10.4 Bioetanolo

BIOENERGIE E COLTURE ENERGETICHE D 211 10.4 Bioetanolo. Il bioetanolo è un alcol ottenuto dal processo di fermentazione di diversi prodotti agricoli ricchi di carboidrati e zuccheri, quali i cereali (mais, sorgo, frumento, orzo), le colture zuccherine (barbabietola e canna da zucchero), la patata (per la trattazione delle caratteristiche agronomiche delle colture si rimanda alle parti specifiche delle erbacee in questo Manuale), la frutta e le vinacce. Le materie prime per la produzione di bioetanolo possono provenire da coltivazioni dedicate, da residui di coltivazioni agricole e forestali o ancora da eccedenze agricole temporanee e occasionali, da scarti di lavorazioni delle industrie agrarie e agroalimentari oppure dai rifiuti urbani. In condizioni ambientali l alcol etilico è un liquido volatile, infiammabile e incolore, con un odore piacevole. La grande varietà di biomasse utilizzabili (ciascuna evidentemente con un proprio contenuto e tipo di carboidrati con relativa resa) non rende unificabile nel dettaglio la fase di preparazione. In termini del tutto generali è possibile affermare che, dopo una prima sezione comprendente il lavaggio e la separazione di tutte le eventuali sostanze estranee, si debba procedere alla separazione, selezione, macinatura e umidificazione della parte di materia prima contenente la sostanza da fermentare. Per molti polisaccaridi la fase della macinazione assume particolare importanza poiché produce una notevole quantità di prodotti secondari che garantiscono un elevato valore aggiunto all intero processo. Gli interessi verso il bioetanolo risalgono al 1980, in epoca di crisi energetica , ma i primi piani di defiscalizzazione sono entrati in vigore nella Finanziaria 2003; nel frattempo l Unione Europea ha emanato delle direttive che invitano gli Stati membri a introdurre nei combustibili fossili usati nei trasporti anche una parte di origine rinnovabile. Attualmente in Italia la produzione di bioetanolo deriva principalmente dalla barbabietola, dalla canna da zucchero (melasso) e da materie vinose (piccole quantità provengono anche da cereali e frutta). Il principale polimero degli zuccheri oggi utilizzato per la produzione di bioetanolo (polisaccaride) è l amido che, sottoposto a idrolisi, può fermentare e quindi produrre alcol etilico. Le tecnologie attualmente impiegate per la produzione di bioetanolo si possono classificare in base al materiale utilizzato: fi liera di produzione da canna da zucchero (macinazione, estrazione del succo, trattamento, fermentazione e distillazione); fi liera di produzione da barbabietola (la bietola tagliata è posta in un diffusore dove lo zucchero viene estratto da un mezzo di estrazione; per il succo, precedentemente estratto alla temperatura di 70-80 °C, seguono poi la fermentazione e la distillazione); p roduzione di etanolo da sostanze amidacee (processo di macinazione umida, o macinazione a secco, seguito da idrolisi, fermentazione e distillazione). La più importante produzione di etanolo di origine amidacea, a livello mondiale, proviene dal mais, il quale contiene una percentuale di amido che va dal 65 al 72%, che si trasforma in etanolo con un efficienza del 90% (Fig. 1.25). Esistono due processi standard per la produzione di etanolo da mais: il wet-milling (lavorazione a umido) e il dry-milling (lavorazione a secco). Essenzialmente non esistono grosse differenze tra questi due metodi. La procedura del wet-milling è leggermente più costosa e ha una resa minore in bioetanolo; questo processo è comunque preferibile al dry-milling in quanto fornisce molti altri prodotti: olio di granoturco, alimenti di glutine, farina di glutine e Corn Steep Liquor, ognuno dei quali ha un valore sul mercato. D

SEZIONE D
SEZIONE D
PRODUZIONI VEGETALI ERBACEE
Da quando l’uomo, oltre 12.000 anni fa, ha iniziato la sua transizione da una civiltà primordiale, basata sulla caccia e la raccolta di prodotti naturali, a una civiltà sempre più evoluta e basata sull’agricoltura (selezione e coltivazione dei vegetali commestibili e addomesticamento animale), le specie vegetali erbacee, prima naturali e poi coltivate, si sono sempre dimostrate determinanti per garantire la sopravvivenza e la stabilità sociale delle comunità.Nella presente Sezione D del Manuale dell’Agronomo, le più importanti Colture erbacee vengono presentate e suddivise nelle loro attuali categorie: cereali, leguminose da granella, colture oleaginose, colture da inulina, colture da fibra, colture da zucchero, patata e pomodoro in pieno campo, tabacco e colture bioenergetiche. Sono inoltre esposte a trattazione anche le altre categorie di colture quali: le colture foraggere e i relativi metodi di conservazione, le coltivazioni orticole, le coltivazioni floricole e ornamentali, e anche il comparto delle piante aromatiche e officinali.Delle specie appartenenti a ciascun gruppo considerato vengono descritti: l’importanza economica e la diffusione della coltura; i caratteri botanici e il ciclo biologico; le esigenze climatiche e pedologiche; le varietà e il miglioramento genetico.Per la tecnica colturale si riportano gli aspetti relativi ad avvicendamento, sistemazione e preparazione del terreno, concimazione, semina, lotta alle malerbe, irrigazione, altre eventuali pratiche e raccolta. Relativamente alla produzione, sono illustrate le tipologie di prodotti e le rese conseguibili, qualità e caratteristiche mercantili, impieghi e conservazione.Per quanto riguarda invece le avversità, biotiche e abiotiche, per un quadro completo e per le relative tecniche di difesa si rimanda alla Sezione G - Avversità e difesa delle colture del presente Manuale.Coordinamento di SezioneMario Baldini, Francesco Danuso, Romano GiovanardiRealizzazione e collaborazioniElena Accati Garibaldi, Michele Baglini, Mario Baldini, Chiara Bartolini, Vito Vincenzo Bianco, Stefano Bocchi, Basilio Borghi, Gianluca Burchi, Fabio Castelli, Luigi Cattivelli, Andrea Cavallero, Claudio Cervelli, Salvatore Luciano Cosentino, Stefano Cosimi, Luigi Damiani, Francesco Danuso, Giuseppe De Mastro, Giovanni Delogu, Agostino Falavigna, Enrico Farina, Floriano Ferri, Salvatore Foti, Fiorenzo Gimelli, Romano Giovanardi, Antonio Grassotti, Giovanni Guarda, Giuseppe La Malfa, Sara Lazzereschi, Vittorio Marzi, Vitangelo Magnifico, Elisabetta Mercatelli, Beatrice Nesi, Alberto Paradossi, Carlo Pasini, Diana Pestrin, Aldo Pollini, Marco Sandonà, Pietro Siviero, Mariolino Snidaro, Antonio Michele Stanca, Paolo Talamucci, Romano Tesi, Debora Trinchello, Domenico Ugulini, Mauro Vecchiettini, Giampietro Venturi, Roberta Venturo, Giampaolo Zanin