film agricoli a lunga durata · 2013. 10. 11. · 9 film di copertura considerazioni economiche 0...
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Performance Chemicals
Film Agricoli a Lunga Durata
Un Doppio Vantaggio per le Aziende Agricole e
l’Ambiente
Enrico Galfre’, BASF – Technical Center Polyolefines
22
IlIl gruppogruppo BASFBASFSegmentiSegmenti ee DivisioniDivisioni
Ch
em
icals
Pla
sti
cs
PerformancePolymers
Polyurethanes
Crop Protection Oil & Gas
Perf
orm
an
ce
Pro
du
cts
Paper Chemicals
Dispersions& Pigments
Care Chemicals
Inorganics
Petrochemicals
IntermediatesF
un
cti
on
al
So
luti
on
s
ConstructionChemicals
Coatings
Catalysts
Ag
ricu
ltu
ral
So
luti
on
s
Oil
&G
as
PerformanceChemicals
33
BASF Performance ChemicalsBASF Performance ChemicalsFocusFocus sullesulle industrieindustrie
LightStabilizers
PigmentsFlame
RetardantsPolymerModifiers
Antioxidants
Plastic Additives
Services SystemsProducts
AutomotiveElectrical &Electronics
Textiles &Fibers
Agriculture PackagingBuilding &
Construction
Valore aggiunto per il cliente
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SommarioSommario
Introduzione
Considerazioni ambientali ed
economiche
Parametri importanti nella scelta del
film di copertura
• Caratteristiche dei film &
meccanismi di foto-ossidazione
• Parametri ambientali generali
• Parametri ambientali speciali
Conclusioni
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IlIl mercatomercato deidei filmfilm didi coperturacopertura agricoliagricoli
16 (40%)20 (50%)4 (10%)40Turkey
3 (14%)
12 (85%)
18 (45%)
17 (30%)
Condizioni moderate
1000 Ha (% sul totale)
37 (70%)<1 (<1%)55Spagna
+Portogallo
<1 (1%)15 (85%)18Rest of EU
<1 (5%)1-2 (10%)14Morocco
3 (6%)19 (49%)40Italy
Condizioni critiche
1000 Ha (% sul totale)
Condizioni blande
1000 Ha (% sul totale)
Numero totale
in 1000 Ha
Paese
Condizioni blande: film di breve durata e/o irraggiamento limitato con scarsa esposizione ai trattamenti agro-chimici
Condizioni moderate: film fino a 24 mesi, irraggiamento intenso ed esposizione regolare a trattamenti agro-chimici
Condizioni critiche: film 33 mesi o durata superiore, irraggiamento intenso con frequente esposizione a trattamenti agro-chimici
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40.000 Ha di serre
Principalmente localizzate in:
Sud (65%): Sicilia (34%), Campania (14%),Puglia e Calabria (17%)
Nord (23%): Veneto (9%), Liguria (8%) edEmilia-Romagna (6%)
Centro (12%): Lazio (9%) e Toscana (3%)
Fonte: Indagine BASF.
InstallazioniInstallazioni serricoleserricole in Italiain Italia
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Film diFilm di coperturacoperturaConsiderazioniConsiderazioni ambientaliambientali
2500
2300
2000
Kg Film / Ha
200 µE36 mesi
180 µD – E24 mesi
150 µC12 mesi
SpessoreClasse
EN 13206Durata
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
Kg
Film
/H
a/3
an
ni
12 mesi 21 mesi 24 mesi 33 mesi 36 mesi
Kg Film / Ha / 3 anni
Un film di maggior durata ha un minor impatto ambientale
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Film diFilm di coperturacoperturaConsiderazioniConsiderazioni economicheeconomiche
3.06 € 7668 €200 µE36 mesi
2.87 € 6600 €180 µD – E24 mesi
2.28 € 4560 €150 µC12 mesi
Costo indicativo*
(€/Kg) (€/Ha)Spessore
Classe
EN 13206Durata
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
€/H
a/3
an
ni
12 mesi 21 mesi 24 mesi 33 mesi 36 mesi
Costo film agricolo calcolato su 3 anni
* Prezzi indicativi film di coperturamediamente termici non diffusivi
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Film diFilm di coperturacoperturaConsiderazioniConsiderazioni economicheeconomiche
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
€/H
a/3
an
ni
12 mesi 21 mesi 24 mesi 33 mesi 36 mesi
Costo rimozione & installazione su 3 anni*
Costo film agricolo calcolato su 3 anni
Un film di maggior durata è economicamente piu’ vantaggioso
3.06 € 7668 €200 µE36 mesi
2.87 € 6600 €180 µD – E24 mesi
2.28 € 4560 €150 µC12 mesi
Costo indicativo*
(€/Kg) (€/Ha)Spessore
Classe
EN 13206Durata
*Costo medio rimozione + installazione film per serrastd (3.5-4 m altezza): 0,17€/m2 = 1700€/Ha
* Prezzi indicativi film di coperturamediamente termici non diffusivi
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PerPer giustificaregiustificare ll’’investimentoinvestimento,, unun filmfilmdevedeve raggiungereraggiungere lala duratadurata dichiaratadichiarata
Come ottenere una copertura a lunga durata?
