INTRODUZIONE

INTRONel 2014 circa 1796 impianti di biogas in funzione EE da biogas

SCOPO

Nel 2014 circa 1796 impianti di biogas in funzione EE da biogasfortemente incentivata anche per questo egrave importante verificareche sia ambientalmente sostenibile

SCOPOi) Valutare lrsquoimpatto ambientale della produzione di EE in

impianti di digestione anaerobica (AD) caratterizzati dadiversa taglia e differente alimentazione

ii) identificare gli aspetti chiave (hotspots) del sistemaii) identificare gli aspetti chiave (hotspots) del sistema

STRATEGIE DI MITIGAZIONESTRATEGIE DI MITIGAZIONEi) Copertura delle vasche di stoccaggio del digestatoii) Valorizzazione del calore

4 IMPIANTI CONSIDERATI

4 impianti di digestione anaerobica (11 PiemontePiemonte e33 LombardiaLombardia)p g ( )

PotenzaPotenza elettricaelettrica variabile da 220 a 999 kW Alimentati con insilatiinsilati didi cerealicereali (mais e triticale) refluireflui

zootecnicizootecnici (liquame bovino e suino) Mesofilia (39 41degC) Mesofilia (39- 41 C) Stoccaggio del digestato in vasche aperte Dissipazione del surplus termico

UNITArsquo FUNZIONALE amp CONFINI DEL SISTEMA

UNITArsquo FUNZIONALE 1 kWh elettrico (1 kWh) prodotto dal CHP

CONFINICONFINI DELDEL SISTEMASISTEMA

GAS ESAUSTI CH4CH4

ETET

CHP CH4

1 IMPIANTO ALIMENTATO 1 IMPIANTO ALIMENTATO UNICAMENTE A REFLUIUNICAMENTE A REFLUI

CH4

EEEE

ETETDAUTILIZZO BG

UNICAMENTE A REFLUIUNICAMENTE A REFLUI

Liquame bovino e suino

220 kW

FASE DI FASE DI CONVERSIONECONVERSIONE

LIQUAME

DIGESTATO220 kW

Surplus termico dissipatoSurplus termico dissipato

OLIO EE MOTORE CHP NH3

N2O CH4

EE-ET NaOH DIGESTORI

CONFINI DEL SISTEMA (ii)GAS DI SCARICO COMPOSTI N-P GAS DI SCARICO

BIOMASSA INSILATOCOLTIVAZIONE E RACCOLTA INSILAMENTO

FASE FASE DIDI STOCCAGGIOSTOCCAGGIOFASE DI CAMPOFASE DI CAMPO

CARBURANTI OLIO TRINCEA

CARBURANTI OLIOOLIO TRINCEA

SEMI AGROFARMACI FERTILIZZANTI

TRATTORI MACCHINE

GAS DI SCARICO CH4

CH4

TRATTORI MACCHINE OPERATRICI

ETETDAUTILIZZO BG1 IMPIANTO ALIMENTATO 1 IMPIANTO ALIMENTATO

FASE DI FASE DI

EEEE

DIGESTATO

COMPLETAMENTE CON COMPLETAMENTE CON INSILATI DI CEREALIINSILATI DI CEREALI

Insilato di mais e di FASE DI FASE DI CONVERSIONECONVERSIONE

OLIO EE CHP NH3

EE-ET NaOH IMPIANTI

triticale999 kW

Surplus termico dissipatoSurplus termico dissipato

No LUCNo LUC EE CHPN2O CH4

IMPIANTINo LUCNo LUC

CONFINI DEL SISTEMA (iii)GAS DI SCARICO COMPOSTI N-P GAS DI SCARICO

BIOMASSA INSILATOCOLTIVAZIONE E RACCOLTA INSILAMENTO

FASE FASE DIDI STOCCAGGIOSTOCCAGGIOFASE DI CAMPOFASE DI CAMPO

CARBURANTI OLIO TRINCEA

CARBURANTIOLIO TRINCEA

SEMI AGROFARMACI FERTILIZZANTI

TRATTORI MACCHINE

GAS DI SCARICO CH4

CH4

TRATTORI MACCHINE OPERATRICI

ETETDAUTILIZZO BG

2 IMPIANTI 2 IMPIANTI

FASE DI FASE DI

EEEE

DIGESTATO

2 IMPIANTI 2 IMPIANTI CODIGESTIONE INSILATI CODIGESTIONE INSILATI

DI CEREALI E REFLUIDI CEREALI E REFLUI

585 999 kW FASE DI FASE DI CONVERSIONECONVERSIONE

OLIO EE CHP NH3

LIQUAME

EE-ET NaOH IMPIANTI

585 e 999 kW

Surplus termico dissipatoSurplus termico dissipatoNo LUCNo LUC

EE CHPN2O CH4

IMPIANTI

ANALISI DI INVENTARIO Raccolta e stima dei dati (i)

RILIEVI DIRETTI (DatiDati primariprimari) Schede di rilievo compilate dagli agricoltori per quanto riguarda

la tecnica colturale i fattori produttivi consumati nel corso delciclo produttivo la meccanizzazione delle operazioni di campo

ReseRese delle diverse colture perdite per insilamento 10 Schede di rilievo per distanzedistanze didi trasportotrasporto MonitoraggioMonitoraggio degli impianti produzione di EE alimentazione

consumo di NaOH elettricitagrave carburanti olio motore

DATI SECONDARI (ECOINVENTECOINVENT BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA MODELLIMODELLI DIDI

temperature di processo

DATI SECONDARI (ECOINVENTregECOINVENTreg BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA MODELLIMODELLI DIDISTIMASTIMA) Perdite di metano per trafilamenti e durante trattamenti del

biogas e come incombusti (2) E i i i f i di i d l CHP Emissioni fumi di scarico del CHP Emissioni da stoccaggio del digestato in vasche aperte Emissioni N e P compounds durante la coltivazione dei cereali

(Brentrup et al 2000 Nemecek and Kagi 2007) E i i i l t ll t i t di i l d i fl i (IPCC) Emissioni legate allo stoccaggio tradizionale dei reflui (IPCC) Impatto ambientale dei fattori produttivi a logorio parziale (es

trattori operatrici digestore motore CHP)

ANALISI DI INVENTARIO Raccolta e stima dei dati (ii)

ImpiantoImpianto didi biogasbiogas digestoridigestori ee CHPCHP

8 anni 20 anni 20 anni

Costruzione Manutenzione Smaltimento digestori e CHP = Database Ecoinventreg modificando leinformazioni presenti con quelle rilevate eo ricavate dalle relazioni tecniche ed eseguendo un upscalingupscaling(fattore di scala di 06) con la stessa equazione utilizzata per le economie di scala (Whiting and Azapagic2014)2014)

E2 = E1 (C2C1)06

doveE1 e E2 impatto ambientale dellrsquoimpianto (digestore o CHP) piugrave piccolo e piugrave grande rispettivamente C1 e C2 dimensione (volume per i digestori e potenza elettrica per il CHP)dellrsquoimpianto piugrave piccolo piugrave grande rispettivamente 06 fattore di scala

INVENTARIO (i) le colture Mais (MS) e Triticale (TS)

OPERATIONMS TS TRATTORE MACCHINE OPERATRICE Consumo

gasolio(k h )

Capacitagrave di lavoro

(h h)

Fattori produttivi impiegatirese produttiveSC DC -

Massa PotenzaTipo Size

Massa (kgha) (hah)

produttiveSC DC(kg) (kW)

Tipo Size(kg)

Fetilizzazioneorganica

1 1 1 5050 90Carro botte

20 m3 200044 for MS30 for TS

02 for MS03 for TS

80 tha digestato per MS 50 tha digestato per TS

Aratura 1 1 1 10500 190 Aratro - 2000 285 09Erpice

Erpicatura 1 1 1 7300 130Erpice

rotativo40 m 1800 209 08

Semina 1 1 1 5050 90 Seminatr 4 lines 90044 for MS30 for TS

02 for MS03 for TS

20 kgha di seme per MS170 kgha di seme per TS

Di b 2 2 4450 80 I i 15 600 3 5 f MS 0 3 f MS2 volte (nicosulfuron 05 lha fl i i 1 lh ) d lt t i Diserbo 2 2 4450 80 Irroratrice 15 m 600 35 for MS 03 for MS fluroxipir 1 lha) + deltametrina 15 lha for MS

Irrigazione 5 4 4450 80 Pompa950

m3h550 101 for MS 08 for MS

5200 m3ha per MS Single Crop 4400 m3ha per MS Double Crop

Sarchiatura 1 1 5050 90 Sarchiatrice 28 m 550 31 for MS 25 for MS

Fertilizzazione 1 1 6850 120Spandi

concime2500 dm3 500 28 for MS 55 for MS 60 kgha urea per MS

Raccolta 1 1 1 - FTC 335 kW 13000390 for MS29 6 for TS

15 for MS2 0 for TS

MS resa 66 68 e 495 tha per impianto 1 2 e 3TS resa 34 5 36 34 5 per 296 for TS 20 for TS TS resa 345 36 345 per impianto 1 e 3

Trasporto 1 1 1 5050 90Carri

agricoli30 m3 5500 101 05

3 rimorchi per MS2 rimorchi per TS

Insilamento 1 1 1 5050 90Pale

2 m3 450 0 44 0 5 In trinceeInsilamento 1 1 1 5050 90frontali

2 m 450 044 05 In trincee

MaisMais con due diversi sistemi colturali doppia (DC) e singola coltura (SC)

Variabilitagrave delle rese tra MaisMais e Triticale nelle diverse aziende Variabilitagrave delle rese tra MaisMais e Triticale nelle diverse aziende

INVENTARIO (ii) gli impianti

Parametro Unitagrave Impianto di biogas1 2 3 41 2 3 4

Potenza elettrica kW 999 999 485 220Potenza termica kW 1100 1100 588 300Efficienza elettrica 408 408 395 370Efficienza termica 45 45 48 50Funzionamento annuo hanno 7995 8230 8050 8210Elettricitagrave prodotta MWhanno 7994 8216 3895 1825Calore prodotto MWhanno 8817 9062 4733 2467N di digestori - 2 2 1 1V l d i di i 3 2750 2750 2500 2000Volume dei digestori m3 2750 2750 2500 2000N post- fermentatori - 2 2 2 1Volume postferment m3 3000 3200 3000 2250Volume specifico m3kW 115 119 176 191Autoconsumo elettrico 8 8 9 0 8 2 9 4Autoconsumo elettrico 88 90 82 94Autoconsumo termico MWhanno 1459 2216 1592 1561Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50q gLiquame bovino tgiorno 0 72 70 75Separato liquido tgiorno 130 100 70 75Acqua tgiorno 0 10 0 0Distanza trasp reflui km na 22 66 09

l kOlio motore kg anno 21584 22184 10516 4928NaOH kganno 4716 4848 2298 1077Perdite di metano kg anno 27429 28191 13804 6906

VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI

METODO DI CARATTERIZZAZIONEILCDILCD utilizzato per valutare i seguenti 1212 impatti potenziali climate change (CC) assottigliamento dello strato di ozono (OD)g ( ) tossicitagrave umana ndash effetti cancerogeni (HTc) tossicitagrave umana effetti non cancerogeni (HTnoc) formazione di polveri sottili (PM) formazione ossidanti fotochimici (POF)( ) acidificazione terreste (TA) eutrofizzazione acque dolci (FE) eutrofizzazione terrestre (TE) eutrofizzazione marina (ME)( ) ecotossicitagrave delle acque dolci (FEx) consumo di risorse minerali fossili e rinnovabili (MFRD)

RISULTATI (i) confronto tra i diversi impianti

1 2 3 4Biomassa Unitagrave

Impianto di biogas

Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50Liquame bovino tgiorno 0 72 70 75

Impatto Unitagrave 1 2 3 4

CC kg CO2 eq 0555 0208 ‐0363 ‐1433

OD mg CFC‐11 eq 0012 0010 0010 00078HTc CTUh x 108 0538 0492 0548 0440

HTnoc CTUh x 108 8081 7622 8147 7208PM g PM25 eq 0189 0161 0142 0046POF g NMVOC eq 0807 0554 0298 ‐0415

TA molc H+ eq x 103 6915 5892 5010 1165TE molc N eq x 100 2994 2533 2145 0414FE g P eq 00328 00195 00252 00006ME g N eq 0 802 0 355 0 701 0 114ME g N eq 0802 0355 0701 0114FEx CTUe 2785 2687 1756 0092MFRD mg Sb eq 1231 1035 1065 0535

RISULTATI (ii) analisi dei contributi

4451

26

50

3413

2005

19

34

1264

585

495

419

708

668

714

632

RISULTATI (iii) confronto con il mix elettrico nazionale

5 4 47 6 7 6

Mix ITAMix ITA

uarruarr uarruarr uarruarr uarruarruarruarr 812 uarruarr 612 uarruarr 712 uarruarr 112

POSSIBILI MITIGAZIONI (i) copertura stoccaggio digestatoCOMPORTARiduzione emissioni da stoccaggio del digestato -- 8080 delledelle emissioniemissioni didi CHCH44 NHNH33 NN22OO

Categoria di impatto

1 2 3 4 Maggiori benefici per le categorie di impatto piugrave

44 33 22ldquoAnaerobic digestion plant agricultureCHrdquo da ldquoAnaerobic digestion plant agriculture coveredCHrdquo

CCCC -478 -1274 -726 -182OD -174 -198 -186 -242HTcHTc -10 -11 +45 +101HTnocHTnoc -01 -01 +03 +08 0 5

10

colpite dalle emissioni di metano CCCC ee POFPOF

PM -101 -119 -121 -330POFPOF -159 -231 -404 -268TA -99 -117 -135 -568TE -8 9 -10 6 -12 4 -63 2 -05

00

05

qkW

h)

TE 89 106 124 632FE 00 01 02 131ME -43 -96 -46 -257FEx -01 -01 +01 +44MFRDMFRD 11 2 13 2 24 1 69 7

-15

-10

CC(k

g CO

2eq

MFRDMFRD +112 +132 +241 +697-20

1 2 3 4 NON crsquoegrave sempre una riduzione

Aumento dellrsquoimpatto (legato a un maggior Aumento dell impatto (legato a un maggiorconsumo di risorse per costruzione emanutenzione degli impianti) per MFRDMFRD (pertutti gli impianti) ee HTcHTcHTnocHTnoc (solo per gliimpianti medio piccoli)impianti medio piccoli)

POSSIBILI MITIGAZIONI (ii) valorizzazione del calore in eccesso

COMPORTACOMPORTASostituzione di calore prodotto in caldaie alimentate con gas naturaleValorizzazione del 2525 del surplus termico disponibile su base annua

Categoria1 2 3 4 0 6

di impatto1 2 3 4

CC -120 -290 -164 -27OD -851 -880 -876 -803HTc -236 -244 -260 -288

0020406

Wh 1050250 1050250

0 25

50

100

0 25

50

100

HTc 236 244 260 288HTnoc -21 -21 -24 -25PM -24 -26 -31 -77POF -90 -119 -222 -109TA 1 2 1 3 1 6 5 1 ‐08

‐06‐04‐02

CCg CO

2eq

kW

0005 0005

TA -12 -13 -16 -51TE -06 -07 -08 -29FE -04 -06 -06 -234ME -20 -42 -22 -93

0 0 0 6 3 1 6‐14‐12‐1kg

FEx -05 -05 -10 -163MFRD -80 -88 -93 -154

‐161 2 3 4

Riduzione dellrsquoimpatto per tutte le cdi valutate riduzioneriduzione generalmente superioresuperiore perper gligli impiantiimpianti didi grossagrossa tagliataglia alimentatialimentati aa insilatiinsilati in cui gli

autoconsumi termici sono inferiori ed egrave quindi maggiore la quota di calore valorizzata

CONCLUSIONI

ElettricitagraveElettricitagrave dada DADA didi biomassebiomasse agricoleagricole sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con

reflui Per impianti alimentati con biomasse da energy cropshellip

Possibili strategie di riduzioneriduzione dellrsquoimpattodellrsquoimpatto

Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto per Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto pergli impianti da realizzare)

Valorizzazione del surplus termico (serreessiccatoi riscaldamento domesticoORC gruppi ad assorbimento ecc) g pp )benefici superiori per gli impianti grandi

Copertura delle vasche di stoccaggio deldigestato

ASPETTIASPETTI CRITICICRITICI molti dati di inventario con una forte influenza sullrsquoimpatto ambientale sono dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato

emissioni di N-P nel ciclo colturali) Fortemente sito specifici

GRAZIE PER LrsquoATTENZIONEGRAZIE PER LrsquoATTENZIONE

CONTACTS

J B ttiJacopo Bacenetti

jacopobacenettiunimiit

Alessandra Fusi

alessandrafusimanchesteracuk

Marco Fiala

marcofialaunimiit

INVENTARIO (i)

FaseFase didi campocampo rilievo della tecnica colturale nelle diverse aziende sequenza delle operazioni sequenza delle operazioni operatrici e trattori utilizzati e loro caratteristiche (TRTR potenzapotenza motoremotore massamassa etagraveetagrave duratadurata fisicafisica e

tecnologicatecnologica) (MOMO massa larghezza di lavoro potenza assorbita durata fisica e tecnologica) DistanzeDistanze di trasporto formaforma deidei campicampi ( influenzano i tempi di lavoro) Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata

dagli agricoltori) e consumi di gasolio (calcolata in funzione della potenza TR e MO del consumospecifico minimo dei carichicarichi motoremotore dei diversi tempitempi didi lavorolavoro)

Perdite per insilamento 10

Emissioni da digestato = 89 kg CH4MWh 023 kg NH3MWh 027 kg NO2MWh

4 IMPIANTI CONSIDERATI

4 impianti di digestione anaerobica (11 PiemontePiemonte e33 LombardiaLombardia)p g ( )

PotenzaPotenza elettricaelettrica variabile da 220 a 999 kW Alimentati con insilatiinsilati didi cerealicereali (mais e triticale) refluireflui

zootecnicizootecnici (liquame bovino e suino) Mesofilia (39 41degC) Mesofilia (39- 41 C) Stoccaggio del digestato in vasche aperte Dissipazione del surplus termico

UNITArsquo FUNZIONALE amp CONFINI DEL SISTEMA

UNITArsquo FUNZIONALE 1 kWh elettrico (1 kWh) prodotto dal CHP

CONFINICONFINI DELDEL SISTEMASISTEMA

GAS ESAUSTI CH4CH4

ETET

CHP CH4

1 IMPIANTO ALIMENTATO 1 IMPIANTO ALIMENTATO UNICAMENTE A REFLUIUNICAMENTE A REFLUI

CH4

EEEE

ETETDAUTILIZZO BG

UNICAMENTE A REFLUIUNICAMENTE A REFLUI

Liquame bovino e suino

220 kW

FASE DI FASE DI CONVERSIONECONVERSIONE

LIQUAME

DIGESTATO220 kW

Surplus termico dissipatoSurplus termico dissipato

OLIO EE MOTORE CHP NH3

N2O CH4

EE-ET NaOH DIGESTORI

CONFINI DEL SISTEMA (ii)GAS DI SCARICO COMPOSTI N-P GAS DI SCARICO

BIOMASSA INSILATOCOLTIVAZIONE E RACCOLTA INSILAMENTO

FASE FASE DIDI STOCCAGGIOSTOCCAGGIOFASE DI CAMPOFASE DI CAMPO

CARBURANTI OLIO TRINCEA

CARBURANTI OLIOOLIO TRINCEA

SEMI AGROFARMACI FERTILIZZANTI

TRATTORI MACCHINE

GAS DI SCARICO CH4

CH4

TRATTORI MACCHINE OPERATRICI

ETETDAUTILIZZO BG1 IMPIANTO ALIMENTATO 1 IMPIANTO ALIMENTATO

FASE DI FASE DI

EEEE

DIGESTATO

COMPLETAMENTE CON COMPLETAMENTE CON INSILATI DI CEREALIINSILATI DI CEREALI

Insilato di mais e di FASE DI FASE DI CONVERSIONECONVERSIONE

OLIO EE CHP NH3

EE-ET NaOH IMPIANTI

triticale999 kW

Surplus termico dissipatoSurplus termico dissipato

No LUCNo LUC EE CHPN2O CH4

IMPIANTINo LUCNo LUC

CONFINI DEL SISTEMA (iii)GAS DI SCARICO COMPOSTI N-P GAS DI SCARICO

BIOMASSA INSILATOCOLTIVAZIONE E RACCOLTA INSILAMENTO

FASE FASE DIDI STOCCAGGIOSTOCCAGGIOFASE DI CAMPOFASE DI CAMPO

CARBURANTI OLIO TRINCEA

CARBURANTIOLIO TRINCEA

SEMI AGROFARMACI FERTILIZZANTI

TRATTORI MACCHINE

GAS DI SCARICO CH4

CH4

TRATTORI MACCHINE OPERATRICI

ETETDAUTILIZZO BG

2 IMPIANTI 2 IMPIANTI

FASE DI FASE DI

EEEE

DIGESTATO

2 IMPIANTI 2 IMPIANTI CODIGESTIONE INSILATI CODIGESTIONE INSILATI

DI CEREALI E REFLUIDI CEREALI E REFLUI

585 999 kW FASE DI FASE DI CONVERSIONECONVERSIONE

OLIO EE CHP NH3

LIQUAME

EE-ET NaOH IMPIANTI

585 e 999 kW

Surplus termico dissipatoSurplus termico dissipatoNo LUCNo LUC

EE CHPN2O CH4

IMPIANTI

ANALISI DI INVENTARIO Raccolta e stima dei dati (i)

