An evaluation of energetic characteristics such as
La costante ed inevitabile accelerazione con cui mutano, a livello mondiale, gli equilibri socio-ambientali impone l’adozione di misure volte alla programmazione, a breve, medio e lungo termine, di concrete strategie di sviluppo energetico sostenibile. In particolare, la necessità di supportare le esigenze mondiali di risorse energetiche pone notevoli dubbi sull’attuale conduzione dei consumi di combustibili di origine fossile. Le fonti di energia non rinnovabile sono destinate, in tempi non lontani, ad esaurirsi, mentre la crescita dei consumi dei paesi industrializzati dipende sempre più dalle disponibilità energetiche di cui poter disporre. È indubbio che l’affacciarsi sullo scenario internazionale dei paesi Asiatici porterà ad un incremento delle richieste di risorse energetiche da destinare al settore sviluppo industriale, artigianale e ad un miglioramento delle condizioni di vita. Tutto ciò deve far riflettere i governi occidentali che, non potendo diminuire le richieste di energia dei propri paesi, dovrebbero ridurre la dipendenza dai combustibili fossili e puntare sempre più su fonti energetiche rinnovabili anche attraverso l’applicazione di corrette misure che ne prevedano la loro ottimizzazione e, quindi, il loro governo.
Tra le fonti energetiche rinnovabili va riconosciuto alle biomasse vegetali l’importante ruolo svolto a sostegno del sistema energetico, grazie alla loro diffusa disponibilità sul territorio e alla capacità e duttilità nel sostituire, per alcune necessità, il combustibile fossile. L’uso di tali risorse può contribuire al miglioramento della bilancia dei pagamenti e alla riduzione dell’immissione di CO2 a scapito dello
Notevoli sforzi tendenti a far rafforzare l’utilizzo di fonti alternative al petrolio sono stati compiuti dagli Stati dell’Unione Europea per far passare, entro il 2010, da 65 a 130 Mtep/anno la quantità di energia prodotta mediante l’utilizzo di colture energetiche (
La strutturazione di una filiera energetica locale necessita di azioni che tentino di colmare il
Il principale obiettivo del presente lavoro è la caratterizzazione energetica di diverse specie vegetali autoctone, attraverso la determinazione di alcuni parametri chimico-fisici, la cui conoscenza è propedeutica per l’utilizzo delle stesse in sistemi di conversione energetica (
Il territorio oggetto dello studio è circoscritto ai comprensori delle Comunità Montane “Collina Materana”, in Provincia di Matera, e “Camastra Alto Sauro” in Provincia di Potenza. L’estensione territoriale agroforestale dei Comuni dell’area è riportata nelle
Le Comunità Montane sono caratterizzate da un’ampia variabilità altimetrica, pedologica e vegetazionale. Le due aree, sebbene contigue, mostrano caratteri morfologici e climatici diversi, estendendosi dalle basse colline dell’Agri, a clima arido, in cui prevale l’indirizzo colturale cerealicolo ed olivicolo, a quelle tipicamente montane con ampie superfici boscate in cui predominano le attività silvo-pastorali. A quote basse, vegetano specie arboree e/o arbustive (pioppi, salici, saliconi, ecc.) tipiche di zone umide mentre nelle zone più aride vegetano specie caratteristiche della macchia mediterranea (corbezzolo, lentisco, leccio, pini mediterranei, ecc.). Verso ovest, salendo di quota altimetrica, si riscontrano zone coltivate alternate ad aree boscate con prevalenza di cerro e roverella. A quote superiori si riscontra la presenza di faggete frammiste ad abete bianco con presenza di frassino e ontano napoletano. L’intera area è caratterizzata principalmente da suoli argillosi (calanchi) e da evidenti fenomeni erosivi a cui si alternano, ad ovest, suoli a matrice carbonatica.