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Fattori determinanti per la corretta durataFattori determinanti per la corretta duratadi un film per serradi un film per serra
Radiazione solare(intensità radiazione UV, localizzazione geografica, radiazione totale)
Composizione, struttura e spessore del film(polimero, pigmenti, additivi, cariche, mono-multistrato)
Architettura della serra(altezza, ventilazione, supporti, finestre, materiali, installazione)
Trattamenti(agrochimici, zolfo elementare / frequenza, concentrazione, applicazione /coltura)
Tipo di coltivazione
Temperatura e climatologia(calore, vento, pioggia)
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Fattori determinanti per la corretta durataFattori determinanti per la corretta duratadi un film per serradi un film per serra
Radiazione solare(intensità radiazione UV, localizzazione geografica, radiazione totale)
Composizione, struttura e spessore del film(polimero, pigmenti, additivi, cariche, mono-multistrato)
Architettura della serra(altezza, ventilazione, supporti, finestre, materiali, installazione)
Trattamenti(agrochimici, zolfo elementare / frequenza, concentrazione, applicazione /coltura)
Tipo di coltivazione
Temperatura e climatologia(calore, vento, pioggia)
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0.7nm-------------------------------------------------------3000nm
Superficieterrestre
175nm------------------------------------------3000nm
Troposfera (parziale assorbimento nell’IR da parte di CO2 e H2O)
25 Km - Stratosfera (assorbimento nell’UV-C da parte di O3)
100 Km -Termosfera / Ionosfera (assorbimento nel Vacuum-UV)
290nm-------------------------3000nm
StabilizzazioneStabilizzazione del filmdel film-- LL’’emissioneemissione solaresolare
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StabilizzazioneStabilizzazione del filmdel film-- LL’’irraggiamentoirraggiamento misuratomisurato alal suolosuolo
Irraggiamento solare al suolo - sito BASF Pontecchio Marconi
0
20
40
60
80
100
120
140
1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Anni
kL
ys
1 KLangley = 1Kcal/cm2
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ComeCome avvieneavviene lala degradazionedegradazionefotofoto--ossidativaossidativa??
Polyethylene + Radicals
Polyethylene (partially degraded) + Radicals
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
.
. O2
degraded
UV
Polyethylene
Polyethylene
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NiQ
ComeCome rallentarerallentare lala degradazionedegradazione fotofoto--ossidativaossidativa??
Polyethylene Polyethylene + Radicals
Polyethylene (partially degraded) + RadicalsPolyethylene (partially degraded) + Radicals
CH2 CH2 CH2
CH2
(HALS)Catturatoridi radicali
2. Nichel Quencher
3. HALSCH2
1. Assorbitori UV
CH2
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CatturatoriCatturatori didi radicaliradicali::-- HALS: comeHALS: come funzionanofunzionano
Molti “attori” intervengono nel processo di stabilizzazione
H
R
N = HALS
= Ossigeno
Film in Polietilene
O2O2
O2
= RadicaleP•
P•
P•
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O2
O2
CatturatoriCatturatori didi radicaliradicali::-- HALS: comeHALS: come funzionanofunzionano
Sia le HALS che i radicali reagiscono con l’Ossigeno per “attivarsi”
H
R
N = HALS
= Radicale
O2
P•
P•
P•
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CatturatoriCatturatori didi radicaliradicali::-- HALS: comeHALS: come funzionanofunzionano
Sia le HALS che i radicali reagiscono con l’Ossigeno per “attivarsi”
= HALS attivata
= Radicale perossido
P•
P•
R
N
O.
POO•
20
CatturatoriCatturatori didi radicaliradicali::-- HALS: comeHALS: come funzionanofunzionano
Ogni gruppo reattivo di una HALS disattiva 2 radicali accoppiandoli
R
N
O.P•
P•
POO•Accoppiamento&Disattivazione
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CatturatoriCatturatori didi radicaliradicali::-- HALS: comeHALS: come funzionanofunzionano
R
N
O.