RILIEVI DIRETTI (DatiDati primariprimari) Schede di rilievo compilate dagli agricoltori per quanto riguarda

la tecnica colturale i fattori produttivi consumati nel corso delciclo produttivo la meccanizzazione delle operazioni di campo

ReseRese delle diverse colture perdite per insilamento 10 Schede di rilievo per distanzedistanze didi trasportotrasporto MonitoraggioMonitoraggio degli impianti produzione di EE alimentazione

consumo di NaOH elettricitagrave carburanti olio motore

DATI SECONDARI (ECOINVENTECOINVENT BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA MODELLIMODELLI DIDI

temperature di processo

DATI SECONDARI (ECOINVENTregECOINVENTreg BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA MODELLIMODELLI DIDISTIMASTIMA) Perdite di metano per trafilamenti e durante trattamenti del

biogas e come incombusti (2) E i i i f i di i d l CHP Emissioni fumi di scarico del CHP Emissioni da stoccaggio del digestato in vasche aperte Emissioni N e P compounds durante la coltivazione dei cereali

(Brentrup et al 2000 Nemecek and Kagi 2007) E i i i l t ll t i t di i l d i fl i (IPCC) Emissioni legate allo stoccaggio tradizionale dei reflui (IPCC) Impatto ambientale dei fattori produttivi a logorio parziale (es

trattori operatrici digestore motore CHP)

ANALISI DI INVENTARIO Raccolta e stima dei dati (ii)

ImpiantoImpianto didi biogasbiogas digestoridigestori ee CHPCHP

8 anni 20 anni 20 anni

Costruzione Manutenzione Smaltimento digestori e CHP = Database Ecoinventreg modificando leinformazioni presenti con quelle rilevate eo ricavate dalle relazioni tecniche ed eseguendo un upscalingupscaling(fattore di scala di 06) con la stessa equazione utilizzata per le economie di scala (Whiting and Azapagic2014)2014)

E2 = E1 (C2C1)06

doveE1 e E2 impatto ambientale dellrsquoimpianto (digestore o CHP) piugrave piccolo e piugrave grande rispettivamente C1 e C2 dimensione (volume per i digestori e potenza elettrica per il CHP)dellrsquoimpianto piugrave piccolo piugrave grande rispettivamente 06 fattore di scala

INVENTARIO (i) le colture Mais (MS) e Triticale (TS)

OPERATIONMS TS TRATTORE MACCHINE OPERATRICE Consumo

gasolio(k h )

Capacitagrave di lavoro

(h h)

Fattori produttivi impiegatirese produttiveSC DC -

Massa PotenzaTipo Size

Massa (kgha) (hah)

produttiveSC DC(kg) (kW)

Tipo Size(kg)

Fetilizzazioneorganica

1 1 1 5050 90Carro botte

20 m3 200044 for MS30 for TS

02 for MS03 for TS

80 tha digestato per MS 50 tha digestato per TS

Aratura 1 1 1 10500 190 Aratro - 2000 285 09Erpice

Erpicatura 1 1 1 7300 130Erpice

rotativo40 m 1800 209 08

Semina 1 1 1 5050 90 Seminatr 4 lines 90044 for MS30 for TS

02 for MS03 for TS

20 kgha di seme per MS170 kgha di seme per TS

Di b 2 2 4450 80 I i 15 600 3 5 f MS 0 3 f MS2 volte (nicosulfuron 05 lha fl i i 1 lh ) d lt t i Diserbo 2 2 4450 80 Irroratrice 15 m 600 35 for MS 03 for MS fluroxipir 1 lha) + deltametrina 15 lha for MS

Irrigazione 5 4 4450 80 Pompa950

m3h550 101 for MS 08 for MS

5200 m3ha per MS Single Crop 4400 m3ha per MS Double Crop

Sarchiatura 1 1 5050 90 Sarchiatrice 28 m 550 31 for MS 25 for MS

Fertilizzazione 1 1 6850 120Spandi

concime2500 dm3 500 28 for MS 55 for MS 60 kgha urea per MS

Raccolta 1 1 1 - FTC 335 kW 13000390 for MS29 6 for TS

15 for MS2 0 for TS

MS resa 66 68 e 495 tha per impianto 1 2 e 3TS resa 34 5 36 34 5 per 296 for TS 20 for TS TS resa 345 36 345 per impianto 1 e 3

Trasporto 1 1 1 5050 90Carri

agricoli30 m3 5500 101 05

3 rimorchi per MS2 rimorchi per TS

Insilamento 1 1 1 5050 90Pale

2 m3 450 0 44 0 5 In trinceeInsilamento 1 1 1 5050 90frontali

2 m 450 044 05 In trincee

MaisMais con due diversi sistemi colturali doppia (DC) e singola coltura (SC)

Variabilitagrave delle rese tra MaisMais e Triticale nelle diverse aziende Variabilitagrave delle rese tra MaisMais e Triticale nelle diverse aziende

INVENTARIO (ii) gli impianti

Parametro Unitagrave Impianto di biogas1 2 3 41 2 3 4

Potenza elettrica kW 999 999 485 220Potenza termica kW 1100 1100 588 300Efficienza elettrica 408 408 395 370Efficienza termica 45 45 48 50Funzionamento annuo hanno 7995 8230 8050 8210Elettricitagrave prodotta MWhanno 7994 8216 3895 1825Calore prodotto MWhanno 8817 9062 4733 2467N di digestori - 2 2 1 1V l d i di i 3 2750 2750 2500 2000Volume dei digestori m3 2750 2750 2500 2000N post- fermentatori - 2 2 2 1Volume postferment m3 3000 3200 3000 2250Volume specifico m3kW 115 119 176 191Autoconsumo elettrico 8 8 9 0 8 2 9 4Autoconsumo elettrico 88 90 82 94Autoconsumo termico MWhanno 1459 2216 1592 1561Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50q gLiquame bovino tgiorno 0 72 70 75Separato liquido tgiorno 130 100 70 75Acqua tgiorno 0 10 0 0Distanza trasp reflui km na 22 66 09

l kOlio motore kg anno 21584 22184 10516 4928NaOH kganno 4716 4848 2298 1077Perdite di metano kg anno 27429 28191 13804 6906

VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI

METODO DI CARATTERIZZAZIONEILCDILCD utilizzato per valutare i seguenti 1212 impatti potenziali climate change (CC) assottigliamento dello strato di ozono (OD)g ( ) tossicitagrave umana ndash effetti cancerogeni (HTc) tossicitagrave umana effetti non cancerogeni (HTnoc) formazione di polveri sottili (PM) formazione ossidanti fotochimici (POF)( ) acidificazione terreste (TA) eutrofizzazione acque dolci (FE) eutrofizzazione terrestre (TE) eutrofizzazione marina (ME)( ) ecotossicitagrave delle acque dolci (FEx) consumo di risorse minerali fossili e rinnovabili (MFRD)

RISULTATI (i) confronto tra i diversi impianti

1 2 3 4Biomassa Unitagrave

Impianto di biogas

Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50Liquame bovino tgiorno 0 72 70 75

Impatto Unitagrave 1 2 3 4

CC kg CO2 eq 0555 0208 ‐0363 ‐1433

OD mg CFC‐11 eq 0012 0010 0010 00078HTc CTUh x 108 0538 0492 0548 0440

HTnoc CTUh x 108 8081 7622 8147 7208PM g PM25 eq 0189 0161 0142 0046POF g NMVOC eq 0807 0554 0298 ‐0415

TA molc H+ eq x 103 6915 5892 5010 1165TE molc N eq x 100 2994 2533 2145 0414FE g P eq 00328 00195 00252 00006ME g N eq 0 802 0 355 0 701 0 114ME g N eq 0802 0355 0701 0114FEx CTUe 2785 2687 1756 0092MFRD mg Sb eq 1231 1035 1065 0535

RISULTATI (ii) analisi dei contributi

4451

26

50

3413

2005

19

34

1264

585

495

419

708

668

714

632

RISULTATI (iii) confronto con il mix elettrico nazionale

5 4 47 6 7 6

Mix ITAMix ITA

uarruarr uarruarr uarruarr uarruarruarruarr 812 uarruarr 612 uarruarr 712 uarruarr 112

POSSIBILI MITIGAZIONI (i) copertura stoccaggio digestatoCOMPORTARiduzione emissioni da stoccaggio del digestato -- 8080 delledelle emissioniemissioni didi CHCH44 NHNH33 NN22OO

Categoria di impatto

1 2 3 4 Maggiori benefici per le categorie di impatto piugrave

44 33 22ldquoAnaerobic digestion plant agricultureCHrdquo da ldquoAnaerobic digestion plant agriculture coveredCHrdquo

CCCC -478 -1274 -726 -182OD -174 -198 -186 -242HTcHTc -10 -11 +45 +101HTnocHTnoc -01 -01 +03 +08 0 5

10

colpite dalle emissioni di metano CCCC ee POFPOF

PM -101 -119 -121 -330POFPOF -159 -231 -404 -268TA -99 -117 -135 -568TE -8 9 -10 6 -12 4 -63 2 -05

00

05

qkW

h)

TE 89 106 124 632FE 00 01 02 131ME -43 -96 -46 -257FEx -01 -01 +01 +44MFRDMFRD 11 2 13 2 24 1 69 7

-15

-10

CC(k

g CO

2eq

MFRDMFRD +112 +132 +241 +697-20

1 2 3 4 NON crsquoegrave sempre una riduzione

Aumento dellrsquoimpatto (legato a un maggior Aumento dell impatto (legato a un maggiorconsumo di risorse per costruzione emanutenzione degli impianti) per MFRDMFRD (pertutti gli impianti) ee HTcHTcHTnocHTnoc (solo per gliimpianti medio piccoli)impianti medio piccoli)

POSSIBILI MITIGAZIONI (ii) valorizzazione del calore in eccesso

COMPORTACOMPORTASostituzione di calore prodotto in caldaie alimentate con gas naturaleValorizzazione del 2525 del surplus termico disponibile su base annua

Categoria1 2 3 4 0 6

di impatto1 2 3 4

CC -120 -290 -164 -27OD -851 -880 -876 -803HTc -236 -244 -260 -288

0020406

Wh 1050250 1050250

0 25

50

100

0 25

50

100

HTc 236 244 260 288HTnoc -21 -21 -24 -25PM -24 -26 -31 -77POF -90 -119 -222 -109TA 1 2 1 3 1 6 5 1 ‐08

‐06‐04‐02

CCg CO

2eq

kW

0005 0005

TA -12 -13 -16 -51TE -06 -07 -08 -29FE -04 -06 -06 -234ME -20 -42 -22 -93

0 0 0 6 3 1 6‐14‐12‐1kg

FEx -05 -05 -10 -163MFRD -80 -88 -93 -154

‐161 2 3 4

Riduzione dellrsquoimpatto per tutte le cdi valutate riduzioneriduzione generalmente superioresuperiore perper gligli impiantiimpianti didi grossagrossa tagliataglia alimentatialimentati aa insilatiinsilati in cui gli

autoconsumi termici sono inferiori ed egrave quindi maggiore la quota di calore valorizzata

CONCLUSIONI

ElettricitagraveElettricitagrave dada DADA didi biomassebiomasse agricoleagricole sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con

reflui Per impianti alimentati con biomasse da energy cropshellip

Possibili strategie di riduzioneriduzione dellrsquoimpattodellrsquoimpatto

Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto per Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto pergli impianti da realizzare)

Valorizzazione del surplus termico (serreessiccatoi riscaldamento domesticoORC gruppi ad assorbimento ecc) g pp )benefici superiori per gli impianti grandi

Copertura delle vasche di stoccaggio deldigestato

ASPETTIASPETTI CRITICICRITICI molti dati di inventario con una forte influenza sullrsquoimpatto ambientale sono dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato

emissioni di N-P nel ciclo colturali) Fortemente sito specifici

GRAZIE PER LrsquoATTENZIONEGRAZIE PER LrsquoATTENZIONE

CONTACTS

J B ttiJacopo Bacenetti

jacopobacenettiunimiit

Alessandra Fusi

alessandrafusimanchesteracuk

Marco Fiala

marcofialaunimiit

INVENTARIO (i)

FaseFase didi campocampo rilievo della tecnica colturale nelle diverse aziende sequenza delle operazioni sequenza delle operazioni operatrici e trattori utilizzati e loro caratteristiche (TRTR potenzapotenza motoremotore massamassa etagraveetagrave duratadurata fisicafisica e

tecnologicatecnologica) (MOMO massa larghezza di lavoro potenza assorbita durata fisica e tecnologica) DistanzeDistanze di trasporto formaforma deidei campicampi ( influenzano i tempi di lavoro) Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata

dagli agricoltori) e consumi di gasolio (calcolata in funzione della potenza TR e MO del consumospecifico minimo dei carichicarichi motoremotore dei diversi tempitempi didi lavorolavoro)

Perdite per insilamento 10

Emissioni da digestato = 89 kg CH4MWh 023 kg NH3MWh 027 kg NO2MWh

UNITArsquo FUNZIONALE amp CONFINI DEL SISTEMA

UNITArsquo FUNZIONALE 1 kWh elettrico (1 kWh) prodotto dal CHP

CONFINICONFINI DELDEL SISTEMASISTEMA

GAS ESAUSTI CH4CH4

ETET

CHP CH4

1 IMPIANTO ALIMENTATO 1 IMPIANTO ALIMENTATO UNICAMENTE A REFLUIUNICAMENTE A REFLUI

CH4

EEEE

ETETDAUTILIZZO BG

UNICAMENTE A REFLUIUNICAMENTE A REFLUI

Liquame bovino e suino

220 kW

FASE DI FASE DI CONVERSIONECONVERSIONE

LIQUAME

DIGESTATO220 kW

Surplus termico dissipatoSurplus termico dissipato

OLIO EE MOTORE CHP NH3

N2O CH4

EE-ET NaOH DIGESTORI

CONFINI DEL SISTEMA (ii)GAS DI SCARICO COMPOSTI N-P GAS DI SCARICO

BIOMASSA INSILATOCOLTIVAZIONE E RACCOLTA INSILAMENTO

FASE FASE DIDI STOCCAGGIOSTOCCAGGIOFASE DI CAMPOFASE DI CAMPO

CARBURANTI OLIO TRINCEA

CARBURANTI OLIOOLIO TRINCEA

SEMI AGROFARMACI FERTILIZZANTI

TRATTORI MACCHINE

GAS DI SCARICO CH4

CH4

TRATTORI MACCHINE OPERATRICI

ETETDAUTILIZZO BG1 IMPIANTO ALIMENTATO 1 IMPIANTO ALIMENTATO

FASE DI FASE DI

EEEE

DIGESTATO

COMPLETAMENTE CON COMPLETAMENTE CON INSILATI DI CEREALIINSILATI DI CEREALI

Insilato di mais e di FASE DI FASE DI CONVERSIONECONVERSIONE

OLIO EE CHP NH3

EE-ET NaOH IMPIANTI

triticale999 kW

Surplus termico dissipatoSurplus termico dissipato

No LUCNo LUC EE CHPN2O CH4

IMPIANTINo LUCNo LUC

CONFINI DEL SISTEMA (iii)GAS DI SCARICO COMPOSTI N-P GAS DI SCARICO

BIOMASSA INSILATOCOLTIVAZIONE E RACCOLTA INSILAMENTO

FASE FASE DIDI STOCCAGGIOSTOCCAGGIOFASE DI CAMPOFASE DI CAMPO

CARBURANTI OLIO TRINCEA

CARBURANTIOLIO TRINCEA

SEMI AGROFARMACI FERTILIZZANTI

TRATTORI MACCHINE

GAS DI SCARICO CH4

CH4

TRATTORI MACCHINE OPERATRICI

ETETDAUTILIZZO BG

2 IMPIANTI 2 IMPIANTI

FASE DI FASE DI

EEEE

DIGESTATO

2 IMPIANTI 2 IMPIANTI CODIGESTIONE INSILATI CODIGESTIONE INSILATI

DI CEREALI E REFLUIDI CEREALI E REFLUI

585 999 kW FASE DI FASE DI CONVERSIONECONVERSIONE

OLIO EE CHP NH3

LIQUAME

EE-ET NaOH IMPIANTI

585 e 999 kW

Surplus termico dissipatoSurplus termico dissipatoNo LUCNo LUC

EE CHPN2O CH4

IMPIANTI

ANALISI DI INVENTARIO Raccolta e stima dei dati (i)

RILIEVI DIRETTI (DatiDati primariprimari) Schede di rilievo compilate dagli agricoltori per quanto riguarda

la tecnica colturale i fattori produttivi consumati nel corso delciclo produttivo la meccanizzazione delle operazioni di campo

ReseRese delle diverse colture perdite per insilamento 10 Schede di rilievo per distanzedistanze didi trasportotrasporto MonitoraggioMonitoraggio degli impianti produzione di EE alimentazione

consumo di NaOH elettricitagrave carburanti olio motore

DATI SECONDARI (ECOINVENTECOINVENT BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA MODELLIMODELLI DIDI

temperature di processo

DATI SECONDARI (ECOINVENTregECOINVENTreg BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA MODELLIMODELLI DIDISTIMASTIMA) Perdite di metano per trafilamenti e durante trattamenti del

biogas e come incombusti (2) E i i i f i di i d l CHP Emissioni fumi di scarico del CHP Emissioni da stoccaggio del digestato in vasche aperte Emissioni N e P compounds durante la coltivazione dei cereali

(Brentrup et al 2000 Nemecek and Kagi 2007) E i i i l t ll t i t di i l d i fl i (IPCC) Emissioni legate allo stoccaggio tradizionale dei reflui (IPCC) Impatto ambientale dei fattori produttivi a logorio parziale (es

trattori operatrici digestore motore CHP)

ANALISI DI INVENTARIO Raccolta e stima dei dati (ii)

ImpiantoImpianto didi biogasbiogas digestoridigestori ee CHPCHP

8 anni 20 anni 20 anni

Costruzione Manutenzione Smaltimento digestori e CHP = Database Ecoinventreg modificando leinformazioni presenti con quelle rilevate eo ricavate dalle relazioni tecniche ed eseguendo un upscalingupscaling(fattore di scala di 06) con la stessa equazione utilizzata per le economie di scala (Whiting and Azapagic2014)2014)