I climodiagrammi di
Le specie autoctone esaminate sono state le seguenti:
forestali: cerro (
ripariali: pioppo (
rustiche e rappresentative della macchia mediterranea (buona capacità pollonifera e/o di stabilizzazione dei versanti): robinia (
agronomiche intensive: olivo (
Sono state scelte specie pluriennali, come
Per
L’umiditàè stata determinata secondo la norma UNI EN 13183-1 (
Il potere calorifico superiore (
La quantità in ceneri è stata determinata secondo quanto descritto da
Il contenuto in Carbonio e Azoto è stato determinato attraverso un
I valori riferiti al contenuto in ceneri, Carbonio e Azoto sono il risultato finale di 3 misure effettuate su ognuno dei campioni. Il valore del
I valori dell’umidità sono stati influenzati dal periodo di raccolta. Valori più elevati sono stati riscontrati per le piante raccolte a luglio, mentre valori più bassi sono stati riscontrati per le piante raccolte in autunno (
La
I valori statisticamente più elevati di
I risultati ottenuti nel corso di questa sperimentazione sono simili a quelli misurati su
I valori statisticamente più bassi di
Apprezzabili risultati sono stato ottenuti da
Simili risultati di
Il potere calorifico,
Il
La combustione di foglie di
Elevati quantitativi di ceneri sono stati ottenuti anche dalla combustione dei rametti e foglie di
L’aumento della quantità di ceneri determina un effetto negativo sul potere calorifico (
La
Un elevato contenuto in Carbonio indica la presenza nei tessuti vegetali di composti organici di rinforzo (lignina), caratterizzati da struttura chimica complessa, lenta degradabilità biologica ed elevata attitudine alla combustione. La lignificazione dei tessuti vegetali di alcune piante erbacee, che inizia nell’ultima fase del ciclo vegetativo, si manifesta attraverso l’essiccazione e l’ingiallimento delle parte epigea della pianta. Per questa ragione, alcune colture (cereali), che forniscono il prodotto al termine del loro ciclo vegetativo (maturazione fisiologica), presentano sottoprodotti colturali con elevati rapporti Carbonio/Azoto. Simili risultati si ottengono per le specie arboree (da frutto o da legno) il cui legname di risulta o le cui strutture di protezione della parte edule (gusci, noccioli) risultano costituiti da tessuto vegetale ormai morto.
Secondo
Riguardo al contenuto in Azoto (
Il valore medio del rapporto Carbonio/Azoto, calcolato su tutte le specie, è stato pari a 54.8.
Valori maggiori sono stati riscontrati per i rametti di
Tutte le specie da noi esaminate presentano valori maggiori di 30.
Il contenuto percentuale in Carbonio e in Azoto può essere utile anche per la stima indiretta del potere calorifico. Vari Autori riportano modelli riconducibili alla composizione chimica del materiale esaminato (
Alcuni Autori (
Col solo scopo di fornire un nuovo elemento di approfondimento, nei comprensori delle due Comunità Montane è stata quantificata la biomassa potenzialmente disponibile dalle superfici forestali e agrarie (
Risulta evidente che la quantità di biomassa da residui agricoli prevale rispetto a tutte le altre. In realtà, sono state comprese nel novero delle biomasse residui che, probabilmente, non sono ancora utilizzati per fini energetici (paglia di cereali) oppure utilizzati direttamente in azienda (potature di vigneti, di olivo e di piante da frutta). Si può immaginare, invece, l’utilizzo energetico delle altre fonti di natura agroforestale ampiamente disponibili (residui di utilizzazioni boschive e residui di potature agricole).
Le politiche di sostenibilità messe in atto dalla Regione Basilicata mirano all’incentivazione della filiera energetica regionale puntando su risorse rinnovabili quali le biomasse agro-forestali. Esse rappresentano una forma di energia in grado di contribuire alla riduzione della dipendenza da fonti energetiche fossili. Bisogna ulteriormente considerare che le colture a ciclo breve fanno circolare il Carbonio in modo rapido ed efficiente ai fini di un bilancio complessivo di sostenibilità riducendone l’immissione di Carbonio antico.
Per poter avviare una filiera bio-energetica è prioritario adottare strategie che conducono alla conoscenza dettagliata del materiale vegetale (specie arboree, arbustive ed erbacee) a disposizione. La descrizione chimico-fisica, la determinazione dei tassi di crescita delle specie in differenti condizioni stazionali, il loro
Seguendo tali indicazioni, è stata compiuta una valutazione energetica di alcune specie vegetali spontanee del territorio lucano. I principali risultati sono di seguito riportati.
