzioni della guida.’

L’EFSA è costantemente impegnata con le parti interessate per definire e chiarire, laddove necessario, le procedure seguite dal gruppo di esperti scientifici NDA nella valutazione delle domande di autorizzazione, e sin dal 2007 ha offerto linee guida, sia grazie a consultazioni on-line che nel corso di incontri scientifici. Tra il 2010 e il 2012, l’EFSA ha portato avanti il dialogo con le proprie parti interessate per fornire ulteriori chiarimenti su come sta svolgendo il proprio lavoro e per mettere a disposizione dei richiedenti informazioni più particolareggiate sulla preparazione delle domande di autorizzazione di un’indicazione sulla salute. L’EFSA ha poi organizzato una serie di consultazioni su temi specifici per offrire ai richiedenti orientamenti supplementari. Sono state operate le seguenti consultazioni on-line, alcune delle quali seguite dall’organizzazione di un incontro scientifico: settembre 2010: indicazioni sulla salute relative a funzione intestinale e immunitaria; febbraio 2011: indicazioni sulla salute relative a risposte glicemiche post-prandiali o al controllo della glicemia; indicazioni sulla salute relative al controllo del peso corporeo o all’assunzione calorica o al senso di sazietà;

Opinion of the Panel on dietetic products, nutrition and allergies (NDA) on a request from the Commission related to scientific and technical guidance for the preparation and presentation of the application for authorisation of a health claim - Pubblicato: 26 luglio 2007.

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Frequently Asked Questions (FAQ) related to the EFSA assessment of Article 14 and 13.5 health claims applications - Pubblicato: 30 settembre 2009.

Documento informativo per le parti interessate sulla valutazione delle domande di autorizzazione di indicazioni sulla salute di cui all’art. 13, par. 1 e 5, e all’art. 14 - Technical meeting with stakeholders on recent developments related to health claims.

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maggio 2011: indicazioni sulla salute relative alla protezione da danno ossidativo; indicazioni sulla salute relative alla salute cardiovascolare; settembre 2011: indicazioni sulla salute relative alla salute di ossa, articolazioni e cavo orale; indicazioni sulla salute relative alla funzione cognitiva; febbraio 2012: indicazioni sulla salute relative alla prestazione fisica.

A integrazione del primo documento orientativo pubblicato nel 2007, l’EFSA ha poi reso noto un documento contenente le risposte alle domande più ricorrenti (FAQ) in merito alla preparazione e alla presentazione delle richieste di autorizzazione per le indicazioni sulla riduzione dei rischi di malattia e sviluppo o salute dei bambini, di cui all’articolo 14, e per le nuove indicazioni funzionali sulla salute di cui all’art.13, paragrafo 5, del già citato regolamento. La versione aggiornata delle FAQ tiene conto dei commenti ricevuti durante la consultazione del maggio 2009, come anche dei dibattiti svoltisi e dei commenti ricevuti nel corso di una riunione tecnica con i richiedenti tenutasi il 15 giugno 2009.

Nel 2011 è stato pubblicato un nuovo documento con aggiornamenti relativi alla valutazione delle domande di cui all’art. 13, par. 1 e 5, e all’art. 14. Il documento ha tenuto conto degli esiti dei dibattiti svoltisi in occasione di una riunione con le parti interessare nel giugno 2010 e di tutti i commenti ricevuti grazie alla consultazione on-line del maggio 2010.

5. Modifica degli ordinamenti produttivi: nota metodologica Premesso che nell’orientamento verso nuovi ordinamenti produttivi si sconsiglia l’introduzione di colture OGM, sia per le procedure complesse sia per evitare il pagamento delle royalties, si pensa di orientare gli operatori del settore sulla scelta di nuove colture attraverso l’approccio metodologico basato sull’analisi di fattori complessi sia sito specifici sia su larga scala.

Ampio spazio, invece, deve essere dato ai risultati ottenuti attraverso le tecniche MAS che, non solo riducono notevolmente i tempi di selezione delle nuove cultivar, ma soprattutto hanno l’effetto positivo di produrre “soggetti” non solo estremamente compatibili con l’ambiente in cui devono essere inseriti, ma che esaltano alcuni caratteri d’interesse quali: qualità nutritiva, produttività, resistenza a stress abiotici e biotici, ecc.

Il primo punto essenziale per indirizzare su nuovi ordinamenti produttivi è l’analisi fisico-ambientale dell’azienda oggetto di variazione, ossia l’applicazione di quella che è scientificamente conosciuta come Land Suitability Evaluation11 cioè la valutazione dell’effettiva capacità d’uso del suolo attraverso la conoscenza di caratteristiche quali: contenuto in sostanza organica, capacità di assorbimento dell’acqua e dei nutrienti, ecc.