E2 = E1 (C2C1)06

doveE1 e E2 impatto ambientale dellrsquoimpianto (digestore o CHP) piugrave piccolo e piugrave grande rispettivamente C1 e C2 dimensione (volume per i digestori e potenza elettrica per il CHP)dellrsquoimpianto piugrave piccolo piugrave grande rispettivamente 06 fattore di scala

INVENTARIO (i) le colture Mais (MS) e Triticale (TS)

OPERATIONMS TS TRATTORE MACCHINE OPERATRICE Consumo

gasolio(k h )

Capacitagrave di lavoro

(h h)

Fattori produttivi impiegatirese produttiveSC DC -

Massa PotenzaTipo Size

Massa (kgha) (hah)

produttiveSC DC(kg) (kW)

Tipo Size(kg)

Fetilizzazioneorganica

1 1 1 5050 90Carro botte

20 m3 200044 for MS30 for TS

02 for MS03 for TS

80 tha digestato per MS 50 tha digestato per TS

Aratura 1 1 1 10500 190 Aratro - 2000 285 09Erpice

Erpicatura 1 1 1 7300 130Erpice

rotativo40 m 1800 209 08

Semina 1 1 1 5050 90 Seminatr 4 lines 90044 for MS30 for TS

02 for MS03 for TS

20 kgha di seme per MS170 kgha di seme per TS

Di b 2 2 4450 80 I i 15 600 3 5 f MS 0 3 f MS2 volte (nicosulfuron 05 lha fl i i 1 lh ) d lt t i Diserbo 2 2 4450 80 Irroratrice 15 m 600 35 for MS 03 for MS fluroxipir 1 lha) + deltametrina 15 lha for MS

Irrigazione 5 4 4450 80 Pompa950

m3h550 101 for MS 08 for MS

5200 m3ha per MS Single Crop 4400 m3ha per MS Double Crop

Sarchiatura 1 1 5050 90 Sarchiatrice 28 m 550 31 for MS 25 for MS

Fertilizzazione 1 1 6850 120Spandi

concime2500 dm3 500 28 for MS 55 for MS 60 kgha urea per MS

Raccolta 1 1 1 - FTC 335 kW 13000390 for MS29 6 for TS

15 for MS2 0 for TS

MS resa 66 68 e 495 tha per impianto 1 2 e 3TS resa 34 5 36 34 5 per 296 for TS 20 for TS TS resa 345 36 345 per impianto 1 e 3

Trasporto 1 1 1 5050 90Carri

agricoli30 m3 5500 101 05

3 rimorchi per MS2 rimorchi per TS

Insilamento 1 1 1 5050 90Pale

2 m3 450 0 44 0 5 In trinceeInsilamento 1 1 1 5050 90frontali

2 m 450 044 05 In trincee

MaisMais con due diversi sistemi colturali doppia (DC) e singola coltura (SC)

Variabilitagrave delle rese tra MaisMais e Triticale nelle diverse aziende Variabilitagrave delle rese tra MaisMais e Triticale nelle diverse aziende

INVENTARIO (ii) gli impianti

Parametro Unitagrave Impianto di biogas1 2 3 41 2 3 4

Potenza elettrica kW 999 999 485 220Potenza termica kW 1100 1100 588 300Efficienza elettrica 408 408 395 370Efficienza termica 45 45 48 50Funzionamento annuo hanno 7995 8230 8050 8210Elettricitagrave prodotta MWhanno 7994 8216 3895 1825Calore prodotto MWhanno 8817 9062 4733 2467N di digestori - 2 2 1 1V l d i di i 3 2750 2750 2500 2000Volume dei digestori m3 2750 2750 2500 2000N post- fermentatori - 2 2 2 1Volume postferment m3 3000 3200 3000 2250Volume specifico m3kW 115 119 176 191Autoconsumo elettrico 8 8 9 0 8 2 9 4Autoconsumo elettrico 88 90 82 94Autoconsumo termico MWhanno 1459 2216 1592 1561Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50q gLiquame bovino tgiorno 0 72 70 75Separato liquido tgiorno 130 100 70 75Acqua tgiorno 0 10 0 0Distanza trasp reflui km na 22 66 09

l kOlio motore kg anno 21584 22184 10516 4928NaOH kganno 4716 4848 2298 1077Perdite di metano kg anno 27429 28191 13804 6906

VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI

METODO DI CARATTERIZZAZIONEILCDILCD utilizzato per valutare i seguenti 1212 impatti potenziali climate change (CC) assottigliamento dello strato di ozono (OD)g ( ) tossicitagrave umana ndash effetti cancerogeni (HTc) tossicitagrave umana effetti non cancerogeni (HTnoc) formazione di polveri sottili (PM) formazione ossidanti fotochimici (POF)( ) acidificazione terreste (TA) eutrofizzazione acque dolci (FE) eutrofizzazione terrestre (TE) eutrofizzazione marina (ME)( ) ecotossicitagrave delle acque dolci (FEx) consumo di risorse minerali fossili e rinnovabili (MFRD)

RISULTATI (i) confronto tra i diversi impianti

1 2 3 4Biomassa Unitagrave

Impianto di biogas

Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50Liquame bovino tgiorno 0 72 70 75

Impatto Unitagrave 1 2 3 4

CC kg CO2 eq 0555 0208 ‐0363 ‐1433

OD mg CFC‐11 eq 0012 0010 0010 00078HTc CTUh x 108 0538 0492 0548 0440

HTnoc CTUh x 108 8081 7622 8147 7208PM g PM25 eq 0189 0161 0142 0046POF g NMVOC eq 0807 0554 0298 ‐0415

TA molc H+ eq x 103 6915 5892 5010 1165TE molc N eq x 100 2994 2533 2145 0414FE g P eq 00328 00195 00252 00006ME g N eq 0 802 0 355 0 701 0 114ME g N eq 0802 0355 0701 0114FEx CTUe 2785 2687 1756 0092MFRD mg Sb eq 1231 1035 1065 0535

RISULTATI (ii) analisi dei contributi

4451

26

50

3413

2005

19

34

1264

585

495

419

708

668

714

632

RISULTATI (iii) confronto con il mix elettrico nazionale

5 4 47 6 7 6

Mix ITAMix ITA

uarruarr uarruarr uarruarr uarruarruarruarr 812 uarruarr 612 uarruarr 712 uarruarr 112

POSSIBILI MITIGAZIONI (i) copertura stoccaggio digestatoCOMPORTARiduzione emissioni da stoccaggio del digestato -- 8080 delledelle emissioniemissioni didi CHCH44 NHNH33 NN22OO

Categoria di impatto

1 2 3 4 Maggiori benefici per le categorie di impatto piugrave

44 33 22ldquoAnaerobic digestion plant agricultureCHrdquo da ldquoAnaerobic digestion plant agriculture coveredCHrdquo

CCCC -478 -1274 -726 -182OD -174 -198 -186 -242HTcHTc -10 -11 +45 +101HTnocHTnoc -01 -01 +03 +08 0 5

10

colpite dalle emissioni di metano CCCC ee POFPOF

PM -101 -119 -121 -330POFPOF -159 -231 -404 -268TA -99 -117 -135 -568TE -8 9 -10 6 -12 4 -63 2 -05

00

05

qkW

h)

TE 89 106 124 632FE 00 01 02 131ME -43 -96 -46 -257FEx -01 -01 +01 +44MFRDMFRD 11 2 13 2 24 1 69 7

-15

-10

CC(k

g CO

2eq

MFRDMFRD +112 +132 +241 +697-20

1 2 3 4 NON crsquoegrave sempre una riduzione

Aumento dellrsquoimpatto (legato a un maggior Aumento dell impatto (legato a un maggiorconsumo di risorse per costruzione emanutenzione degli impianti) per MFRDMFRD (pertutti gli impianti) ee HTcHTcHTnocHTnoc (solo per gliimpianti medio piccoli)impianti medio piccoli)

POSSIBILI MITIGAZIONI (ii) valorizzazione del calore in eccesso

COMPORTACOMPORTASostituzione di calore prodotto in caldaie alimentate con gas naturaleValorizzazione del 2525 del surplus termico disponibile su base annua

Categoria1 2 3 4 0 6

di impatto1 2 3 4

CC -120 -290 -164 -27OD -851 -880 -876 -803HTc -236 -244 -260 -288

0020406

Wh 1050250 1050250

0 25

50

100

0 25

50

100

HTc 236 244 260 288HTnoc -21 -21 -24 -25PM -24 -26 -31 -77POF -90 -119 -222 -109TA 1 2 1 3 1 6 5 1 ‐08

‐06‐04‐02

CCg CO

2eq

kW

0005 0005

TA -12 -13 -16 -51TE -06 -07 -08 -29FE -04 -06 -06 -234ME -20 -42 -22 -93

0 0 0 6 3 1 6‐14‐12‐1kg

FEx -05 -05 -10 -163MFRD -80 -88 -93 -154

‐161 2 3 4

Riduzione dellrsquoimpatto per tutte le cdi valutate riduzioneriduzione generalmente superioresuperiore perper gligli impiantiimpianti didi grossagrossa tagliataglia alimentatialimentati aa insilatiinsilati in cui gli

autoconsumi termici sono inferiori ed egrave quindi maggiore la quota di calore valorizzata

CONCLUSIONI

ElettricitagraveElettricitagrave dada DADA didi biomassebiomasse agricoleagricole sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con

reflui Per impianti alimentati con biomasse da energy cropshellip

Possibili strategie di riduzioneriduzione dellrsquoimpattodellrsquoimpatto

Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto per Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto pergli impianti da realizzare)

Valorizzazione del surplus termico (serreessiccatoi riscaldamento domesticoORC gruppi ad assorbimento ecc) g pp )benefici superiori per gli impianti grandi

Copertura delle vasche di stoccaggio deldigestato

ASPETTIASPETTI CRITICICRITICI molti dati di inventario con una forte influenza sullrsquoimpatto ambientale sono dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato

emissioni di N-P nel ciclo colturali) Fortemente sito specifici

GRAZIE PER LrsquoATTENZIONEGRAZIE PER LrsquoATTENZIONE

CONTACTS

J B ttiJacopo Bacenetti

jacopobacenettiunimiit

Alessandra Fusi

alessandrafusimanchesteracuk

Marco Fiala

marcofialaunimiit

INVENTARIO (i)

FaseFase didi campocampo rilievo della tecnica colturale nelle diverse aziende sequenza delle operazioni sequenza delle operazioni operatrici e trattori utilizzati e loro caratteristiche (TRTR potenzapotenza motoremotore massamassa etagraveetagrave duratadurata fisicafisica e

tecnologicatecnologica) (MOMO massa larghezza di lavoro potenza assorbita durata fisica e tecnologica) DistanzeDistanze di trasporto formaforma deidei campicampi ( influenzano i tempi di lavoro) Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata

dagli agricoltori) e consumi di gasolio (calcolata in funzione della potenza TR e MO del consumospecifico minimo dei carichicarichi motoremotore dei diversi tempitempi didi lavorolavoro)

Perdite per insilamento 10

Emissioni da digestato = 89 kg CH4MWh 023 kg NH3MWh 027 kg NO2MWh

CONFINI DEL SISTEMA (ii)GAS DI SCARICO COMPOSTI N-P GAS DI SCARICO

BIOMASSA INSILATOCOLTIVAZIONE E RACCOLTA INSILAMENTO

FASE FASE DIDI STOCCAGGIOSTOCCAGGIOFASE DI CAMPOFASE DI CAMPO

CARBURANTI OLIO TRINCEA

CARBURANTI OLIOOLIO TRINCEA

SEMI AGROFARMACI FERTILIZZANTI

TRATTORI MACCHINE

GAS DI SCARICO CH4

CH4

TRATTORI MACCHINE OPERATRICI

ETETDAUTILIZZO BG1 IMPIANTO ALIMENTATO 1 IMPIANTO ALIMENTATO

FASE DI FASE DI

EEEE

DIGESTATO

COMPLETAMENTE CON COMPLETAMENTE CON INSILATI DI CEREALIINSILATI DI CEREALI

Insilato di mais e di FASE DI FASE DI CONVERSIONECONVERSIONE

OLIO EE CHP NH3

EE-ET NaOH IMPIANTI

triticale999 kW

Surplus termico dissipatoSurplus termico dissipato

No LUCNo LUC EE CHPN2O CH4

IMPIANTINo LUCNo LUC

CONFINI DEL SISTEMA (iii)GAS DI SCARICO COMPOSTI N-P GAS DI SCARICO

BIOMASSA INSILATOCOLTIVAZIONE E RACCOLTA INSILAMENTO

FASE FASE DIDI STOCCAGGIOSTOCCAGGIOFASE DI CAMPOFASE DI CAMPO

CARBURANTI OLIO TRINCEA

CARBURANTIOLIO TRINCEA

SEMI AGROFARMACI FERTILIZZANTI

TRATTORI MACCHINE

GAS DI SCARICO CH4

CH4

TRATTORI MACCHINE OPERATRICI

ETETDAUTILIZZO BG

2 IMPIANTI 2 IMPIANTI

FASE DI FASE DI

EEEE

DIGESTATO

2 IMPIANTI 2 IMPIANTI CODIGESTIONE INSILATI CODIGESTIONE INSILATI

DI CEREALI E REFLUIDI CEREALI E REFLUI

585 999 kW FASE DI FASE DI CONVERSIONECONVERSIONE

OLIO EE CHP NH3

LIQUAME

EE-ET NaOH IMPIANTI

585 e 999 kW

Surplus termico dissipatoSurplus termico dissipatoNo LUCNo LUC

EE CHPN2O CH4

IMPIANTI

ANALISI DI INVENTARIO Raccolta e stima dei dati (i)

RILIEVI DIRETTI (DatiDati primariprimari) Schede di rilievo compilate dagli agricoltori per quanto riguarda

la tecnica colturale i fattori produttivi consumati nel corso delciclo produttivo la meccanizzazione delle operazioni di campo

ReseRese delle diverse colture perdite per insilamento 10 Schede di rilievo per distanzedistanze didi trasportotrasporto MonitoraggioMonitoraggio degli impianti produzione di EE alimentazione

consumo di NaOH elettricitagrave carburanti olio motore

DATI SECONDARI (ECOINVENTECOINVENT BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA MODELLIMODELLI DIDI

temperature di processo

DATI SECONDARI (ECOINVENTregECOINVENTreg BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA MODELLIMODELLI DIDISTIMASTIMA) Perdite di metano per trafilamenti e durante trattamenti del

biogas e come incombusti (2) E i i i f i di i d l CHP Emissioni fumi di scarico del CHP Emissioni da stoccaggio del digestato in vasche aperte Emissioni N e P compounds durante la coltivazione dei cereali

(Brentrup et al 2000 Nemecek and Kagi 2007) E i i i l t ll t i t di i l d i fl i (IPCC) Emissioni legate allo stoccaggio tradizionale dei reflui (IPCC) Impatto ambientale dei fattori produttivi a logorio parziale (es

trattori operatrici digestore motore CHP)

ANALISI DI INVENTARIO Raccolta e stima dei dati (ii)

ImpiantoImpianto didi biogasbiogas digestoridigestori ee CHPCHP

8 anni 20 anni 20 anni

Costruzione Manutenzione Smaltimento digestori e CHP = Database Ecoinventreg modificando leinformazioni presenti con quelle rilevate eo ricavate dalle relazioni tecniche ed eseguendo un upscalingupscaling(fattore di scala di 06) con la stessa equazione utilizzata per le economie di scala (Whiting and Azapagic2014)2014)

E2 = E1 (C2C1)06

doveE1 e E2 impatto ambientale dellrsquoimpianto (digestore o CHP) piugrave piccolo e piugrave grande rispettivamente C1 e C2 dimensione (volume per i digestori e potenza elettrica per il CHP)dellrsquoimpianto piugrave piccolo piugrave grande rispettivamente 06 fattore di scala

INVENTARIO (i) le colture Mais (MS) e Triticale (TS)

OPERATIONMS TS TRATTORE MACCHINE OPERATRICE Consumo

gasolio(k h )

Capacitagrave di lavoro

(h h)

Fattori produttivi impiegatirese produttiveSC DC -

Massa PotenzaTipo Size

Massa (kgha) (hah)

produttiveSC DC(kg) (kW)

Tipo Size(kg)

Fetilizzazioneorganica

1 1 1 5050 90Carro botte

20 m3 200044 for MS30 for TS

02 for MS03 for TS

80 tha digestato per MS 50 tha digestato per TS

Aratura 1 1 1 10500 190 Aratro - 2000 285 09Erpice

Erpicatura 1 1 1 7300 130Erpice

rotativo40 m 1800 209 08

Semina 1 1 1 5050 90 Seminatr 4 lines 90044 for MS30 for TS

02 for MS03 for TS

20 kgha di seme per MS170 kgha di seme per TS

Di b 2 2 4450 80 I i 15 600 3 5 f MS 0 3 f MS2 volte (nicosulfuron 05 lha fl i i 1 lh ) d lt t i Diserbo 2 2 4450 80 Irroratrice 15 m 600 35 for MS 03 for MS fluroxipir 1 lha) + deltametrina 15 lha for MS

Irrigazione 5 4 4450 80 Pompa950

m3h550 101 for MS 08 for MS

5200 m3ha per MS Single Crop 4400 m3ha per MS Double Crop

Sarchiatura 1 1 5050 90 Sarchiatrice 28 m 550 31 for MS 25 for MS

Fertilizzazione 1 1 6850 120Spandi

concime2500 dm3 500 28 for MS 55 for MS 60 kgha urea per MS

Raccolta 1 1 1 - FTC 335 kW 13000390 for MS29 6 for TS

15 for MS2 0 for TS

MS resa 66 68 e 495 tha per impianto 1 2 e 3TS resa 34 5 36 34 5 per 296 for TS 20 for TS TS resa 345 36 345 per impianto 1 e 3

Trasporto 1 1 1 5050 90Carri

agricoli30 m3 5500 101 05

3 rimorchi per MS2 rimorchi per TS

Insilamento 1 1 1 5050 90Pale

2 m3 450 0 44 0 5 In trinceeInsilamento 1 1 1 5050 90frontali

2 m 450 044 05 In trincee

MaisMais con due diversi sistemi colturali doppia (DC) e singola coltura (SC)

Variabilitagrave delle rese tra MaisMais e Triticale nelle diverse aziende Variabilitagrave delle rese tra MaisMais e Triticale nelle diverse aziende

INVENTARIO (ii) gli impianti

Parametro Unitagrave Impianto di biogas1 2 3 41 2 3 4

Potenza elettrica kW 999 999 485 220Potenza termica kW 1100 1100 588 300Efficienza elettrica 408 408 395 370Efficienza termica 45 45 48 50Funzionamento annuo hanno 7995 8230 8050 8210Elettricitagrave prodotta MWhanno 7994 8216 3895 1825Calore prodotto MWhanno 8817 9062 4733 2467N di digestori - 2 2 1 1V l d i di i 3 2750 2750 2500 2000Volume dei digestori m3 2750 2750 2500 2000N post- fermentatori - 2 2 2 1Volume postferment m3 3000 3200 3000 2250Volume specifico m3kW 115 119 176 191Autoconsumo elettrico 8 8 9 0 8 2 9 4Autoconsumo elettrico 88 90 82 94Autoconsumo termico MWhanno 1459 2216 1592 1561Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50q gLiquame bovino tgiorno 0 72 70 75Separato liquido tgiorno 130 100 70 75Acqua tgiorno 0 10 0 0Distanza trasp reflui km na 22 66 09

l kOlio motore kg anno 21584 22184 10516 4928NaOH kganno 4716 4848 2298 1077Perdite di metano kg anno 27429 28191 13804 6906

VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI

METODO DI CARATTERIZZAZIONEILCDILCD utilizzato per valutare i seguenti 1212 impatti potenziali climate change (CC) assottigliamento dello strato di ozono (OD)g ( ) tossicitagrave umana ndash effetti cancerogeni (HTc) tossicitagrave umana effetti non cancerogeni (HTnoc) formazione di polveri sottili (PM) formazione ossidanti fotochimici (POF)( ) acidificazione terreste (TA) eutrofizzazione acque dolci (FE) eutrofizzazione terrestre (TE) eutrofizzazione marina (ME)( ) ecotossicitagrave delle acque dolci (FEx) consumo di risorse minerali fossili e rinnovabili (MFRD)