P•
Al termine della reazione la HALS puo’ disattivare nuovi radicali
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Fattori determinanti per la durata di unaFattori determinanti per la durata di unacoperturacopertura
Radiazione solare(intensità radiazione UV, localizzazione geografica, radiazione totale)
Composizione, struttura e spessore del film(polimero, pigmenti, additivi, cariche, mono-multistrato)
Architettura della serra(altezza, ventilazione, supporti, finestre, materiali, installazione)
Trattamenti(agrochimici, zolfo elementare / frequenza, concentrazione, applicazione /coltura)
Tipo di coltivazione
Temperatura e climatologia(calore, vento, pioggia)
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ArchitetturaArchitettura delladella serraserra
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MaterialiMateriali didi supportosupporto && montaggiomontaggio
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Fattori determinanti per la durata di unaFattori determinanti per la durata di unacoperturacopertura
Radiazione solare(intensità radiazione UV, localizzazione geografica, radiazione totale)
Composizione, struttura e spessore del film(polimero, pigmenti, additivi, cariche, mono-multistrato)
Architettura della serra(altezza, ventilazione, supporti, finestre, materiali, installazione)
Trattamenti(agrochimici, zolfo elementare / frequenza, concentrazione, applicazione /coltura)
Tipo di coltivazione
Temperatura e climatologia(calore, vento, pioggia)
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O2
HALSHALS-- ll’’effettoeffetto deidei trattamentitrattamenti agrochimiciagrochimici
R
N
H
POO•
O2
O2
O2
O2
H+
H+
H+
H+H+
P• Degradazionedel polimero!
HALS disattivata
H+
H+
H+
= Sostanze Acide
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O2
O2
HALSHALS-- ll’’effettoeffetto dellodello zolfozolfo
R
N
H
POO•
O2
O2
O2
O2
P• Degradazionedel polimero!
HALS disattivata
S
S S
SS
S
S
SS
S
S
S S
= Zolfo Elementare
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HALSHALSInterazioniInterazioni chimichechimiche differentidifferenti
L’alcalinità delle HALS influenza la loro reattività con le specie acide
H+
S SS
S
S
H+
H+ H+
SS
S
S
S
H+
H+
H+
H+
SS
S
S
S
H+H+
H+
Alcalinità delle HALS
HALS tradizionali(Secondarie)
HALS metilate(Terziarie)
NOR™ HALS
H+
R
N
H
R
N
OR
R
N
R
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LL’’accumuloaccumulo didi zolfozolfo sullesulle coperturecoperture nelneltempotempo
Durata
UnAnno
DueAnni
TreAnni
Quattro opiù anni
Moderati
Critici
500 ppm
1000 ppm
2000 ppm
Severi
1500 ppm
Livelli di Zolfo
Tendenza approssimata diaccumulo di zolfo in Sud Italia
Fonte: Product development Film & Fibers applications, (BASF, Italy)
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IndagineIndagine sullosullo svilupposviluppo deidei trattamentitrattamenti::unun incrementoincremento nellnell’’usouso didi zolfozolfo
Percentuali di film analizzati e raggrupati per livelli di zolfo (ppm)Statistica rilevata su un campione di film 24-36 mesi prelevati nel 2000 e 2008.Fonte: Product development Film & Fibers applications, (BASF, Italy)
0 10 20 30 40 50 60 70
% campioni
<500
500-1000
1000-1500
1500-2000
>2000
pp
mzo
lfo
Italia 2008
Italia 2000
% campioni sopra le 2000 ppm: 9% nel 2000 , 23% nel 2008
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TrattamentiTrattamenti agrochimiciagrochimicicontaminazionecontaminazione direttadiretta delladella plasticaplastica
Zolfo sublimato
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TrattamentiTrattamenti agrochimiciagrochimicicontaminazionecontaminazione indirettaindiretta delladella plasticaplastica
Small tunnel Tunnel Greenhouse
33
ConclusioniConclusioni
Un film di copertura a lunga durata costituisce
una scelta sostenibile ed economicamente
vantaggiosa
Esistono diverse classi di stabilizzanti per
limitare la degradazione di materiali plastici
indotta dalla radiazione UV
Un’appropriata stabilizzazione del film
agricolo, è fondamentale per il
raggiungimento della durata prevista
Tale obiettivo è inoltre condizionato da un
corretto uso del film agricolo e da moderati
trattamenti sotto serra
3434
LL’’offertaofferta BASF per laBASF per la stabilizzazionestabilizzazione didi materiematerieplasticheplastiche perper ll’’agricolturaagricoltura
Resistenza aitrattamenti
Agro-chimici
Alta
Bassa
Chimassorb® 2020Chimassorb® 944
Uvinul® 5050
Tinuvin® 111
Tinuvin® NOR™ 371
Tinuvin® XT 200
Tinuvin® 494
Grazie perGrazie per ll’’attenzioneattenzione!!
Per ulteriori informazioni:Montse Guillamon([email protected])