Altro punto essenziale è l’analisi di mercato ossia la fattibilità commerciale delle potenziali nuove coltivazioni. È necessario infatti capire, in particolare, quale mercato può essere interessato ad accogliere nuovi prodotti, se si tratta di grande distribuzione o di vendita a Km zero.

Una volta appurate le caratteristiche fisico-ambientali sito specifiche e l’effettivo assorbimento del mercato, il passo metodologico successivo è rivolto alla verifica della compatibilità tra le cultivar scelte per il nuovo ordinamento colturale e le caratteristiche del suolo.

11

Land Suitability Evaluation

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La scelta della cultivar deve essere fatta anche tenendo conto di altre caratteristiche quali resistenze a fitopatie (es. melo resistente alla ticchiolatura), gusto del consumatore, particolari esigenze colturali (es. idriche, termiche, ecc.).

5.1. Vegetazione intelligente dedicata Estremamente importante è la valorizzazione delle colture di protezione attraverso la creazione di una vera e propria rete verde non produttiva. In questo processo, grande coinvolgimento dovrebbero avere gli Enti competenti per creare indirizzi sulla scelta della vegetazione non produttiva (bordure, aree franose, frangivento, ecc.) valorizzando, soprattutto le specie autoctone che meglio rispondono alle esigenze di uno specifico territorio. Per affrontare lo studio di questo aspetto specifico, bisogna avere una nuova concezione intelligente che tenga conto di: biodiversità vegetale e animale (prolungamento del periodi di impollinazione delle api); protezione del suolo (frane, smottamenti); abbattimento di CO2; valorizzazione paesaggistica; utilizzazione per l’aumento di energia da biomasse. La scelta delle essenze da introdurre, anche in questo caso deve essere fortemente personalizzata alle caratteristiche del suolo e dell’ambiente in genere.

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Alimenti funzionali Web: European Food Information Council Allegati Pirodistilgasogeno di D. Tanfoglio e C. Mongiello Tecniche irrigue innovative per la gestione irrigua sostenibile di A. Tedeschi e G. Ghinassi

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Š Kara - Fotolia.com

Allegato 1

di Domenico Tanfoglio (Piromak srl) e Carmine Mongiello (ENEA)12

Pirodistilgasogeno (N. brevetto 0001378386) I rifiuti che la società moderna produce sono cospicui e di varia natura, rendendo sempre più problematica la loro eliminazione fatta nel pieno rispetto delle norme vigenti; tanto è vero che nel corso degli anni sono stati condotte molte ricerche e studi.

La ricerca fatta in proprio dalla PIROMAK SRL, nella persona dell’Ing. Domenico Tanfoglio e che detiene molti brevetti nel campo della rigenerazione dei rifiuti, nel 1981 ha prodotto il DCS: il primo disgregatore molecolare con gestione della fauna atomica ottenuta.Nel 2007 viene brevettato il PIRODISTILGASOGENO (N. brevetto 0001378386) che,a differenza del DCS del 1981 (N. brevetto 1180345 fin d’ora prodotto in più di 1200 esemplari) anche essendo analogo il principio, è capace di produrre da qualsiasi materiale organico olio di sintesi, Syngas, carbone attivo, nonché separare automaticamente metalli ognuno nella loro specie, e materiali inerti di alto valore edile in quanto privi di materiale organico, naturalmente poi con il gas e l’olio si può ottenere energia elettrica e termica oppure si possono vendere come materie prime.

L’impianto base è composto da un capannone di dimensione adeguata all’impianto in funzione della matrice da trattare; essoècostituito di un’adeguata area esterna dove collocare le attrezzature, nonché di una viabilità, per il trasporto della merce in entrata ed uscita. Il materiale entra nel capannone tenuto in depressione in modo che da esso non fuoriescano odori mentre l’aria all’interno viene conti12

Futuridea nel segnalare questo brevetto si riserva di una verifica tecnica scientifica dello stesso.

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nuamente bonificata, quindi il rifiuto in entrata viene scaricato in una vasca di conferimento e da essa inserito progressivamente nel ciclo di trasformazione al fine di ottenerne dei prodotti commerciabili oppure ritrasformabili in energia elettrica o altro.