RISULTATI (i) confronto tra i diversi impianti

1 2 3 4Biomassa Unitagrave

Impianto di biogas

Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50Liquame bovino tgiorno 0 72 70 75

Impatto Unitagrave 1 2 3 4

CC kg CO2 eq 0555 0208 ‐0363 ‐1433

OD mg CFC‐11 eq 0012 0010 0010 00078HTc CTUh x 108 0538 0492 0548 0440

HTnoc CTUh x 108 8081 7622 8147 7208PM g PM25 eq 0189 0161 0142 0046POF g NMVOC eq 0807 0554 0298 ‐0415

TA molc H+ eq x 103 6915 5892 5010 1165TE molc N eq x 100 2994 2533 2145 0414FE g P eq 00328 00195 00252 00006ME g N eq 0 802 0 355 0 701 0 114ME g N eq 0802 0355 0701 0114FEx CTUe 2785 2687 1756 0092MFRD mg Sb eq 1231 1035 1065 0535

RISULTATI (ii) analisi dei contributi

4451

26

50

3413

2005

19

34

1264

585

495

419

708

668

714

632

RISULTATI (iii) confronto con il mix elettrico nazionale

5 4 47 6 7 6

Mix ITAMix ITA

uarruarr uarruarr uarruarr uarruarruarruarr 812 uarruarr 612 uarruarr 712 uarruarr 112

POSSIBILI MITIGAZIONI (i) copertura stoccaggio digestatoCOMPORTARiduzione emissioni da stoccaggio del digestato -- 8080 delledelle emissioniemissioni didi CHCH44 NHNH33 NN22OO

Categoria di impatto

1 2 3 4 Maggiori benefici per le categorie di impatto piugrave

44 33 22ldquoAnaerobic digestion plant agricultureCHrdquo da ldquoAnaerobic digestion plant agriculture coveredCHrdquo

CCCC -478 -1274 -726 -182OD -174 -198 -186 -242HTcHTc -10 -11 +45 +101HTnocHTnoc -01 -01 +03 +08 0 5

10

colpite dalle emissioni di metano CCCC ee POFPOF

PM -101 -119 -121 -330POFPOF -159 -231 -404 -268TA -99 -117 -135 -568TE -8 9 -10 6 -12 4 -63 2 -05

00

05

qkW

h)

TE 89 106 124 632FE 00 01 02 131ME -43 -96 -46 -257FEx -01 -01 +01 +44MFRDMFRD 11 2 13 2 24 1 69 7

-15

-10

CC(k

g CO

2eq

MFRDMFRD +112 +132 +241 +697-20

1 2 3 4 NON crsquoegrave sempre una riduzione

Aumento dellrsquoimpatto (legato a un maggior Aumento dell impatto (legato a un maggiorconsumo di risorse per costruzione emanutenzione degli impianti) per MFRDMFRD (pertutti gli impianti) ee HTcHTcHTnocHTnoc (solo per gliimpianti medio piccoli)impianti medio piccoli)

POSSIBILI MITIGAZIONI (ii) valorizzazione del calore in eccesso

COMPORTACOMPORTASostituzione di calore prodotto in caldaie alimentate con gas naturaleValorizzazione del 2525 del surplus termico disponibile su base annua

Categoria1 2 3 4 0 6

di impatto1 2 3 4

CC -120 -290 -164 -27OD -851 -880 -876 -803HTc -236 -244 -260 -288

0020406

Wh 1050250 1050250

0 25

50

100

0 25

50

100

HTc 236 244 260 288HTnoc -21 -21 -24 -25PM -24 -26 -31 -77POF -90 -119 -222 -109TA 1 2 1 3 1 6 5 1 ‐08

‐06‐04‐02

CCg CO

2eq

kW

0005 0005

TA -12 -13 -16 -51TE -06 -07 -08 -29FE -04 -06 -06 -234ME -20 -42 -22 -93

0 0 0 6 3 1 6‐14‐12‐1kg

FEx -05 -05 -10 -163MFRD -80 -88 -93 -154

‐161 2 3 4

Riduzione dellrsquoimpatto per tutte le cdi valutate riduzioneriduzione generalmente superioresuperiore perper gligli impiantiimpianti didi grossagrossa tagliataglia alimentatialimentati aa insilatiinsilati in cui gli

autoconsumi termici sono inferiori ed egrave quindi maggiore la quota di calore valorizzata

CONCLUSIONI

ElettricitagraveElettricitagrave dada DADA didi biomassebiomasse agricoleagricole sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con

reflui Per impianti alimentati con biomasse da energy cropshellip

Possibili strategie di riduzioneriduzione dellrsquoimpattodellrsquoimpatto

Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto per Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto pergli impianti da realizzare)

Valorizzazione del surplus termico (serreessiccatoi riscaldamento domesticoORC gruppi ad assorbimento ecc) g pp )benefici superiori per gli impianti grandi

Copertura delle vasche di stoccaggio deldigestato

ASPETTIASPETTI CRITICICRITICI molti dati di inventario con una forte influenza sullrsquoimpatto ambientale sono dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato

emissioni di N-P nel ciclo colturali) Fortemente sito specifici

GRAZIE PER LrsquoATTENZIONEGRAZIE PER LrsquoATTENZIONE

CONTACTS

J B ttiJacopo Bacenetti

jacopobacenettiunimiit

Alessandra Fusi

alessandrafusimanchesteracuk

Marco Fiala

marcofialaunimiit

INVENTARIO (i)

FaseFase didi campocampo rilievo della tecnica colturale nelle diverse aziende sequenza delle operazioni sequenza delle operazioni operatrici e trattori utilizzati e loro caratteristiche (TRTR potenzapotenza motoremotore massamassa etagraveetagrave duratadurata fisicafisica e

tecnologicatecnologica) (MOMO massa larghezza di lavoro potenza assorbita durata fisica e tecnologica) DistanzeDistanze di trasporto formaforma deidei campicampi ( influenzano i tempi di lavoro) Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata

dagli agricoltori) e consumi di gasolio (calcolata in funzione della potenza TR e MO del consumospecifico minimo dei carichicarichi motoremotore dei diversi tempitempi didi lavorolavoro)

Perdite per insilamento 10

Emissioni da digestato = 89 kg CH4MWh 023 kg NH3MWh 027 kg NO2MWh

CONFINI DEL SISTEMA (iii)GAS DI SCARICO COMPOSTI N-P GAS DI SCARICO

BIOMASSA INSILATOCOLTIVAZIONE E RACCOLTA INSILAMENTO

FASE FASE DIDI STOCCAGGIOSTOCCAGGIOFASE DI CAMPOFASE DI CAMPO

CARBURANTI OLIO TRINCEA

CARBURANTIOLIO TRINCEA

SEMI AGROFARMACI FERTILIZZANTI

TRATTORI MACCHINE

GAS DI SCARICO CH4

CH4

TRATTORI MACCHINE OPERATRICI

ETETDAUTILIZZO BG

2 IMPIANTI 2 IMPIANTI

FASE DI FASE DI

EEEE

DIGESTATO

2 IMPIANTI 2 IMPIANTI CODIGESTIONE INSILATI CODIGESTIONE INSILATI

DI CEREALI E REFLUIDI CEREALI E REFLUI

585 999 kW FASE DI FASE DI CONVERSIONECONVERSIONE

OLIO EE CHP NH3

LIQUAME

EE-ET NaOH IMPIANTI

585 e 999 kW

Surplus termico dissipatoSurplus termico dissipatoNo LUCNo LUC

EE CHPN2O CH4

IMPIANTI

ANALISI DI INVENTARIO Raccolta e stima dei dati (i)

RILIEVI DIRETTI (DatiDati primariprimari) Schede di rilievo compilate dagli agricoltori per quanto riguarda

la tecnica colturale i fattori produttivi consumati nel corso delciclo produttivo la meccanizzazione delle operazioni di campo

ReseRese delle diverse colture perdite per insilamento 10 Schede di rilievo per distanzedistanze didi trasportotrasporto MonitoraggioMonitoraggio degli impianti produzione di EE alimentazione

consumo di NaOH elettricitagrave carburanti olio motore

DATI SECONDARI (ECOINVENTECOINVENT BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA MODELLIMODELLI DIDI

temperature di processo

DATI SECONDARI (ECOINVENTregECOINVENTreg BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA MODELLIMODELLI DIDISTIMASTIMA) Perdite di metano per trafilamenti e durante trattamenti del

biogas e come incombusti (2) E i i i f i di i d l CHP Emissioni fumi di scarico del CHP Emissioni da stoccaggio del digestato in vasche aperte Emissioni N e P compounds durante la coltivazione dei cereali

(Brentrup et al 2000 Nemecek and Kagi 2007) E i i i l t ll t i t di i l d i fl i (IPCC) Emissioni legate allo stoccaggio tradizionale dei reflui (IPCC) Impatto ambientale dei fattori produttivi a logorio parziale (es

trattori operatrici digestore motore CHP)

ANALISI DI INVENTARIO Raccolta e stima dei dati (ii)

ImpiantoImpianto didi biogasbiogas digestoridigestori ee CHPCHP

8 anni 20 anni 20 anni

Costruzione Manutenzione Smaltimento digestori e CHP = Database Ecoinventreg modificando leinformazioni presenti con quelle rilevate eo ricavate dalle relazioni tecniche ed eseguendo un upscalingupscaling(fattore di scala di 06) con la stessa equazione utilizzata per le economie di scala (Whiting and Azapagic2014)2014)

E2 = E1 (C2C1)06

doveE1 e E2 impatto ambientale dellrsquoimpianto (digestore o CHP) piugrave piccolo e piugrave grande rispettivamente C1 e C2 dimensione (volume per i digestori e potenza elettrica per il CHP)dellrsquoimpianto piugrave piccolo piugrave grande rispettivamente 06 fattore di scala

INVENTARIO (i) le colture Mais (MS) e Triticale (TS)

OPERATIONMS TS TRATTORE MACCHINE OPERATRICE Consumo

gasolio(k h )

Capacitagrave di lavoro

(h h)

Fattori produttivi impiegatirese produttiveSC DC -

Massa PotenzaTipo Size

Massa (kgha) (hah)

produttiveSC DC(kg) (kW)

Tipo Size(kg)

Fetilizzazioneorganica

1 1 1 5050 90Carro botte

20 m3 200044 for MS30 for TS

02 for MS03 for TS

80 tha digestato per MS 50 tha digestato per TS

Aratura 1 1 1 10500 190 Aratro - 2000 285 09Erpice

Erpicatura 1 1 1 7300 130Erpice

rotativo40 m 1800 209 08

Semina 1 1 1 5050 90 Seminatr 4 lines 90044 for MS30 for TS

02 for MS03 for TS

20 kgha di seme per MS170 kgha di seme per TS

Di b 2 2 4450 80 I i 15 600 3 5 f MS 0 3 f MS2 volte (nicosulfuron 05 lha fl i i 1 lh ) d lt t i Diserbo 2 2 4450 80 Irroratrice 15 m 600 35 for MS 03 for MS fluroxipir 1 lha) + deltametrina 15 lha for MS

Irrigazione 5 4 4450 80 Pompa950

m3h550 101 for MS 08 for MS

5200 m3ha per MS Single Crop 4400 m3ha per MS Double Crop

Sarchiatura 1 1 5050 90 Sarchiatrice 28 m 550 31 for MS 25 for MS

Fertilizzazione 1 1 6850 120Spandi

concime2500 dm3 500 28 for MS 55 for MS 60 kgha urea per MS

Raccolta 1 1 1 - FTC 335 kW 13000390 for MS29 6 for TS

15 for MS2 0 for TS

MS resa 66 68 e 495 tha per impianto 1 2 e 3TS resa 34 5 36 34 5 per 296 for TS 20 for TS TS resa 345 36 345 per impianto 1 e 3

Trasporto 1 1 1 5050 90Carri

agricoli30 m3 5500 101 05

3 rimorchi per MS2 rimorchi per TS

Insilamento 1 1 1 5050 90Pale

2 m3 450 0 44 0 5 In trinceeInsilamento 1 1 1 5050 90frontali

2 m 450 044 05 In trincee

MaisMais con due diversi sistemi colturali doppia (DC) e singola coltura (SC)

Variabilitagrave delle rese tra MaisMais e Triticale nelle diverse aziende Variabilitagrave delle rese tra MaisMais e Triticale nelle diverse aziende

INVENTARIO (ii) gli impianti

Parametro Unitagrave Impianto di biogas1 2 3 41 2 3 4

Potenza elettrica kW 999 999 485 220Potenza termica kW 1100 1100 588 300Efficienza elettrica 408 408 395 370Efficienza termica 45 45 48 50Funzionamento annuo hanno 7995 8230 8050 8210Elettricitagrave prodotta MWhanno 7994 8216 3895 1825Calore prodotto MWhanno 8817 9062 4733 2467N di digestori - 2 2 1 1V l d i di i 3 2750 2750 2500 2000Volume dei digestori m3 2750 2750 2500 2000N post- fermentatori - 2 2 2 1Volume postferment m3 3000 3200 3000 2250Volume specifico m3kW 115 119 176 191Autoconsumo elettrico 8 8 9 0 8 2 9 4Autoconsumo elettrico 88 90 82 94Autoconsumo termico MWhanno 1459 2216 1592 1561Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50q gLiquame bovino tgiorno 0 72 70 75Separato liquido tgiorno 130 100 70 75Acqua tgiorno 0 10 0 0Distanza trasp reflui km na 22 66 09

l kOlio motore kg anno 21584 22184 10516 4928NaOH kganno 4716 4848 2298 1077Perdite di metano kg anno 27429 28191 13804 6906

VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI

METODO DI CARATTERIZZAZIONEILCDILCD utilizzato per valutare i seguenti 1212 impatti potenziali climate change (CC) assottigliamento dello strato di ozono (OD)g ( ) tossicitagrave umana ndash effetti cancerogeni (HTc) tossicitagrave umana effetti non cancerogeni (HTnoc) formazione di polveri sottili (PM) formazione ossidanti fotochimici (POF)( ) acidificazione terreste (TA) eutrofizzazione acque dolci (FE) eutrofizzazione terrestre (TE) eutrofizzazione marina (ME)( ) ecotossicitagrave delle acque dolci (FEx) consumo di risorse minerali fossili e rinnovabili (MFRD)

RISULTATI (i) confronto tra i diversi impianti

1 2 3 4Biomassa Unitagrave

Impianto di biogas

Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50Liquame bovino tgiorno 0 72 70 75

Impatto Unitagrave 1 2 3 4

CC kg CO2 eq 0555 0208 ‐0363 ‐1433

OD mg CFC‐11 eq 0012 0010 0010 00078HTc CTUh x 108 0538 0492 0548 0440

HTnoc CTUh x 108 8081 7622 8147 7208PM g PM25 eq 0189 0161 0142 0046POF g NMVOC eq 0807 0554 0298 ‐0415

TA molc H+ eq x 103 6915 5892 5010 1165TE molc N eq x 100 2994 2533 2145 0414FE g P eq 00328 00195 00252 00006ME g N eq 0 802 0 355 0 701 0 114ME g N eq 0802 0355 0701 0114FEx CTUe 2785 2687 1756 0092MFRD mg Sb eq 1231 1035 1065 0535

RISULTATI (ii) analisi dei contributi

4451

26

50

3413

2005

19

34

1264

585

495

419

708

668

714

632

RISULTATI (iii) confronto con il mix elettrico nazionale

5 4 47 6 7 6

Mix ITAMix ITA

uarruarr uarruarr uarruarr uarruarruarruarr 812 uarruarr 612 uarruarr 712 uarruarr 112

POSSIBILI MITIGAZIONI (i) copertura stoccaggio digestatoCOMPORTARiduzione emissioni da stoccaggio del digestato -- 8080 delledelle emissioniemissioni didi CHCH44 NHNH33 NN22OO

Categoria di impatto

1 2 3 4 Maggiori benefici per le categorie di impatto piugrave

44 33 22ldquoAnaerobic digestion plant agricultureCHrdquo da ldquoAnaerobic digestion plant agriculture coveredCHrdquo

CCCC -478 -1274 -726 -182OD -174 -198 -186 -242HTcHTc -10 -11 +45 +101HTnocHTnoc -01 -01 +03 +08 0 5

10

colpite dalle emissioni di metano CCCC ee POFPOF

PM -101 -119 -121 -330POFPOF -159 -231 -404 -268TA -99 -117 -135 -568TE -8 9 -10 6 -12 4 -63 2 -05

00

05

qkW

h)

TE 89 106 124 632FE 00 01 02 131ME -43 -96 -46 -257FEx -01 -01 +01 +44MFRDMFRD 11 2 13 2 24 1 69 7

-15

-10

CC(k

g CO

2eq

MFRDMFRD +112 +132 +241 +697-20

1 2 3 4 NON crsquoegrave sempre una riduzione

Aumento dellrsquoimpatto (legato a un maggior Aumento dell impatto (legato a un maggiorconsumo di risorse per costruzione emanutenzione degli impianti) per MFRDMFRD (pertutti gli impianti) ee HTcHTcHTnocHTnoc (solo per gliimpianti medio piccoli)impianti medio piccoli)

POSSIBILI MITIGAZIONI (ii) valorizzazione del calore in eccesso

COMPORTACOMPORTASostituzione di calore prodotto in caldaie alimentate con gas naturaleValorizzazione del 2525 del surplus termico disponibile su base annua

Categoria1 2 3 4 0 6

di impatto1 2 3 4

CC -120 -290 -164 -27OD -851 -880 -876 -803HTc -236 -244 -260 -288

0020406

Wh 1050250 1050250

0 25

50

100

0 25

50

100

HTc 236 244 260 288HTnoc -21 -21 -24 -25PM -24 -26 -31 -77POF -90 -119 -222 -109TA 1 2 1 3 1 6 5 1 ‐08

‐06‐04‐02

CCg CO

2eq

kW

0005 0005

TA -12 -13 -16 -51TE -06 -07 -08 -29FE -04 -06 -06 -234ME -20 -42 -22 -93

0 0 0 6 3 1 6‐14‐12‐1kg

FEx -05 -05 -10 -163MFRD -80 -88 -93 -154

‐161 2 3 4

Riduzione dellrsquoimpatto per tutte le cdi valutate riduzioneriduzione generalmente superioresuperiore perper gligli impiantiimpianti didi grossagrossa tagliataglia alimentatialimentati aa insilatiinsilati in cui gli

autoconsumi termici sono inferiori ed egrave quindi maggiore la quota di calore valorizzata

CONCLUSIONI

ElettricitagraveElettricitagrave dada DADA didi biomassebiomasse agricoleagricole sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con

reflui Per impianti alimentati con biomasse da energy cropshellip

Possibili strategie di riduzioneriduzione dellrsquoimpattodellrsquoimpatto

Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto per Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto pergli impianti da realizzare)

Valorizzazione del surplus termico (serreessiccatoi riscaldamento domesticoORC gruppi ad assorbimento ecc) g pp )benefici superiori per gli impianti grandi

Copertura delle vasche di stoccaggio deldigestato

ASPETTIASPETTI CRITICICRITICI molti dati di inventario con una forte influenza sullrsquoimpatto ambientale sono dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato

emissioni di N-P nel ciclo colturali) Fortemente sito specifici

GRAZIE PER LrsquoATTENZIONEGRAZIE PER LrsquoATTENZIONE

CONTACTS

J B ttiJacopo Bacenetti

jacopobacenettiunimiit

Alessandra Fusi

alessandrafusimanchesteracuk

Marco Fiala

marcofialaunimiit

INVENTARIO (i)

FaseFase didi campocampo rilievo della tecnica colturale nelle diverse aziende sequenza delle operazioni sequenza delle operazioni operatrici e trattori utilizzati e loro caratteristiche (TRTR potenzapotenza motoremotore massamassa etagraveetagrave duratadurata fisicafisica e

tecnologicatecnologica) (MOMO massa larghezza di lavoro potenza assorbita durata fisica e tecnologica) DistanzeDistanze di trasporto formaforma deidei campicampi ( influenzano i tempi di lavoro) Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata

dagli agricoltori) e consumi di gasolio (calcolata in funzione della potenza TR e MO del consumospecifico minimo dei carichicarichi motoremotore dei diversi tempitempi didi lavorolavoro)

Perdite per insilamento 10

Emissioni da digestato = 89 kg CH4MWh 023 kg NH3MWh 027 kg NO2MWh

ANALISI DI INVENTARIO Raccolta e stima dei dati (i)

RILIEVI DIRETTI (DatiDati primariprimari) Schede di rilievo compilate dagli agricoltori per quanto riguarda

la tecnica colturale i fattori produttivi consumati nel corso delciclo produttivo la meccanizzazione delle operazioni di campo

ReseRese delle diverse colture perdite per insilamento 10 Schede di rilievo per distanzedistanze didi trasportotrasporto MonitoraggioMonitoraggio degli impianti produzione di EE alimentazione

consumo di NaOH elettricitagrave carburanti olio motore

DATI SECONDARI (ECOINVENTECOINVENT BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA MODELLIMODELLI DIDI

temperature di processo

DATI SECONDARI (ECOINVENTregECOINVENTreg BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA MODELLIMODELLI DIDISTIMASTIMA) Perdite di metano per trafilamenti e durante trattamenti del

biogas e come incombusti (2) E i i i f i di i d l CHP Emissioni fumi di scarico del CHP Emissioni da stoccaggio del digestato in vasche aperte Emissioni N e P compounds durante la coltivazione dei cereali

(Brentrup et al 2000 Nemecek and Kagi 2007) E i i i l t ll t i t di i l d i fl i (IPCC) Emissioni legate allo stoccaggio tradizionale dei reflui (IPCC) Impatto ambientale dei fattori produttivi a logorio parziale (es

trattori operatrici digestore motore CHP)

ANALISI DI INVENTARIO Raccolta e stima dei dati (ii)

ImpiantoImpianto didi biogasbiogas digestoridigestori ee CHPCHP

8 anni 20 anni 20 anni

Costruzione Manutenzione Smaltimento digestori e CHP = Database Ecoinventreg modificando leinformazioni presenti con quelle rilevate eo ricavate dalle relazioni tecniche ed eseguendo un upscalingupscaling(fattore di scala di 06) con la stessa equazione utilizzata per le economie di scala (Whiting and Azapagic2014)2014)

E2 = E1 (C2C1)06

doveE1 e E2 impatto ambientale dellrsquoimpianto (digestore o CHP) piugrave piccolo e piugrave grande rispettivamente C1 e C2 dimensione (volume per i digestori e potenza elettrica per il CHP)dellrsquoimpianto piugrave piccolo piugrave grande rispettivamente 06 fattore di scala

INVENTARIO (i) le colture Mais (MS) e Triticale (TS)

OPERATIONMS TS TRATTORE MACCHINE OPERATRICE Consumo

gasolio(k h )

Capacitagrave di lavoro

(h h)

Fattori produttivi impiegatirese produttiveSC DC -

Massa PotenzaTipo Size

Massa (kgha) (hah)

produttiveSC DC(kg) (kW)

Tipo Size(kg)

Fetilizzazioneorganica

1 1 1 5050 90Carro botte

20 m3 200044 for MS30 for TS

02 for MS03 for TS

80 tha digestato per MS 50 tha digestato per TS

Aratura 1 1 1 10500 190 Aratro - 2000 285 09Erpice

Erpicatura 1 1 1 7300 130Erpice

rotativo40 m 1800 209 08

Semina 1 1 1 5050 90 Seminatr 4 lines 90044 for MS30 for TS

02 for MS03 for TS

20 kgha di seme per MS170 kgha di seme per TS

Di b 2 2 4450 80 I i 15 600 3 5 f MS 0 3 f MS2 volte (nicosulfuron 05 lha fl i i 1 lh ) d lt t i Diserbo 2 2 4450 80 Irroratrice 15 m 600 35 for MS 03 for MS fluroxipir 1 lha) + deltametrina 15 lha for MS

Irrigazione 5 4 4450 80 Pompa950

m3h550 101 for MS 08 for MS

5200 m3ha per MS Single Crop 4400 m3ha per MS Double Crop

Sarchiatura 1 1 5050 90 Sarchiatrice 28 m 550 31 for MS 25 for MS

Fertilizzazione 1 1 6850 120Spandi

concime2500 dm3 500 28 for MS 55 for MS 60 kgha urea per MS

Raccolta 1 1 1 - FTC 335 kW 13000390 for MS29 6 for TS

15 for MS2 0 for TS

MS resa 66 68 e 495 tha per impianto 1 2 e 3TS resa 34 5 36 34 5 per 296 for TS 20 for TS TS resa 345 36 345 per impianto 1 e 3

Trasporto 1 1 1 5050 90Carri

agricoli30 m3 5500 101 05

3 rimorchi per MS2 rimorchi per TS

Insilamento 1 1 1 5050 90Pale

2 m3 450 0 44 0 5 In trinceeInsilamento 1 1 1 5050 90frontali

2 m 450 044 05 In trincee

MaisMais con due diversi sistemi colturali doppia (DC) e singola coltura (SC)

Variabilitagrave delle rese tra MaisMais e Triticale nelle diverse aziende Variabilitagrave delle rese tra MaisMais e Triticale nelle diverse aziende

INVENTARIO (ii) gli impianti

Parametro Unitagrave Impianto di biogas1 2 3 41 2 3 4

Potenza elettrica kW 999 999 485 220Potenza termica kW 1100 1100 588 300Efficienza elettrica 408 408 395 370Efficienza termica 45 45 48 50Funzionamento annuo hanno 7995 8230 8050 8210Elettricitagrave prodotta MWhanno 7994 8216 3895 1825Calore prodotto MWhanno 8817 9062 4733 2467N di digestori - 2 2 1 1V l d i di i 3 2750 2750 2500 2000Volume dei digestori m3 2750 2750 2500 2000N post- fermentatori - 2 2 2 1Volume postferment m3 3000 3200 3000 2250Volume specifico m3kW 115 119 176 191Autoconsumo elettrico 8 8 9 0 8 2 9 4Autoconsumo elettrico 88 90 82 94Autoconsumo termico MWhanno 1459 2216 1592 1561Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50q gLiquame bovino tgiorno 0 72 70 75Separato liquido tgiorno 130 100 70 75Acqua tgiorno 0 10 0 0Distanza trasp reflui km na 22 66 09

l kOlio motore kg anno 21584 22184 10516 4928NaOH kganno 4716 4848 2298 1077Perdite di metano kg anno 27429 28191 13804 6906

VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI

METODO DI CARATTERIZZAZIONEILCDILCD utilizzato per valutare i seguenti 1212 impatti potenziali climate change (CC) assottigliamento dello strato di ozono (OD)g ( ) tossicitagrave umana ndash effetti cancerogeni (HTc) tossicitagrave umana effetti non cancerogeni (HTnoc) formazione di polveri sottili (PM) formazione ossidanti fotochimici (POF)( ) acidificazione terreste (TA) eutrofizzazione acque dolci (FE) eutrofizzazione terrestre (TE) eutrofizzazione marina (ME)( ) ecotossicitagrave delle acque dolci (FEx) consumo di risorse minerali fossili e rinnovabili (MFRD)

RISULTATI (i) confronto tra i diversi impianti

1 2 3 4Biomassa Unitagrave

Impianto di biogas

Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50Liquame bovino tgiorno 0 72 70 75

Impatto Unitagrave 1 2 3 4

CC kg CO2 eq 0555 0208 ‐0363 ‐1433

OD mg CFC‐11 eq 0012 0010 0010 00078HTc CTUh x 108 0538 0492 0548 0440

HTnoc CTUh x 108 8081 7622 8147 7208PM g PM25 eq 0189 0161 0142 0046POF g NMVOC eq 0807 0554 0298 ‐0415

TA molc H+ eq x 103 6915 5892 5010 1165TE molc N eq x 100 2994 2533 2145 0414FE g P eq 00328 00195 00252 00006ME g N eq 0 802 0 355 0 701 0 114ME g N eq 0802 0355 0701 0114FEx CTUe 2785 2687 1756 0092MFRD mg Sb eq 1231 1035 1065 0535

RISULTATI (ii) analisi dei contributi

4451

26

50

3413

2005

19

34

1264

585

495

419

708

668

714

632

RISULTATI (iii) confronto con il mix elettrico nazionale

5 4 47 6 7 6

Mix ITAMix ITA

uarruarr uarruarr uarruarr uarruarruarruarr 812 uarruarr 612 uarruarr 712 uarruarr 112

POSSIBILI MITIGAZIONI (i) copertura stoccaggio digestatoCOMPORTARiduzione emissioni da stoccaggio del digestato -- 8080 delledelle emissioniemissioni didi CHCH44 NHNH33 NN22OO

Categoria di impatto

1 2 3 4 Maggiori benefici per le categorie di impatto piugrave

44 33 22ldquoAnaerobic digestion plant agricultureCHrdquo da ldquoAnaerobic digestion plant agriculture coveredCHrdquo

CCCC -478 -1274 -726 -182OD -174 -198 -186 -242HTcHTc -10 -11 +45 +101HTnocHTnoc -01 -01 +03 +08 0 5

10

colpite dalle emissioni di metano CCCC ee POFPOF

PM -101 -119 -121 -330POFPOF -159 -231 -404 -268TA -99 -117 -135 -568TE -8 9 -10 6 -12 4 -63 2 -05

00

05

qkW

h)

TE 89 106 124 632FE 00 01 02 131ME -43 -96 -46 -257FEx -01 -01 +01 +44MFRDMFRD 11 2 13 2 24 1 69 7

-15

-10

CC(k

g CO

2eq

MFRDMFRD +112 +132 +241 +697-20

1 2 3 4 NON crsquoegrave sempre una riduzione

Aumento dellrsquoimpatto (legato a un maggior Aumento dell impatto (legato a un maggiorconsumo di risorse per costruzione emanutenzione degli impianti) per MFRDMFRD (pertutti gli impianti) ee HTcHTcHTnocHTnoc (solo per gliimpianti medio piccoli)impianti medio piccoli)

POSSIBILI MITIGAZIONI (ii) valorizzazione del calore in eccesso

COMPORTACOMPORTASostituzione di calore prodotto in caldaie alimentate con gas naturaleValorizzazione del 2525 del surplus termico disponibile su base annua

Categoria1 2 3 4 0 6

di impatto1 2 3 4

CC -120 -290 -164 -27OD -851 -880 -876 -803HTc -236 -244 -260 -288

0020406

Wh 1050250 1050250

0 25

50

100

0 25

50

100

HTc 236 244 260 288HTnoc -21 -21 -24 -25PM -24 -26 -31 -77POF -90 -119 -222 -109TA 1 2 1 3 1 6 5 1 ‐08

‐06‐04‐02

CCg CO

2eq

kW

0005 0005

TA -12 -13 -16 -51TE -06 -07 -08 -29FE -04 -06 -06 -234ME -20 -42 -22 -93

0 0 0 6 3 1 6‐14‐12‐1kg

FEx -05 -05 -10 -163MFRD -80 -88 -93 -154

‐161 2 3 4

Riduzione dellrsquoimpatto per tutte le cdi valutate riduzioneriduzione generalmente superioresuperiore perper gligli impiantiimpianti didi grossagrossa tagliataglia alimentatialimentati aa insilatiinsilati in cui gli

autoconsumi termici sono inferiori ed egrave quindi maggiore la quota di calore valorizzata

CONCLUSIONI

ElettricitagraveElettricitagrave dada DADA didi biomassebiomasse agricoleagricole sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con

reflui Per impianti alimentati con biomasse da energy cropshellip

Possibili strategie di riduzioneriduzione dellrsquoimpattodellrsquoimpatto

Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto per Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto pergli impianti da realizzare)

Valorizzazione del surplus termico (serreessiccatoi riscaldamento domesticoORC gruppi ad assorbimento ecc) g pp )benefici superiori per gli impianti grandi

Copertura delle vasche di stoccaggio deldigestato

ASPETTIASPETTI CRITICICRITICI molti dati di inventario con una forte influenza sullrsquoimpatto ambientale sono dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato

emissioni di N-P nel ciclo colturali) Fortemente sito specifici

GRAZIE PER LrsquoATTENZIONEGRAZIE PER LrsquoATTENZIONE

CONTACTS

J B ttiJacopo Bacenetti

jacopobacenettiunimiit

Alessandra Fusi

alessandrafusimanchesteracuk

Marco Fiala

marcofialaunimiit

INVENTARIO (i)

FaseFase didi campocampo rilievo della tecnica colturale nelle diverse aziende sequenza delle operazioni sequenza delle operazioni operatrici e trattori utilizzati e loro caratteristiche (TRTR potenzapotenza motoremotore massamassa etagraveetagrave duratadurata fisicafisica e

tecnologicatecnologica) (MOMO massa larghezza di lavoro potenza assorbita durata fisica e tecnologica) DistanzeDistanze di trasporto formaforma deidei campicampi ( influenzano i tempi di lavoro) Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata

dagli agricoltori) e consumi di gasolio (calcolata in funzione della potenza TR e MO del consumospecifico minimo dei carichicarichi motoremotore dei diversi tempitempi didi lavorolavoro)

Perdite per insilamento 10

Emissioni da digestato = 89 kg CH4MWh 023 kg NH3MWh 027 kg NO2MWh

ANALISI DI INVENTARIO Raccolta e stima dei dati (ii)

ImpiantoImpianto didi biogasbiogas digestoridigestori ee CHPCHP

8 anni 20 anni 20 anni

Costruzione Manutenzione Smaltimento digestori e CHP = Database Ecoinventreg modificando leinformazioni presenti con quelle rilevate eo ricavate dalle relazioni tecniche ed eseguendo un upscalingupscaling(fattore di scala di 06) con la stessa equazione utilizzata per le economie di scala (Whiting and Azapagic2014)2014)

E2 = E1 (C2C1)06

doveE1 e E2 impatto ambientale dellrsquoimpianto (digestore o CHP) piugrave piccolo e piugrave grande rispettivamente C1 e C2 dimensione (volume per i digestori e potenza elettrica per il CHP)dellrsquoimpianto piugrave piccolo piugrave grande rispettivamente 06 fattore di scala

INVENTARIO (i) le colture Mais (MS) e Triticale (TS)

OPERATIONMS TS TRATTORE MACCHINE OPERATRICE Consumo

gasolio(k h )

Capacitagrave di lavoro

(h h)

Fattori produttivi impiegatirese produttiveSC DC -

Massa PotenzaTipo Size

Massa (kgha) (hah)

produttiveSC DC(kg) (kW)

Tipo Size(kg)

Fetilizzazioneorganica

1 1 1 5050 90Carro botte

20 m3 200044 for MS30 for TS

02 for MS03 for TS

80 tha digestato per MS 50 tha digestato per TS

Aratura 1 1 1 10500 190 Aratro - 2000 285 09Erpice

Erpicatura 1 1 1 7300 130Erpice

rotativo40 m 1800 209 08

Semina 1 1 1 5050 90 Seminatr 4 lines 90044 for MS30 for TS

02 for MS03 for TS

20 kgha di seme per MS170 kgha di seme per TS

Di b 2 2 4450 80 I i 15 600 3 5 f MS 0 3 f MS2 volte (nicosulfuron 05 lha fl i i 1 lh ) d lt t i Diserbo 2 2 4450 80 Irroratrice 15 m 600 35 for MS 03 for MS fluroxipir 1 lha) + deltametrina 15 lha for MS

Irrigazione 5 4 4450 80 Pompa950

m3h550 101 for MS 08 for MS

5200 m3ha per MS Single Crop 4400 m3ha per MS Double Crop

Sarchiatura 1 1 5050 90 Sarchiatrice 28 m 550 31 for MS 25 for MS

Fertilizzazione 1 1 6850 120Spandi

concime2500 dm3 500 28 for MS 55 for MS 60 kgha urea per MS

Raccolta 1 1 1 - FTC 335 kW 13000390 for MS29 6 for TS

15 for MS2 0 for TS

MS resa 66 68 e 495 tha per impianto 1 2 e 3TS resa 34 5 36 34 5 per 296 for TS 20 for TS TS resa 345 36 345 per impianto 1 e 3

Trasporto 1 1 1 5050 90Carri

agricoli30 m3 5500 101 05

3 rimorchi per MS2 rimorchi per TS

Insilamento 1 1 1 5050 90Pale

2 m3 450 0 44 0 5 In trinceeInsilamento 1 1 1 5050 90frontali

2 m 450 044 05 In trincee

MaisMais con due diversi sistemi colturali doppia (DC) e singola coltura (SC)

Variabilitagrave delle rese tra MaisMais e Triticale nelle diverse aziende Variabilitagrave delle rese tra MaisMais e Triticale nelle diverse aziende

INVENTARIO (ii) gli impianti

Parametro Unitagrave Impianto di biogas1 2 3 41 2 3 4

Potenza elettrica kW 999 999 485 220Potenza termica kW 1100 1100 588 300Efficienza elettrica 408 408 395 370Efficienza termica 45 45 48 50Funzionamento annuo hanno 7995 8230 8050 8210Elettricitagrave prodotta MWhanno 7994 8216 3895 1825Calore prodotto MWhanno 8817 9062 4733 2467N di digestori - 2 2 1 1V l d i di i 3 2750 2750 2500 2000Volume dei digestori m3 2750 2750 2500 2000N post- fermentatori - 2 2 2 1Volume postferment m3 3000 3200 3000 2250Volume specifico m3kW 115 119 176 191Autoconsumo elettrico 8 8 9 0 8 2 9 4Autoconsumo elettrico 88 90 82 94Autoconsumo termico MWhanno 1459 2216 1592 1561Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50q gLiquame bovino tgiorno 0 72 70 75Separato liquido tgiorno 130 100 70 75Acqua tgiorno 0 10 0 0Distanza trasp reflui km na 22 66 09

l kOlio motore kg anno 21584 22184 10516 4928NaOH kganno 4716 4848 2298 1077Perdite di metano kg anno 27429 28191 13804 6906

VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI

METODO DI CARATTERIZZAZIONEILCDILCD utilizzato per valutare i seguenti 1212 impatti potenziali climate change (CC) assottigliamento dello strato di ozono (OD)g ( ) tossicitagrave umana ndash effetti cancerogeni (HTc) tossicitagrave umana effetti non cancerogeni (HTnoc) formazione di polveri sottili (PM) formazione ossidanti fotochimici (POF)( ) acidificazione terreste (TA) eutrofizzazione acque dolci (FE) eutrofizzazione terrestre (TE) eutrofizzazione marina (ME)( ) ecotossicitagrave delle acque dolci (FEx) consumo di risorse minerali fossili e rinnovabili (MFRD)

RISULTATI (i) confronto tra i diversi impianti

1 2 3 4Biomassa Unitagrave

Impianto di biogas

Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50Liquame bovino tgiorno 0 72 70 75

Impatto Unitagrave 1 2 3 4

CC kg CO2 eq 0555 0208 ‐0363 ‐1433

OD mg CFC‐11 eq 0012 0010 0010 00078HTc CTUh x 108 0538 0492 0548 0440

HTnoc CTUh x 108 8081 7622 8147 7208PM g PM25 eq 0189 0161 0142 0046POF g NMVOC eq 0807 0554 0298 ‐0415

TA molc H+ eq x 103 6915 5892 5010 1165TE molc N eq x 100 2994 2533 2145 0414FE g P eq 00328 00195 00252 00006ME g N eq 0 802 0 355 0 701 0 114ME g N eq 0802 0355 0701 0114FEx CTUe 2785 2687 1756 0092MFRD mg Sb eq 1231 1035 1065 0535