La tipologia dei materiali che il PIRODISTILGASOGENO trasforma è quella dei materiali organici che consistono circa in un milione di molecole diverse, tali sono le molecole organiche che conosciamo in quanto catalogate, tanti pensano che i materiali organici siano le deiezioni piuttosto che lo scarto che si produce in cucina, per organico si intende anche plastica, gomma, medicinali, diossine, vestiti, ecc. praticamente quei materiali composti da carbonio/idrogeno/ossigeno. Pertanto nello stabilimento potrà essere trattato qualsiasi tipo di rifiuto anche batteriologicamente pericoloso come rifiuti ospedalieri, carcasse di animali anche infetti, medicinali, rifiuti industriali, terreni da bonificare, materiali provenienti da cimiteri, fanghi organici di ogni tipologia.

L’impianto per il trattamento e la trasformazione dei rifiuti consiste in un parco macchine progettate specificatamente per il caso, le macchine vengono fornite complete degli accessori riguardanti le stesse, ed ognuna porterà il marchio CE in conformità alle norme europee.Il pernocentraledell’impianto è il PIRODISTILGASOGENO, pertanto tutte le altre macchine che lo compongono, chiamate satelliti, sono asservitiallo stesso.Il PIRODISTILGASOGENO lavora in direzione dello sfruttamento della materia organica tramite disgregazione molecolare nonché la riformazione molecolare ecologicamente diversa finalizzato alla produzione dei tre prodotti base . Il tutto avviene mediante un processo didisgregazionemolecolare con l’ottenimento di quattro tipologie di prodotti quali syngas, olio di sintesi, carbone attivo ed energia termica.La macchina si presenta come un monoblocco al quale aggiungere determinati componenti in base alle effettive esigenze del cliente riferite al materiale che ha a disposizione.Le emissioni in atmosfera sono conformi alle disposizioni europee e le acque di processo hanno le caratteristiche previste dalle autorità locali e normative europee.

Il PIRODISTILGASOGENO serve per la disgregazione molecolare di rifiuti organici come biomasse, legname, arbusti, fibre vegetali, fanghi organici, sanse di oliva, vinaccioli, residui vegetali delle trasformazioni industriali, strato essiccato del sottobosco, sterco animale essiccato, scarti di macellazione, filati, cuoio, RSU, CDR, rifiuti industriali, terreni da disinquinare da PCB, e diossine di ogni tipologia, alghe marine, acque di sentina, inoltre gomma (pneumatici) plastiche varie (P.e.t, polietilene, PVC ecc.) La disgregazione consiste nello spaccare la molecola che compone il rifiuto utilizzando temperature di non oltre i 350 °C ottenendo una fauna atomica, contemporaneamente si libera uno ione dal metallo che costituisce il tubo fusorio il quale toglie la memoria agli atomi liberi nel tubo, in un secondo momento si ha la riaggregazione molecolare determinata dalla natura stessa ottenendo un

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Caricatore a palette per Piro Caricatore Piro Depuratore emissioni del DCS Ciminiera emissioni depurate DCS Caricatore DCS Condensatore separatore gas da olio di sintesi Polmone gas per generatori di corrente Silos a scarico automatico per carbone Propulsore DCS Generatore di corrente a Syngas Pirodistilgasogeno

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gas (CH4+CO+H2+C3H8+C4H10ecc.) che ha mediamente una potenza termica di 9-10.000kcal/kg che può variare in funzione della matrice in ingresso,in funzione del materiale introdotto si otterrà anche una concreta quantità di olio di sintesi , composto principalmente di alcool metilico (CH3OH) benzeni e tutta la catena di idrocarburi aromatici.Alla fine del processo inoltre si ottiene un particolato carbonico assomigliante alla carbonella di legno(carbone attivo) e come tale può essere commercializzato o si potrà usare come combustibile per il processo di disgregazione inserendolo nel DCS. Il carbone attivo che esce dal PIRODISTILGASOGENO ha una temperatura di 400 °C e pertanto bisogna portarlo alla temperatura al di sotto dei 100°C per evitare che una volta venuto a contatto con l’aria prenda fuoco; il raffreddatore consiste in un tubo in acciaio inossidabile a ciclo rinviato con scambiatore di calore aria acqua, in tal modo il carbone verrà raffreddato e potrà essere veicolato al silos di raccolta, il calore ricavato dal carbone entra nel circuito di cogenerazione specialmente nel circuito di riscaldamento cisterne idrocarburi, il carbone veicola nel raffreddatore tramite coclea intermittente trainata da un motoriduttore a bagno di olio. La durata industriale del PIRODISTILGASOGENO è stimata in almeno 50 anni lavorando non meno di 8000 ore anno.