RISULTATI (ii) analisi dei contributi

4451

26

50

3413

2005

19

34

1264

585

495

419

708

668

714

632

RISULTATI (iii) confronto con il mix elettrico nazionale

5 4 47 6 7 6

Mix ITAMix ITA

uarruarr uarruarr uarruarr uarruarruarruarr 812 uarruarr 612 uarruarr 712 uarruarr 112

POSSIBILI MITIGAZIONI (i) copertura stoccaggio digestatoCOMPORTARiduzione emissioni da stoccaggio del digestato -- 8080 delledelle emissioniemissioni didi CHCH44 NHNH33 NN22OO

Categoria di impatto

1 2 3 4 Maggiori benefici per le categorie di impatto piugrave

44 33 22ldquoAnaerobic digestion plant agricultureCHrdquo da ldquoAnaerobic digestion plant agriculture coveredCHrdquo

CCCC -478 -1274 -726 -182OD -174 -198 -186 -242HTcHTc -10 -11 +45 +101HTnocHTnoc -01 -01 +03 +08 0 5

10

colpite dalle emissioni di metano CCCC ee POFPOF

PM -101 -119 -121 -330POFPOF -159 -231 -404 -268TA -99 -117 -135 -568TE -8 9 -10 6 -12 4 -63 2 -05

00

05

qkW

h)

TE 89 106 124 632FE 00 01 02 131ME -43 -96 -46 -257FEx -01 -01 +01 +44MFRDMFRD 11 2 13 2 24 1 69 7

-15

-10

CC(k

g CO

2eq

MFRDMFRD +112 +132 +241 +697-20

1 2 3 4 NON crsquoegrave sempre una riduzione

Aumento dellrsquoimpatto (legato a un maggior Aumento dell impatto (legato a un maggiorconsumo di risorse per costruzione emanutenzione degli impianti) per MFRDMFRD (pertutti gli impianti) ee HTcHTcHTnocHTnoc (solo per gliimpianti medio piccoli)impianti medio piccoli)

POSSIBILI MITIGAZIONI (ii) valorizzazione del calore in eccesso

COMPORTACOMPORTASostituzione di calore prodotto in caldaie alimentate con gas naturaleValorizzazione del 2525 del surplus termico disponibile su base annua

Categoria1 2 3 4 0 6

di impatto1 2 3 4

CC -120 -290 -164 -27OD -851 -880 -876 -803HTc -236 -244 -260 -288

0020406

Wh 1050250 1050250

0 25

50

100

0 25

50

100

HTc 236 244 260 288HTnoc -21 -21 -24 -25PM -24 -26 -31 -77POF -90 -119 -222 -109TA 1 2 1 3 1 6 5 1 ‐08

‐06‐04‐02

CCg CO

2eq

kW

0005 0005

TA -12 -13 -16 -51TE -06 -07 -08 -29FE -04 -06 -06 -234ME -20 -42 -22 -93

0 0 0 6 3 1 6‐14‐12‐1kg

FEx -05 -05 -10 -163MFRD -80 -88 -93 -154

‐161 2 3 4

Riduzione dellrsquoimpatto per tutte le cdi valutate riduzioneriduzione generalmente superioresuperiore perper gligli impiantiimpianti didi grossagrossa tagliataglia alimentatialimentati aa insilatiinsilati in cui gli

autoconsumi termici sono inferiori ed egrave quindi maggiore la quota di calore valorizzata

CONCLUSIONI

ElettricitagraveElettricitagrave dada DADA didi biomassebiomasse agricoleagricole sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con

reflui Per impianti alimentati con biomasse da energy cropshellip

Possibili strategie di riduzioneriduzione dellrsquoimpattodellrsquoimpatto

Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto per Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto pergli impianti da realizzare)

Valorizzazione del surplus termico (serreessiccatoi riscaldamento domesticoORC gruppi ad assorbimento ecc) g pp )benefici superiori per gli impianti grandi

Copertura delle vasche di stoccaggio deldigestato

ASPETTIASPETTI CRITICICRITICI molti dati di inventario con una forte influenza sullrsquoimpatto ambientale sono dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato

emissioni di N-P nel ciclo colturali) Fortemente sito specifici

GRAZIE PER LrsquoATTENZIONEGRAZIE PER LrsquoATTENZIONE

CONTACTS

J B ttiJacopo Bacenetti

jacopobacenettiunimiit

Alessandra Fusi

alessandrafusimanchesteracuk

Marco Fiala

marcofialaunimiit

INVENTARIO (i)

FaseFase didi campocampo rilievo della tecnica colturale nelle diverse aziende sequenza delle operazioni sequenza delle operazioni operatrici e trattori utilizzati e loro caratteristiche (TRTR potenzapotenza motoremotore massamassa etagraveetagrave duratadurata fisicafisica e

tecnologicatecnologica) (MOMO massa larghezza di lavoro potenza assorbita durata fisica e tecnologica) DistanzeDistanze di trasporto formaforma deidei campicampi ( influenzano i tempi di lavoro) Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata

dagli agricoltori) e consumi di gasolio (calcolata in funzione della potenza TR e MO del consumospecifico minimo dei carichicarichi motoremotore dei diversi tempitempi didi lavorolavoro)

Perdite per insilamento 10

Emissioni da digestato = 89 kg CH4MWh 023 kg NH3MWh 027 kg NO2MWh

INVENTARIO (i) le colture Mais (MS) e Triticale (TS)

OPERATIONMS TS TRATTORE MACCHINE OPERATRICE Consumo

gasolio(k h )

Capacitagrave di lavoro

(h h)

Fattori produttivi impiegatirese produttiveSC DC -

Massa PotenzaTipo Size

Massa (kgha) (hah)

produttiveSC DC(kg) (kW)

Tipo Size(kg)

Fetilizzazioneorganica

1 1 1 5050 90Carro botte

20 m3 200044 for MS30 for TS

02 for MS03 for TS

80 tha digestato per MS 50 tha digestato per TS

Aratura 1 1 1 10500 190 Aratro - 2000 285 09Erpice

Erpicatura 1 1 1 7300 130Erpice

rotativo40 m 1800 209 08

Semina 1 1 1 5050 90 Seminatr 4 lines 90044 for MS30 for TS

02 for MS03 for TS

20 kgha di seme per MS170 kgha di seme per TS

Di b 2 2 4450 80 I i 15 600 3 5 f MS 0 3 f MS2 volte (nicosulfuron 05 lha fl i i 1 lh ) d lt t i Diserbo 2 2 4450 80 Irroratrice 15 m 600 35 for MS 03 for MS fluroxipir 1 lha) + deltametrina 15 lha for MS

Irrigazione 5 4 4450 80 Pompa950

m3h550 101 for MS 08 for MS

5200 m3ha per MS Single Crop 4400 m3ha per MS Double Crop

Sarchiatura 1 1 5050 90 Sarchiatrice 28 m 550 31 for MS 25 for MS

Fertilizzazione 1 1 6850 120Spandi

concime2500 dm3 500 28 for MS 55 for MS 60 kgha urea per MS

Raccolta 1 1 1 - FTC 335 kW 13000390 for MS29 6 for TS

15 for MS2 0 for TS

MS resa 66 68 e 495 tha per impianto 1 2 e 3TS resa 34 5 36 34 5 per 296 for TS 20 for TS TS resa 345 36 345 per impianto 1 e 3

Trasporto 1 1 1 5050 90Carri

agricoli30 m3 5500 101 05

3 rimorchi per MS2 rimorchi per TS

Insilamento 1 1 1 5050 90Pale

2 m3 450 0 44 0 5 In trinceeInsilamento 1 1 1 5050 90frontali

2 m 450 044 05 In trincee

MaisMais con due diversi sistemi colturali doppia (DC) e singola coltura (SC)

Variabilitagrave delle rese tra MaisMais e Triticale nelle diverse aziende Variabilitagrave delle rese tra MaisMais e Triticale nelle diverse aziende

INVENTARIO (ii) gli impianti

Parametro Unitagrave Impianto di biogas1 2 3 41 2 3 4

Potenza elettrica kW 999 999 485 220Potenza termica kW 1100 1100 588 300Efficienza elettrica 408 408 395 370Efficienza termica 45 45 48 50Funzionamento annuo hanno 7995 8230 8050 8210Elettricitagrave prodotta MWhanno 7994 8216 3895 1825Calore prodotto MWhanno 8817 9062 4733 2467N di digestori - 2 2 1 1V l d i di i 3 2750 2750 2500 2000Volume dei digestori m3 2750 2750 2500 2000N post- fermentatori - 2 2 2 1Volume postferment m3 3000 3200 3000 2250Volume specifico m3kW 115 119 176 191Autoconsumo elettrico 8 8 9 0 8 2 9 4Autoconsumo elettrico 88 90 82 94Autoconsumo termico MWhanno 1459 2216 1592 1561Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50q gLiquame bovino tgiorno 0 72 70 75Separato liquido tgiorno 130 100 70 75Acqua tgiorno 0 10 0 0Distanza trasp reflui km na 22 66 09

l kOlio motore kg anno 21584 22184 10516 4928NaOH kganno 4716 4848 2298 1077Perdite di metano kg anno 27429 28191 13804 6906

VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI

METODO DI CARATTERIZZAZIONEILCDILCD utilizzato per valutare i seguenti 1212 impatti potenziali climate change (CC) assottigliamento dello strato di ozono (OD)g ( ) tossicitagrave umana ndash effetti cancerogeni (HTc) tossicitagrave umana effetti non cancerogeni (HTnoc) formazione di polveri sottili (PM) formazione ossidanti fotochimici (POF)( ) acidificazione terreste (TA) eutrofizzazione acque dolci (FE) eutrofizzazione terrestre (TE) eutrofizzazione marina (ME)( ) ecotossicitagrave delle acque dolci (FEx) consumo di risorse minerali fossili e rinnovabili (MFRD)

RISULTATI (i) confronto tra i diversi impianti

1 2 3 4Biomassa Unitagrave

Impianto di biogas

Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50Liquame bovino tgiorno 0 72 70 75

Impatto Unitagrave 1 2 3 4

CC kg CO2 eq 0555 0208 ‐0363 ‐1433

OD mg CFC‐11 eq 0012 0010 0010 00078HTc CTUh x 108 0538 0492 0548 0440

HTnoc CTUh x 108 8081 7622 8147 7208PM g PM25 eq 0189 0161 0142 0046POF g NMVOC eq 0807 0554 0298 ‐0415

TA molc H+ eq x 103 6915 5892 5010 1165TE molc N eq x 100 2994 2533 2145 0414FE g P eq 00328 00195 00252 00006ME g N eq 0 802 0 355 0 701 0 114ME g N eq 0802 0355 0701 0114FEx CTUe 2785 2687 1756 0092MFRD mg Sb eq 1231 1035 1065 0535

RISULTATI (ii) analisi dei contributi

4451

26

50

3413

2005

19

34

1264

585

495

419

708

668

714

632

RISULTATI (iii) confronto con il mix elettrico nazionale

5 4 47 6 7 6

Mix ITAMix ITA

uarruarr uarruarr uarruarr uarruarruarruarr 812 uarruarr 612 uarruarr 712 uarruarr 112

POSSIBILI MITIGAZIONI (i) copertura stoccaggio digestatoCOMPORTARiduzione emissioni da stoccaggio del digestato -- 8080 delledelle emissioniemissioni didi CHCH44 NHNH33 NN22OO

Categoria di impatto

1 2 3 4 Maggiori benefici per le categorie di impatto piugrave

44 33 22ldquoAnaerobic digestion plant agricultureCHrdquo da ldquoAnaerobic digestion plant agriculture coveredCHrdquo

CCCC -478 -1274 -726 -182OD -174 -198 -186 -242HTcHTc -10 -11 +45 +101HTnocHTnoc -01 -01 +03 +08 0 5

10

colpite dalle emissioni di metano CCCC ee POFPOF

PM -101 -119 -121 -330POFPOF -159 -231 -404 -268TA -99 -117 -135 -568TE -8 9 -10 6 -12 4 -63 2 -05

00

05

qkW

h)

TE 89 106 124 632FE 00 01 02 131ME -43 -96 -46 -257FEx -01 -01 +01 +44MFRDMFRD 11 2 13 2 24 1 69 7

-15

-10

CC(k

g CO

2eq

MFRDMFRD +112 +132 +241 +697-20

1 2 3 4 NON crsquoegrave sempre una riduzione

Aumento dellrsquoimpatto (legato a un maggior Aumento dell impatto (legato a un maggiorconsumo di risorse per costruzione emanutenzione degli impianti) per MFRDMFRD (pertutti gli impianti) ee HTcHTcHTnocHTnoc (solo per gliimpianti medio piccoli)impianti medio piccoli)

POSSIBILI MITIGAZIONI (ii) valorizzazione del calore in eccesso

COMPORTACOMPORTASostituzione di calore prodotto in caldaie alimentate con gas naturaleValorizzazione del 2525 del surplus termico disponibile su base annua

Categoria1 2 3 4 0 6

di impatto1 2 3 4

CC -120 -290 -164 -27OD -851 -880 -876 -803HTc -236 -244 -260 -288

0020406

Wh 1050250 1050250

0 25

50

100

0 25

50

100

HTc 236 244 260 288HTnoc -21 -21 -24 -25PM -24 -26 -31 -77POF -90 -119 -222 -109TA 1 2 1 3 1 6 5 1 ‐08

‐06‐04‐02

CCg CO

2eq

kW

0005 0005

TA -12 -13 -16 -51TE -06 -07 -08 -29FE -04 -06 -06 -234ME -20 -42 -22 -93

0 0 0 6 3 1 6‐14‐12‐1kg

FEx -05 -05 -10 -163MFRD -80 -88 -93 -154

‐161 2 3 4

Riduzione dellrsquoimpatto per tutte le cdi valutate riduzioneriduzione generalmente superioresuperiore perper gligli impiantiimpianti didi grossagrossa tagliataglia alimentatialimentati aa insilatiinsilati in cui gli

autoconsumi termici sono inferiori ed egrave quindi maggiore la quota di calore valorizzata

CONCLUSIONI

ElettricitagraveElettricitagrave dada DADA didi biomassebiomasse agricoleagricole sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con

reflui Per impianti alimentati con biomasse da energy cropshellip

Possibili strategie di riduzioneriduzione dellrsquoimpattodellrsquoimpatto

Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto per Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto pergli impianti da realizzare)

Valorizzazione del surplus termico (serreessiccatoi riscaldamento domesticoORC gruppi ad assorbimento ecc) g pp )benefici superiori per gli impianti grandi

Copertura delle vasche di stoccaggio deldigestato

ASPETTIASPETTI CRITICICRITICI molti dati di inventario con una forte influenza sullrsquoimpatto ambientale sono dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato

emissioni di N-P nel ciclo colturali) Fortemente sito specifici

GRAZIE PER LrsquoATTENZIONEGRAZIE PER LrsquoATTENZIONE

CONTACTS

J B ttiJacopo Bacenetti

jacopobacenettiunimiit

Alessandra Fusi

alessandrafusimanchesteracuk

Marco Fiala

marcofialaunimiit

INVENTARIO (i)

FaseFase didi campocampo rilievo della tecnica colturale nelle diverse aziende sequenza delle operazioni sequenza delle operazioni operatrici e trattori utilizzati e loro caratteristiche (TRTR potenzapotenza motoremotore massamassa etagraveetagrave duratadurata fisicafisica e

tecnologicatecnologica) (MOMO massa larghezza di lavoro potenza assorbita durata fisica e tecnologica) DistanzeDistanze di trasporto formaforma deidei campicampi ( influenzano i tempi di lavoro) Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata

dagli agricoltori) e consumi di gasolio (calcolata in funzione della potenza TR e MO del consumospecifico minimo dei carichicarichi motoremotore dei diversi tempitempi didi lavorolavoro)

Perdite per insilamento 10

Emissioni da digestato = 89 kg CH4MWh 023 kg NH3MWh 027 kg NO2MWh

INVENTARIO (ii) gli impianti

Parametro Unitagrave Impianto di biogas1 2 3 41 2 3 4

Potenza elettrica kW 999 999 485 220Potenza termica kW 1100 1100 588 300Efficienza elettrica 408 408 395 370Efficienza termica 45 45 48 50Funzionamento annuo hanno 7995 8230 8050 8210Elettricitagrave prodotta MWhanno 7994 8216 3895 1825Calore prodotto MWhanno 8817 9062 4733 2467N di digestori - 2 2 1 1V l d i di i 3 2750 2750 2500 2000Volume dei digestori m3 2750 2750 2500 2000N post- fermentatori - 2 2 2 1Volume postferment m3 3000 3200 3000 2250Volume specifico m3kW 115 119 176 191Autoconsumo elettrico 8 8 9 0 8 2 9 4Autoconsumo elettrico 88 90 82 94Autoconsumo termico MWhanno 1459 2216 1592 1561Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50q gLiquame bovino tgiorno 0 72 70 75Separato liquido tgiorno 130 100 70 75Acqua tgiorno 0 10 0 0Distanza trasp reflui km na 22 66 09

l kOlio motore kg anno 21584 22184 10516 4928NaOH kganno 4716 4848 2298 1077Perdite di metano kg anno 27429 28191 13804 6906

VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI

METODO DI CARATTERIZZAZIONEILCDILCD utilizzato per valutare i seguenti 1212 impatti potenziali climate change (CC) assottigliamento dello strato di ozono (OD)g ( ) tossicitagrave umana ndash effetti cancerogeni (HTc) tossicitagrave umana effetti non cancerogeni (HTnoc) formazione di polveri sottili (PM) formazione ossidanti fotochimici (POF)( ) acidificazione terreste (TA) eutrofizzazione acque dolci (FE) eutrofizzazione terrestre (TE) eutrofizzazione marina (ME)( ) ecotossicitagrave delle acque dolci (FEx) consumo di risorse minerali fossili e rinnovabili (MFRD)

RISULTATI (i) confronto tra i diversi impianti

1 2 3 4Biomassa Unitagrave

Impianto di biogas

Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50Liquame bovino tgiorno 0 72 70 75

Impatto Unitagrave 1 2 3 4

CC kg CO2 eq 0555 0208 ‐0363 ‐1433

OD mg CFC‐11 eq 0012 0010 0010 00078HTc CTUh x 108 0538 0492 0548 0440

HTnoc CTUh x 108 8081 7622 8147 7208PM g PM25 eq 0189 0161 0142 0046POF g NMVOC eq 0807 0554 0298 ‐0415

TA molc H+ eq x 103 6915 5892 5010 1165TE molc N eq x 100 2994 2533 2145 0414FE g P eq 00328 00195 00252 00006ME g N eq 0 802 0 355 0 701 0 114ME g N eq 0802 0355 0701 0114FEx CTUe 2785 2687 1756 0092MFRD mg Sb eq 1231 1035 1065 0535

RISULTATI (ii) analisi dei contributi

4451

26

50

3413

2005

19

34

1264

585

495

419

708

668

714

632

RISULTATI (iii) confronto con il mix elettrico nazionale

5 4 47 6 7 6

Mix ITAMix ITA

uarruarr uarruarr uarruarr uarruarruarruarr 812 uarruarr 612 uarruarr 712 uarruarr 112

POSSIBILI MITIGAZIONI (i) copertura stoccaggio digestatoCOMPORTARiduzione emissioni da stoccaggio del digestato -- 8080 delledelle emissioniemissioni didi CHCH44 NHNH33 NN22OO

Categoria di impatto

1 2 3 4 Maggiori benefici per le categorie di impatto piugrave

44 33 22ldquoAnaerobic digestion plant agricultureCHrdquo da ldquoAnaerobic digestion plant agriculture coveredCHrdquo

CCCC -478 -1274 -726 -182OD -174 -198 -186 -242HTcHTc -10 -11 +45 +101HTnocHTnoc -01 -01 +03 +08 0 5

10

colpite dalle emissioni di metano CCCC ee POFPOF

PM -101 -119 -121 -330POFPOF -159 -231 -404 -268TA -99 -117 -135 -568TE -8 9 -10 6 -12 4 -63 2 -05

00

05

qkW

h)

TE 89 106 124 632FE 00 01 02 131ME -43 -96 -46 -257FEx -01 -01 +01 +44MFRDMFRD 11 2 13 2 24 1 69 7

-15

-10

CC(k

g CO

2eq

MFRDMFRD +112 +132 +241 +697-20

1 2 3 4 NON crsquoegrave sempre una riduzione

Aumento dellrsquoimpatto (legato a un maggior Aumento dell impatto (legato a un maggiorconsumo di risorse per costruzione emanutenzione degli impianti) per MFRDMFRD (pertutti gli impianti) ee HTcHTcHTnocHTnoc (solo per gliimpianti medio piccoli)impianti medio piccoli)

POSSIBILI MITIGAZIONI (ii) valorizzazione del calore in eccesso

COMPORTACOMPORTASostituzione di calore prodotto in caldaie alimentate con gas naturaleValorizzazione del 2525 del surplus termico disponibile su base annua

Categoria1 2 3 4 0 6

di impatto1 2 3 4

CC -120 -290 -164 -27OD -851 -880 -876 -803HTc -236 -244 -260 -288

0020406

Wh 1050250 1050250

0 25

50

100

0 25

50

100

HTc 236 244 260 288HTnoc -21 -21 -24 -25PM -24 -26 -31 -77POF -90 -119 -222 -109TA 1 2 1 3 1 6 5 1 ‐08

‐06‐04‐02

CCg CO

2eq

kW

0005 0005

TA -12 -13 -16 -51TE -06 -07 -08 -29FE -04 -06 -06 -234ME -20 -42 -22 -93

0 0 0 6 3 1 6‐14‐12‐1kg

FEx -05 -05 -10 -163MFRD -80 -88 -93 -154

‐161 2 3 4

Riduzione dellrsquoimpatto per tutte le cdi valutate riduzioneriduzione generalmente superioresuperiore perper gligli impiantiimpianti didi grossagrossa tagliataglia alimentatialimentati aa insilatiinsilati in cui gli

autoconsumi termici sono inferiori ed egrave quindi maggiore la quota di calore valorizzata

CONCLUSIONI

ElettricitagraveElettricitagrave dada DADA didi biomassebiomasse agricoleagricole sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con

reflui Per impianti alimentati con biomasse da energy cropshellip

Possibili strategie di riduzioneriduzione dellrsquoimpattodellrsquoimpatto

Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto per Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto pergli impianti da realizzare)

Valorizzazione del surplus termico (serreessiccatoi riscaldamento domesticoORC gruppi ad assorbimento ecc) g pp )benefici superiori per gli impianti grandi

Copertura delle vasche di stoccaggio deldigestato

ASPETTIASPETTI CRITICICRITICI molti dati di inventario con una forte influenza sullrsquoimpatto ambientale sono dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato

emissioni di N-P nel ciclo colturali) Fortemente sito specifici

GRAZIE PER LrsquoATTENZIONEGRAZIE PER LrsquoATTENZIONE

CONTACTS

J B ttiJacopo Bacenetti

jacopobacenettiunimiit

Alessandra Fusi

alessandrafusimanchesteracuk

Marco Fiala

marcofialaunimiit

INVENTARIO (i)

FaseFase didi campocampo rilievo della tecnica colturale nelle diverse aziende sequenza delle operazioni sequenza delle operazioni operatrici e trattori utilizzati e loro caratteristiche (TRTR potenzapotenza motoremotore massamassa etagraveetagrave duratadurata fisicafisica e

tecnologicatecnologica) (MOMO massa larghezza di lavoro potenza assorbita durata fisica e tecnologica) DistanzeDistanze di trasporto formaforma deidei campicampi ( influenzano i tempi di lavoro) Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata

dagli agricoltori) e consumi di gasolio (calcolata in funzione della potenza TR e MO del consumospecifico minimo dei carichicarichi motoremotore dei diversi tempitempi didi lavorolavoro)

Perdite per insilamento 10

Emissioni da digestato = 89 kg CH4MWh 023 kg NH3MWh 027 kg NO2MWh

VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI

METODO DI CARATTERIZZAZIONEILCDILCD utilizzato per valutare i seguenti 1212 impatti potenziali climate change (CC) assottigliamento dello strato di ozono (OD)g ( ) tossicitagrave umana ndash effetti cancerogeni (HTc) tossicitagrave umana effetti non cancerogeni (HTnoc) formazione di polveri sottili (PM) formazione ossidanti fotochimici (POF)( ) acidificazione terreste (TA) eutrofizzazione acque dolci (FE) eutrofizzazione terrestre (TE) eutrofizzazione marina (ME)( ) ecotossicitagrave delle acque dolci (FEx) consumo di risorse minerali fossili e rinnovabili (MFRD)

RISULTATI (i) confronto tra i diversi impianti

1 2 3 4Biomassa Unitagrave

Impianto di biogas

Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50Liquame bovino tgiorno 0 72 70 75

Impatto Unitagrave 1 2 3 4

CC kg CO2 eq 0555 0208 ‐0363 ‐1433

OD mg CFC‐11 eq 0012 0010 0010 00078HTc CTUh x 108 0538 0492 0548 0440

HTnoc CTUh x 108 8081 7622 8147 7208PM g PM25 eq 0189 0161 0142 0046POF g NMVOC eq 0807 0554 0298 ‐0415

TA molc H+ eq x 103 6915 5892 5010 1165TE molc N eq x 100 2994 2533 2145 0414FE g P eq 00328 00195 00252 00006ME g N eq 0 802 0 355 0 701 0 114ME g N eq 0802 0355 0701 0114FEx CTUe 2785 2687 1756 0092MFRD mg Sb eq 1231 1035 1065 0535

RISULTATI (ii) analisi dei contributi

4451

26

50

3413

2005

19

34

1264

585

495

419

708

668

714

632

RISULTATI (iii) confronto con il mix elettrico nazionale

5 4 47 6 7 6

Mix ITAMix ITA

uarruarr uarruarr uarruarr uarruarruarruarr 812 uarruarr 612 uarruarr 712 uarruarr 112

POSSIBILI MITIGAZIONI (i) copertura stoccaggio digestatoCOMPORTARiduzione emissioni da stoccaggio del digestato -- 8080 delledelle emissioniemissioni didi CHCH44 NHNH33 NN22OO

Categoria di impatto

1 2 3 4 Maggiori benefici per le categorie di impatto piugrave

44 33 22ldquoAnaerobic digestion plant agricultureCHrdquo da ldquoAnaerobic digestion plant agriculture coveredCHrdquo

CCCC -478 -1274 -726 -182OD -174 -198 -186 -242HTcHTc -10 -11 +45 +101HTnocHTnoc -01 -01 +03 +08 0 5

10

colpite dalle emissioni di metano CCCC ee POFPOF

PM -101 -119 -121 -330POFPOF -159 -231 -404 -268TA -99 -117 -135 -568TE -8 9 -10 6 -12 4 -63 2 -05

00

05

qkW

h)

TE 89 106 124 632FE 00 01 02 131ME -43 -96 -46 -257FEx -01 -01 +01 +44MFRDMFRD 11 2 13 2 24 1 69 7

-15

-10

CC(k

g CO

2eq

MFRDMFRD +112 +132 +241 +697-20

1 2 3 4 NON crsquoegrave sempre una riduzione

Aumento dellrsquoimpatto (legato a un maggior Aumento dell impatto (legato a un maggiorconsumo di risorse per costruzione emanutenzione degli impianti) per MFRDMFRD (pertutti gli impianti) ee HTcHTcHTnocHTnoc (solo per gliimpianti medio piccoli)impianti medio piccoli)

POSSIBILI MITIGAZIONI (ii) valorizzazione del calore in eccesso

COMPORTACOMPORTASostituzione di calore prodotto in caldaie alimentate con gas naturaleValorizzazione del 2525 del surplus termico disponibile su base annua

Categoria1 2 3 4 0 6

di impatto1 2 3 4

CC -120 -290 -164 -27OD -851 -880 -876 -803HTc -236 -244 -260 -288

0020406

Wh 1050250 1050250

0 25

50

100

0 25

50

100

HTc 236 244 260 288HTnoc -21 -21 -24 -25PM -24 -26 -31 -77POF -90 -119 -222 -109TA 1 2 1 3 1 6 5 1 ‐08

‐06‐04‐02

CCg CO

2eq

kW

0005 0005

TA -12 -13 -16 -51TE -06 -07 -08 -29FE -04 -06 -06 -234ME -20 -42 -22 -93

0 0 0 6 3 1 6‐14‐12‐1kg

FEx -05 -05 -10 -163MFRD -80 -88 -93 -154

‐161 2 3 4

Riduzione dellrsquoimpatto per tutte le cdi valutate riduzioneriduzione generalmente superioresuperiore perper gligli impiantiimpianti didi grossagrossa tagliataglia alimentatialimentati aa insilatiinsilati in cui gli

autoconsumi termici sono inferiori ed egrave quindi maggiore la quota di calore valorizzata

CONCLUSIONI

ElettricitagraveElettricitagrave dada DADA didi biomassebiomasse agricoleagricole sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con

reflui Per impianti alimentati con biomasse da energy cropshellip

Possibili strategie di riduzioneriduzione dellrsquoimpattodellrsquoimpatto

Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto per Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto pergli impianti da realizzare)

Valorizzazione del surplus termico (serreessiccatoi riscaldamento domesticoORC gruppi ad assorbimento ecc) g pp )benefici superiori per gli impianti grandi

Copertura delle vasche di stoccaggio deldigestato

ASPETTIASPETTI CRITICICRITICI molti dati di inventario con una forte influenza sullrsquoimpatto ambientale sono dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato

emissioni di N-P nel ciclo colturali) Fortemente sito specifici

GRAZIE PER LrsquoATTENZIONEGRAZIE PER LrsquoATTENZIONE

CONTACTS

J B ttiJacopo Bacenetti

jacopobacenettiunimiit

Alessandra Fusi

alessandrafusimanchesteracuk

Marco Fiala

marcofialaunimiit

INVENTARIO (i)

FaseFase didi campocampo rilievo della tecnica colturale nelle diverse aziende sequenza delle operazioni sequenza delle operazioni operatrici e trattori utilizzati e loro caratteristiche (TRTR potenzapotenza motoremotore massamassa etagraveetagrave duratadurata fisicafisica e

tecnologicatecnologica) (MOMO massa larghezza di lavoro potenza assorbita durata fisica e tecnologica) DistanzeDistanze di trasporto formaforma deidei campicampi ( influenzano i tempi di lavoro) Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata

dagli agricoltori) e consumi di gasolio (calcolata in funzione della potenza TR e MO del consumospecifico minimo dei carichicarichi motoremotore dei diversi tempitempi didi lavorolavoro)

Perdite per insilamento 10

Emissioni da digestato = 89 kg CH4MWh 023 kg NH3MWh 027 kg NO2MWh

RISULTATI (i) confronto tra i diversi impianti

1 2 3 4Biomassa Unitagrave

Impianto di biogas

Insilato di mais tgiorno 45 45 10 0Insilato di triticale tgiorno 10 0 10 0Liquame suino tgiorno 0 0 50 50Liquame bovino tgiorno 0 72 70 75

Impatto Unitagrave 1 2 3 4

CC kg CO2 eq 0555 0208 ‐0363 ‐1433

OD mg CFC‐11 eq 0012 0010 0010 00078HTc CTUh x 108 0538 0492 0548 0440

HTnoc CTUh x 108 8081 7622 8147 7208PM g PM25 eq 0189 0161 0142 0046POF g NMVOC eq 0807 0554 0298 ‐0415

TA molc H+ eq x 103 6915 5892 5010 1165TE molc N eq x 100 2994 2533 2145 0414FE g P eq 00328 00195 00252 00006ME g N eq 0 802 0 355 0 701 0 114ME g N eq 0802 0355 0701 0114FEx CTUe 2785 2687 1756 0092MFRD mg Sb eq 1231 1035 1065 0535

RISULTATI (ii) analisi dei contributi

4451

26

50

3413

2005

19

34

1264

585

495

419

708

668

714

632

RISULTATI (iii) confronto con il mix elettrico nazionale

5 4 47 6 7 6

Mix ITAMix ITA

uarruarr uarruarr uarruarr uarruarruarruarr 812 uarruarr 612 uarruarr 712 uarruarr 112

POSSIBILI MITIGAZIONI (i) copertura stoccaggio digestatoCOMPORTARiduzione emissioni da stoccaggio del digestato -- 8080 delledelle emissioniemissioni didi CHCH44 NHNH33 NN22OO

Categoria di impatto

1 2 3 4 Maggiori benefici per le categorie di impatto piugrave

44 33 22ldquoAnaerobic digestion plant agricultureCHrdquo da ldquoAnaerobic digestion plant agriculture coveredCHrdquo

CCCC -478 -1274 -726 -182OD -174 -198 -186 -242HTcHTc -10 -11 +45 +101HTnocHTnoc -01 -01 +03 +08 0 5

10

colpite dalle emissioni di metano CCCC ee POFPOF

PM -101 -119 -121 -330POFPOF -159 -231 -404 -268TA -99 -117 -135 -568TE -8 9 -10 6 -12 4 -63 2 -05

00

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qkW

h)

TE 89 106 124 632FE 00 01 02 131ME -43 -96 -46 -257FEx -01 -01 +01 +44MFRDMFRD 11 2 13 2 24 1 69 7

-15

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CC(k

g CO

2eq

MFRDMFRD +112 +132 +241 +697-20

1 2 3 4 NON crsquoegrave sempre una riduzione

Aumento dellrsquoimpatto (legato a un maggior Aumento dell impatto (legato a un maggiorconsumo di risorse per costruzione emanutenzione degli impianti) per MFRDMFRD (pertutti gli impianti) ee HTcHTcHTnocHTnoc (solo per gliimpianti medio piccoli)impianti medio piccoli)

POSSIBILI MITIGAZIONI (ii) valorizzazione del calore in eccesso

COMPORTACOMPORTASostituzione di calore prodotto in caldaie alimentate con gas naturaleValorizzazione del 2525 del surplus termico disponibile su base annua

Categoria1 2 3 4 0 6

di impatto1 2 3 4

CC -120 -290 -164 -27OD -851 -880 -876 -803HTc -236 -244 -260 -288

0020406

Wh 1050250 1050250

0 25

50

100

0 25

50

100

HTc 236 244 260 288HTnoc -21 -21 -24 -25PM -24 -26 -31 -77POF -90 -119 -222 -109TA 1 2 1 3 1 6 5 1 ‐08

‐06‐04‐02

CCg CO

2eq

kW

0005 0005

TA -12 -13 -16 -51TE -06 -07 -08 -29FE -04 -06 -06 -234ME -20 -42 -22 -93

0 0 0 6 3 1 6‐14‐12‐1kg

FEx -05 -05 -10 -163MFRD -80 -88 -93 -154

‐161 2 3 4

Riduzione dellrsquoimpatto per tutte le cdi valutate riduzioneriduzione generalmente superioresuperiore perper gligli impiantiimpianti didi grossagrossa tagliataglia alimentatialimentati aa insilatiinsilati in cui gli

autoconsumi termici sono inferiori ed egrave quindi maggiore la quota di calore valorizzata

CONCLUSIONI

ElettricitagraveElettricitagrave dada DADA didi biomassebiomasse agricoleagricole sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con

reflui Per impianti alimentati con biomasse da energy cropshellip

Possibili strategie di riduzioneriduzione dellrsquoimpattodellrsquoimpatto

Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto per Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto pergli impianti da realizzare)

Valorizzazione del surplus termico (serreessiccatoi riscaldamento domesticoORC gruppi ad assorbimento ecc) g pp )benefici superiori per gli impianti grandi

Copertura delle vasche di stoccaggio deldigestato

ASPETTIASPETTI CRITICICRITICI molti dati di inventario con una forte influenza sullrsquoimpatto ambientale sono dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato

emissioni di N-P nel ciclo colturali) Fortemente sito specifici

GRAZIE PER LrsquoATTENZIONEGRAZIE PER LrsquoATTENZIONE

CONTACTS

J B ttiJacopo Bacenetti

jacopobacenettiunimiit

Alessandra Fusi

alessandrafusimanchesteracuk

Marco Fiala

marcofialaunimiit

INVENTARIO (i)

FaseFase didi campocampo rilievo della tecnica colturale nelle diverse aziende sequenza delle operazioni sequenza delle operazioni operatrici e trattori utilizzati e loro caratteristiche (TRTR potenzapotenza motoremotore massamassa etagraveetagrave duratadurata fisicafisica e

tecnologicatecnologica) (MOMO massa larghezza di lavoro potenza assorbita durata fisica e tecnologica) DistanzeDistanze di trasporto formaforma deidei campicampi ( influenzano i tempi di lavoro) Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata

dagli agricoltori) e consumi di gasolio (calcolata in funzione della potenza TR e MO del consumospecifico minimo dei carichicarichi motoremotore dei diversi tempitempi didi lavorolavoro)

Perdite per insilamento 10

Emissioni da digestato = 89 kg CH4MWh 023 kg NH3MWh 027 kg NO2MWh

RISULTATI (ii) analisi dei contributi

4451

26

50

3413

2005

19

34

1264

585

495

419

708

668

714

632

RISULTATI (iii) confronto con il mix elettrico nazionale

5 4 47 6 7 6

Mix ITAMix ITA

uarruarr uarruarr uarruarr uarruarruarruarr 812 uarruarr 612 uarruarr 712 uarruarr 112

POSSIBILI MITIGAZIONI (i) copertura stoccaggio digestatoCOMPORTARiduzione emissioni da stoccaggio del digestato -- 8080 delledelle emissioniemissioni didi CHCH44 NHNH33 NN22OO

Categoria di impatto

1 2 3 4 Maggiori benefici per le categorie di impatto piugrave

44 33 22ldquoAnaerobic digestion plant agricultureCHrdquo da ldquoAnaerobic digestion plant agriculture coveredCHrdquo

CCCC -478 -1274 -726 -182OD -174 -198 -186 -242HTcHTc -10 -11 +45 +101HTnocHTnoc -01 -01 +03 +08 0 5

10

colpite dalle emissioni di metano CCCC ee POFPOF

PM -101 -119 -121 -330POFPOF -159 -231 -404 -268TA -99 -117 -135 -568TE -8 9 -10 6 -12 4 -63 2 -05

00

05

qkW

h)

TE 89 106 124 632FE 00 01 02 131ME -43 -96 -46 -257FEx -01 -01 +01 +44MFRDMFRD 11 2 13 2 24 1 69 7

-15

-10

CC(k

g CO

2eq

MFRDMFRD +112 +132 +241 +697-20

1 2 3 4 NON crsquoegrave sempre una riduzione

Aumento dellrsquoimpatto (legato a un maggior Aumento dell impatto (legato a un maggiorconsumo di risorse per costruzione emanutenzione degli impianti) per MFRDMFRD (pertutti gli impianti) ee HTcHTcHTnocHTnoc (solo per gliimpianti medio piccoli)impianti medio piccoli)

POSSIBILI MITIGAZIONI (ii) valorizzazione del calore in eccesso

COMPORTACOMPORTASostituzione di calore prodotto in caldaie alimentate con gas naturaleValorizzazione del 2525 del surplus termico disponibile su base annua

Categoria1 2 3 4 0 6

di impatto1 2 3 4

CC -120 -290 -164 -27OD -851 -880 -876 -803HTc -236 -244 -260 -288

0020406

Wh 1050250 1050250

0 25

50

100

0 25

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HTc 236 244 260 288HTnoc -21 -21 -24 -25PM -24 -26 -31 -77POF -90 -119 -222 -109TA 1 2 1 3 1 6 5 1 ‐08