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Allegato 2

Anna Tedeschi13 - Graziano Ghinassi14

Tecniche irrigue innovative per la gestione irrigua sostenibile L'acqua è il fattore chiave per l’approvvigionamento alimentare, senza, le colture semplicemente non possono crescere. L'acqua unisce tutti i protagonisti del settore agricolo, in tempi di scarsità abbiamo tutti la responsabilità di utilizzare l'acqua saggiamente, efficientemente e produttivamente. Il settore agricolo è il più grande utilizzatore di acqua, questo in tutto il mondo, occorre circa il 70% di acqua per garantire le rese produttive annuali. L'acqua è sempre più scarsa sia per la crescente competizione per questa risorsa sia per la pressione esercitata dai governi per destinare la risorsa idrica ad altri settori produttivi.

Pertanto due sfide si aprono per il settore agricolo cioè nell’applicazione dell’irrigazione si deve fare di più con meno, questo vuol dire che la produzione colturale deve aumentare per unità di acqua ed energia utilizzata. Questo obiettivo deve essere conseguito nel rispetto della protezione e sostenibilità ambientale.

Tale approccio può essere conseguito attraverso l’irrigazione di precisione oppure, laddove non c’è la disponibilità di tecnologie e mezzi avanzati, attraverso l’applicazione dell’irrigazione in deficit.

L’irrigazione di precisione consiste nell’ottimizzare l’allocazione dell’acqua irrigua. Per fare questo è importante conoscere la performance del sistema irriguo e conoscere bene le proprietà fisiche del suolo in quanto entrambe influenzano l’efficienza di applicazione dell’acqua irrigua. La caratterizzazione dei suoli nello spazio e lungo la profondità può essere effettuata attraverso varie metodologie di monitoraggio. Il campionamento del suolo attraverso un approccio di distribuzione statistica sono dispendiose in termini di tempo. Pertanto al fine di ottenere migliori o simili risultati 13 14

CNR-ISAFOM – Istituto per i Sistemi Agricoli e Forestali del Mediterraneo, Via Patacca 85 - 80056 Ercolano (NA) GESAAF - Gestione dei Sistemi Agrari, Alimentari e Forestali – Università di Firenze

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ma con procedure più speditive e con un numero minimo di campioni si ricorre re alla “Automatic Resistivity Profiling (ARP)“. ARP consente rapide indagini della distribuzione spaziale dei vari strati di terreno, vale a dire il profilo attivo della zona radicale, attraverso la proprietà del” Soil Electric Resistivity (SER)”. Supportato dalla tecnologia GPS, nel caso studio illustrato sono previsti 30.000 valori misurati per ettaro. Mappe della resistività a diversi strati (cioè, da 0 a 170 cm) sono stati restituiti dalla tecnologia ARP. Poiché SER è correlato al contenuto di argilla, mappe della distribuzione di argilla del suolo possono essere forniti in tempo reale. La suddivisione del campo secondo le variazioni di resistività in campo può aiutare nella valutazione della scelta dei siti di campionamento del suolo. L'installazione di settori di irrigazione o altri stratagemmi possono essere organizzati in modo da abbinare alte efficienze di applicazione (AE), che influisce di conseguenza l’uso di acqua ed energia stagionale.

L’irrigazione in deficit è quando l’apporto idrico fornito è inferiore alla domanda evapotranspirativa.

Per applicare tale tecnica bisogna tener conto di molte caratteristiche suolo-pianta-atmosfera che giocano un ruolo individuale ma anche la loro interazione. Pertanto bisogna avere una chiara conoscenza delle proprietà fisiche ed idrauliche del suolo, della riserva idrica del suolo al momento della semina, essa gioca un ruolo importante in quanto s’intacca questa riserva quando l’apporto idrico non è sufficiente.

Il monitoraggio continuo del contenuto idrico del suolo e della evapotranspirazione sono necessari nella gestione dell’irrigazione in deficit. Nell’applicare tale tecnica bisogna considerare la massimizzazione della water productivity (WP) piuttosto che la massimizzazione della produzione. Inoltre bisogna valutare il fattore di risposta della resa (Ky) che mette in relazione il decremento relativo di resa (1-Ya/Ym) e il deficit relativo di evapotranspirazione (1-Eta/Etm). A parità di (1-Eta/Etm) si possono avere, a seconda delle specie, diversi Ky. Valori di Ky<1 la perdita di resa non è preoccupante, mentre a Ky >1 il decremento di resa è significativo. I Ky possono essere stimati per la stessa coltura nelle diverse fasi fenologiche , conseguendo informazioni sulla fase fenologica più sensibile allo stress idrico, informazione utile nella gestione dell’irrigazione.