‐06‐04‐02

CCg CO

2eq

kW

0005 0005

TA -12 -13 -16 -51TE -06 -07 -08 -29FE -04 -06 -06 -234ME -20 -42 -22 -93

0 0 0 6 3 1 6‐14‐12‐1kg

FEx -05 -05 -10 -163MFRD -80 -88 -93 -154

‐161 2 3 4

Riduzione dellrsquoimpatto per tutte le cdi valutate riduzioneriduzione generalmente superioresuperiore perper gligli impiantiimpianti didi grossagrossa tagliataglia alimentatialimentati aa insilatiinsilati in cui gli

autoconsumi termici sono inferiori ed egrave quindi maggiore la quota di calore valorizzata

CONCLUSIONI

ElettricitagraveElettricitagrave dada DADA didi biomassebiomasse agricoleagricole sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con

reflui Per impianti alimentati con biomasse da energy cropshellip

Possibili strategie di riduzioneriduzione dellrsquoimpattodellrsquoimpatto

Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto per Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto pergli impianti da realizzare)

Valorizzazione del surplus termico (serreessiccatoi riscaldamento domesticoORC gruppi ad assorbimento ecc) g pp )benefici superiori per gli impianti grandi

Copertura delle vasche di stoccaggio deldigestato

ASPETTIASPETTI CRITICICRITICI molti dati di inventario con una forte influenza sullrsquoimpatto ambientale sono dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato

emissioni di N-P nel ciclo colturali) Fortemente sito specifici

GRAZIE PER LrsquoATTENZIONEGRAZIE PER LrsquoATTENZIONE

CONTACTS

J B ttiJacopo Bacenetti

jacopobacenettiunimiit

Alessandra Fusi

alessandrafusimanchesteracuk

Marco Fiala

marcofialaunimiit

INVENTARIO (i)

FaseFase didi campocampo rilievo della tecnica colturale nelle diverse aziende sequenza delle operazioni sequenza delle operazioni operatrici e trattori utilizzati e loro caratteristiche (TRTR potenzapotenza motoremotore massamassa etagraveetagrave duratadurata fisicafisica e

tecnologicatecnologica) (MOMO massa larghezza di lavoro potenza assorbita durata fisica e tecnologica) DistanzeDistanze di trasporto formaforma deidei campicampi ( influenzano i tempi di lavoro) Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata

dagli agricoltori) e consumi di gasolio (calcolata in funzione della potenza TR e MO del consumospecifico minimo dei carichicarichi motoremotore dei diversi tempitempi didi lavorolavoro)

Perdite per insilamento 10

Emissioni da digestato = 89 kg CH4MWh 023 kg NH3MWh 027 kg NO2MWh

4451

26

50

3413

2005

19

34

1264

585

495

419

708

668

714

632

RISULTATI (iii) confronto con il mix elettrico nazionale

5 4 47 6 7 6

Mix ITAMix ITA

uarruarr uarruarr uarruarr uarruarruarruarr 812 uarruarr 612 uarruarr 712 uarruarr 112

POSSIBILI MITIGAZIONI (i) copertura stoccaggio digestatoCOMPORTARiduzione emissioni da stoccaggio del digestato -- 8080 delledelle emissioniemissioni didi CHCH44 NHNH33 NN22OO

Categoria di impatto

1 2 3 4 Maggiori benefici per le categorie di impatto piugrave

44 33 22ldquoAnaerobic digestion plant agricultureCHrdquo da ldquoAnaerobic digestion plant agriculture coveredCHrdquo

CCCC -478 -1274 -726 -182OD -174 -198 -186 -242HTcHTc -10 -11 +45 +101HTnocHTnoc -01 -01 +03 +08 0 5

10

colpite dalle emissioni di metano CCCC ee POFPOF

PM -101 -119 -121 -330POFPOF -159 -231 -404 -268TA -99 -117 -135 -568TE -8 9 -10 6 -12 4 -63 2 -05

00

05

qkW

h)

TE 89 106 124 632FE 00 01 02 131ME -43 -96 -46 -257FEx -01 -01 +01 +44MFRDMFRD 11 2 13 2 24 1 69 7

-15

-10

CC(k

g CO

2eq

MFRDMFRD +112 +132 +241 +697-20

1 2 3 4 NON crsquoegrave sempre una riduzione

Aumento dellrsquoimpatto (legato a un maggior Aumento dell impatto (legato a un maggiorconsumo di risorse per costruzione emanutenzione degli impianti) per MFRDMFRD (pertutti gli impianti) ee HTcHTcHTnocHTnoc (solo per gliimpianti medio piccoli)impianti medio piccoli)

POSSIBILI MITIGAZIONI (ii) valorizzazione del calore in eccesso

COMPORTACOMPORTASostituzione di calore prodotto in caldaie alimentate con gas naturaleValorizzazione del 2525 del surplus termico disponibile su base annua

Categoria1 2 3 4 0 6

di impatto1 2 3 4

CC -120 -290 -164 -27OD -851 -880 -876 -803HTc -236 -244 -260 -288

0020406

Wh 1050250 1050250

0 25

50

100

0 25

50

100

HTc 236 244 260 288HTnoc -21 -21 -24 -25PM -24 -26 -31 -77POF -90 -119 -222 -109TA 1 2 1 3 1 6 5 1 ‐08

‐06‐04‐02

CCg CO

2eq

kW

0005 0005

TA -12 -13 -16 -51TE -06 -07 -08 -29FE -04 -06 -06 -234ME -20 -42 -22 -93

0 0 0 6 3 1 6‐14‐12‐1kg

FEx -05 -05 -10 -163MFRD -80 -88 -93 -154

‐161 2 3 4

Riduzione dellrsquoimpatto per tutte le cdi valutate riduzioneriduzione generalmente superioresuperiore perper gligli impiantiimpianti didi grossagrossa tagliataglia alimentatialimentati aa insilatiinsilati in cui gli

autoconsumi termici sono inferiori ed egrave quindi maggiore la quota di calore valorizzata

CONCLUSIONI

ElettricitagraveElettricitagrave dada DADA didi biomassebiomasse agricoleagricole sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con

reflui Per impianti alimentati con biomasse da energy cropshellip

Possibili strategie di riduzioneriduzione dellrsquoimpattodellrsquoimpatto

Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto per Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto pergli impianti da realizzare)

Valorizzazione del surplus termico (serreessiccatoi riscaldamento domesticoORC gruppi ad assorbimento ecc) g pp )benefici superiori per gli impianti grandi

Copertura delle vasche di stoccaggio deldigestato

ASPETTIASPETTI CRITICICRITICI molti dati di inventario con una forte influenza sullrsquoimpatto ambientale sono dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato

emissioni di N-P nel ciclo colturali) Fortemente sito specifici

GRAZIE PER LrsquoATTENZIONEGRAZIE PER LrsquoATTENZIONE

CONTACTS

J B ttiJacopo Bacenetti

jacopobacenettiunimiit

Alessandra Fusi

alessandrafusimanchesteracuk

Marco Fiala

marcofialaunimiit

INVENTARIO (i)

FaseFase didi campocampo rilievo della tecnica colturale nelle diverse aziende sequenza delle operazioni sequenza delle operazioni operatrici e trattori utilizzati e loro caratteristiche (TRTR potenzapotenza motoremotore massamassa etagraveetagrave duratadurata fisicafisica e

tecnologicatecnologica) (MOMO massa larghezza di lavoro potenza assorbita durata fisica e tecnologica) DistanzeDistanze di trasporto formaforma deidei campicampi ( influenzano i tempi di lavoro) Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata

dagli agricoltori) e consumi di gasolio (calcolata in funzione della potenza TR e MO del consumospecifico minimo dei carichicarichi motoremotore dei diversi tempitempi didi lavorolavoro)

Perdite per insilamento 10

Emissioni da digestato = 89 kg CH4MWh 023 kg NH3MWh 027 kg NO2MWh

POSSIBILI MITIGAZIONI (i) copertura stoccaggio digestatoCOMPORTARiduzione emissioni da stoccaggio del digestato -- 8080 delledelle emissioniemissioni didi CHCH44 NHNH33 NN22OO

Categoria di impatto

1 2 3 4 Maggiori benefici per le categorie di impatto piugrave

44 33 22ldquoAnaerobic digestion plant agricultureCHrdquo da ldquoAnaerobic digestion plant agriculture coveredCHrdquo

CCCC -478 -1274 -726 -182OD -174 -198 -186 -242HTcHTc -10 -11 +45 +101HTnocHTnoc -01 -01 +03 +08 0 5

10

colpite dalle emissioni di metano CCCC ee POFPOF

PM -101 -119 -121 -330POFPOF -159 -231 -404 -268TA -99 -117 -135 -568TE -8 9 -10 6 -12 4 -63 2 -05

00

05

qkW

h)

TE 89 106 124 632FE 00 01 02 131ME -43 -96 -46 -257FEx -01 -01 +01 +44MFRDMFRD 11 2 13 2 24 1 69 7

-15

-10

CC(k

g CO

2eq

MFRDMFRD +112 +132 +241 +697-20

1 2 3 4 NON crsquoegrave sempre una riduzione

Aumento dellrsquoimpatto (legato a un maggior Aumento dell impatto (legato a un maggiorconsumo di risorse per costruzione emanutenzione degli impianti) per MFRDMFRD (pertutti gli impianti) ee HTcHTcHTnocHTnoc (solo per gliimpianti medio piccoli)impianti medio piccoli)

POSSIBILI MITIGAZIONI (ii) valorizzazione del calore in eccesso

COMPORTACOMPORTASostituzione di calore prodotto in caldaie alimentate con gas naturaleValorizzazione del 2525 del surplus termico disponibile su base annua

Categoria1 2 3 4 0 6

di impatto1 2 3 4

CC -120 -290 -164 -27OD -851 -880 -876 -803HTc -236 -244 -260 -288

0020406

Wh 1050250 1050250

0 25

50

100

0 25

50

100

HTc 236 244 260 288HTnoc -21 -21 -24 -25PM -24 -26 -31 -77POF -90 -119 -222 -109TA 1 2 1 3 1 6 5 1 ‐08

‐06‐04‐02

CCg CO

2eq

kW

0005 0005

TA -12 -13 -16 -51TE -06 -07 -08 -29FE -04 -06 -06 -234ME -20 -42 -22 -93

0 0 0 6 3 1 6‐14‐12‐1kg

FEx -05 -05 -10 -163MFRD -80 -88 -93 -154

‐161 2 3 4

Riduzione dellrsquoimpatto per tutte le cdi valutate riduzioneriduzione generalmente superioresuperiore perper gligli impiantiimpianti didi grossagrossa tagliataglia alimentatialimentati aa insilatiinsilati in cui gli

autoconsumi termici sono inferiori ed egrave quindi maggiore la quota di calore valorizzata

CONCLUSIONI

ElettricitagraveElettricitagrave dada DADA didi biomassebiomasse agricoleagricole sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con

reflui Per impianti alimentati con biomasse da energy cropshellip

Possibili strategie di riduzioneriduzione dellrsquoimpattodellrsquoimpatto

Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto per Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto pergli impianti da realizzare)

Valorizzazione del surplus termico (serreessiccatoi riscaldamento domesticoORC gruppi ad assorbimento ecc) g pp )benefici superiori per gli impianti grandi

Copertura delle vasche di stoccaggio deldigestato

ASPETTIASPETTI CRITICICRITICI molti dati di inventario con una forte influenza sullrsquoimpatto ambientale sono dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato

emissioni di N-P nel ciclo colturali) Fortemente sito specifici

GRAZIE PER LrsquoATTENZIONEGRAZIE PER LrsquoATTENZIONE

CONTACTS

J B ttiJacopo Bacenetti

jacopobacenettiunimiit

Alessandra Fusi

alessandrafusimanchesteracuk

Marco Fiala

marcofialaunimiit

INVENTARIO (i)

FaseFase didi campocampo rilievo della tecnica colturale nelle diverse aziende sequenza delle operazioni sequenza delle operazioni operatrici e trattori utilizzati e loro caratteristiche (TRTR potenzapotenza motoremotore massamassa etagraveetagrave duratadurata fisicafisica e

tecnologicatecnologica) (MOMO massa larghezza di lavoro potenza assorbita durata fisica e tecnologica) DistanzeDistanze di trasporto formaforma deidei campicampi ( influenzano i tempi di lavoro) Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata

dagli agricoltori) e consumi di gasolio (calcolata in funzione della potenza TR e MO del consumospecifico minimo dei carichicarichi motoremotore dei diversi tempitempi didi lavorolavoro)

Perdite per insilamento 10

Emissioni da digestato = 89 kg CH4MWh 023 kg NH3MWh 027 kg NO2MWh

POSSIBILI MITIGAZIONI (ii) valorizzazione del calore in eccesso

COMPORTACOMPORTASostituzione di calore prodotto in caldaie alimentate con gas naturaleValorizzazione del 2525 del surplus termico disponibile su base annua

Categoria1 2 3 4 0 6

di impatto1 2 3 4

CC -120 -290 -164 -27OD -851 -880 -876 -803HTc -236 -244 -260 -288

0020406

Wh 1050250 1050250

0 25

50

100

0 25

50

100

HTc 236 244 260 288HTnoc -21 -21 -24 -25PM -24 -26 -31 -77POF -90 -119 -222 -109TA 1 2 1 3 1 6 5 1 ‐08

‐06‐04‐02

CCg CO

2eq

kW

0005 0005

TA -12 -13 -16 -51TE -06 -07 -08 -29FE -04 -06 -06 -234ME -20 -42 -22 -93

0 0 0 6 3 1 6‐14‐12‐1kg

FEx -05 -05 -10 -163MFRD -80 -88 -93 -154

‐161 2 3 4

Riduzione dellrsquoimpatto per tutte le cdi valutate riduzioneriduzione generalmente superioresuperiore perper gligli impiantiimpianti didi grossagrossa tagliataglia alimentatialimentati aa insilatiinsilati in cui gli

autoconsumi termici sono inferiori ed egrave quindi maggiore la quota di calore valorizzata

CONCLUSIONI

ElettricitagraveElettricitagrave dada DADA didi biomassebiomasse agricoleagricole sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con

reflui Per impianti alimentati con biomasse da energy cropshellip

Possibili strategie di riduzioneriduzione dellrsquoimpattodellrsquoimpatto

Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto per Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto pergli impianti da realizzare)

Valorizzazione del surplus termico (serreessiccatoi riscaldamento domesticoORC gruppi ad assorbimento ecc) g pp )benefici superiori per gli impianti grandi

Copertura delle vasche di stoccaggio deldigestato

ASPETTIASPETTI CRITICICRITICI molti dati di inventario con una forte influenza sullrsquoimpatto ambientale sono dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato

emissioni di N-P nel ciclo colturali) Fortemente sito specifici

GRAZIE PER LrsquoATTENZIONEGRAZIE PER LrsquoATTENZIONE

CONTACTS

J B ttiJacopo Bacenetti

jacopobacenettiunimiit

Alessandra Fusi

alessandrafusimanchesteracuk

Marco Fiala

marcofialaunimiit

INVENTARIO (i)

FaseFase didi campocampo rilievo della tecnica colturale nelle diverse aziende sequenza delle operazioni sequenza delle operazioni operatrici e trattori utilizzati e loro caratteristiche (TRTR potenzapotenza motoremotore massamassa etagraveetagrave duratadurata fisicafisica e

tecnologicatecnologica) (MOMO massa larghezza di lavoro potenza assorbita durata fisica e tecnologica) DistanzeDistanze di trasporto formaforma deidei campicampi ( influenzano i tempi di lavoro) Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata

dagli agricoltori) e consumi di gasolio (calcolata in funzione della potenza TR e MO del consumospecifico minimo dei carichicarichi motoremotore dei diversi tempitempi didi lavorolavoro)

Perdite per insilamento 10

Emissioni da digestato = 89 kg CH4MWh 023 kg NH3MWh 027 kg NO2MWh

CONCLUSIONI

ElettricitagraveElettricitagrave dada DADA didi biomassebiomasse agricoleagricole sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con sostenibilitagrave rispetto al mix elettrico nazionale garantita SOLO per impianti alimentati unicamente con

reflui Per impianti alimentati con biomasse da energy cropshellip

Possibili strategie di riduzioneriduzione dellrsquoimpattodellrsquoimpatto

Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto per Utilizzo di sottoprodotti (soprattutto pergli impianti da realizzare)

Valorizzazione del surplus termico (serreessiccatoi riscaldamento domesticoORC gruppi ad assorbimento ecc) g pp )benefici superiori per gli impianti grandi

Copertura delle vasche di stoccaggio deldigestato

ASPETTIASPETTI CRITICICRITICI molti dati di inventario con una forte influenza sullrsquoimpatto ambientale sono dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato dati secondari derivanti da modelli di stima (es riduzione delle emissioni con copertura del digestato

emissioni di N-P nel ciclo colturali) Fortemente sito specifici

GRAZIE PER LrsquoATTENZIONEGRAZIE PER LrsquoATTENZIONE

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J B ttiJacopo Bacenetti

jacopobacenettiunimiit

Alessandra Fusi

alessandrafusimanchesteracuk

Marco Fiala

marcofialaunimiit

INVENTARIO (i)

FaseFase didi campocampo rilievo della tecnica colturale nelle diverse aziende sequenza delle operazioni sequenza delle operazioni operatrici e trattori utilizzati e loro caratteristiche (TRTR potenzapotenza motoremotore massamassa etagraveetagrave duratadurata fisicafisica e

tecnologicatecnologica) (MOMO massa larghezza di lavoro potenza assorbita durata fisica e tecnologica) DistanzeDistanze di trasporto formaforma deidei campicampi ( influenzano i tempi di lavoro) Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata

dagli agricoltori) e consumi di gasolio (calcolata in funzione della potenza TR e MO del consumospecifico minimo dei carichicarichi motoremotore dei diversi tempitempi didi lavorolavoro)

Perdite per insilamento 10

Emissioni da digestato = 89 kg CH4MWh 023 kg NH3MWh 027 kg NO2MWh

GRAZIE PER LrsquoATTENZIONEGRAZIE PER LrsquoATTENZIONE

CONTACTS

J B ttiJacopo Bacenetti

jacopobacenettiunimiit

Alessandra Fusi

alessandrafusimanchesteracuk

Marco Fiala

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INVENTARIO (i)

FaseFase didi campocampo rilievo della tecnica colturale nelle diverse aziende sequenza delle operazioni sequenza delle operazioni operatrici e trattori utilizzati e loro caratteristiche (TRTR potenzapotenza motoremotore massamassa etagraveetagrave duratadurata fisicafisica e

tecnologicatecnologica) (MOMO massa larghezza di lavoro potenza assorbita durata fisica e tecnologica) DistanzeDistanze di trasporto formaforma deidei campicampi ( influenzano i tempi di lavoro) Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata

dagli agricoltori) e consumi di gasolio (calcolata in funzione della potenza TR e MO del consumospecifico minimo dei carichicarichi motoremotore dei diversi tempitempi didi lavorolavoro)

Perdite per insilamento 10

Emissioni da digestato = 89 kg CH4MWh 023 kg NH3MWh 027 kg NO2MWh

INVENTARIO (i)

FaseFase didi campocampo rilievo della tecnica colturale nelle diverse aziende sequenza delle operazioni sequenza delle operazioni operatrici e trattori utilizzati e loro caratteristiche (TRTR potenzapotenza motoremotore massamassa etagraveetagrave duratadurata fisicafisica e

tecnologicatecnologica) (MOMO massa larghezza di lavoro potenza assorbita durata fisica e tecnologica) DistanzeDistanze di trasporto formaforma deidei campicampi ( influenzano i tempi di lavoro) Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata Fattori produttivi impiegati semente fitofarmaci e fertilizzanti (tramite scheda di rilievo compilata

dagli agricoltori) e consumi di gasolio (calcolata in funzione della potenza TR e MO del consumospecifico minimo dei carichicarichi motoremotore dei diversi tempitempi didi lavorolavoro)

Perdite per insilamento 10

Emissioni da digestato = 89 kg CH4MWh 023 kg NH3MWh 027 kg NO2MWh