I valori più elevati di
Un maggiore contenuto di
Sulle foglie di
Gli autori sono grati al Dott. F. Pesce della Regione Basilicata (Ufficio Foreste) per il contributo fornito nella individuazione delle aree di studio e alla Regione Basilicata ed il Ministero per le Politiche Agricole e Forestali per il sostegno economico (progetti
Climodiagramma di Walter & Leight relativo alla Comunità Montana Camastra Alto-Sauro (periodo 1970-2003).
Climodiagramma di Walter & Leight relativo alla Comunità Montana Collina Materana (periodo 1970-2003).
Superficie agroforestale per i comuni appartenenti alla Comunità Montana Camastra-Alto Sauro.
Comuni | SAU (ha) | Pioppeti | Boschi | Altra sup. | ||
---|---|---|---|---|---|---|
Seminativi | Coltivazioni permanenti | Prati e pascoli | ||||
Abriola | 1135 | 111 | 2205 | 15 | 4229 | 284 |
Anzi | 2303 | 137 | 1193 | - | 2625 | 145 |
Calvello | 1343 | 129 | 3904 | - | 3487 | 635 |
Corleto Perticara | 3464 | 287 | 2712 | - | 1776 | 348 |
Guardia Perticara | 2016 | 257 | 1985 | - | 666 | 122 |
Laurenzana | 2288 | 43 | 3331 | - | 1442 | 307 |
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Superficie agroforestale per i comuni appartenenti alla Comunità Montana Collina Materana.
Comuni | SAU (ha) | Boschi | Altra sup. | ||
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Seminativi | Coltivazioni permanenti | Prati e pascoli | |||
Accettura | 1240 | 113 | 1281 | 611 | 794 |
Aliano | 4492 | 1022 | 6 | 1344 | 1637 |
Cirigliano | 786 | 95 | 372 | 326 | 106 |
Craco | 5133 | 159 | 1139 | 3 | 267 |
Gorgoglione | 1541 | 111 | 906 | 466 | 148 |
San Mauro Forte | 5129 | 313 | 678 | 866 | 622 |
Stigliano | 12107 | 1031 | 3418 | 3298 | 499 |
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Umidità dei campioni alla raccolta (%) e potere calorifico superiore riferito alla sostanza secca senza ceneri. Valori contrassegnati dalle stesse lettere non sono statisticamente differenti per p <.05 secondo il test di
Specie | Umidità alla raccolta (%) | Pcs (kJ g-1) | Significatività delle medie | Deviazione standard |
---|---|---|---|---|
89 | 22.8 | a | 1.5 | |
84 | 21.1 | b | 0.9 | |
86 | 20.8 | bc | 1.8 | |
90 | 20.7 | bc | 0.7 | |
83 | 20.1 | cd | 0.6 | |
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88 | 19.9 | d | 0.5 |
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136 | 19.0 | e | 0.8 |
|
146 | 18.7 | ef | 0.4 |
|
116 | 18.6 | ef | 0.9 |
86 | 18.6 | ef | 0.3 | |
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124 | 18.2 | f | 0.9 |
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115 | 18.1 | fg | 0.3 |
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149 | 17.3 | gh | 0.6 |
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95 | 17.2 | h | 0.8 |
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148 | 16.9 | h | 0.3 |
Contenuto in ceneri, carbonio, azoto e rapporto carbonio/azoto (C/N).
Specie | Ceneri (%) | Carbonio (%) | Azoto (%) | C/N |
---|---|---|---|---|
5.3 | 45.6 | 1.3 | 35.0 | |
5.2 | 48.1 | 1.0 | 47.1 | |
7.6 | 43.6 | 1.0 | 42.3 | |
5.9 | 46.0 | 0.9 | 49.4 | |
3.3 | 44.1 | 0.5 | 98.0 | |
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2.3 | 45.0 | 0.7 | 66.2 |
|
4.7 | 45.0 | 1.1 | 39.8 |
|
3.0 | 45.6 | 0.6 | 75.9 |
|
4.4 | 45.8 | 1.0 | 48.2 |
4.1 | 46.0 | 0.8 | 60.5 | |
|
2.6 | 44.4 | 0.8 | 57.6 |
|
3.4 | 45.9 | 1.1 | 40.6 |
|
1.8 | 45.6 | 1.0 | 47.5 |
|
4.9 | 42.4 | 0.9 | 49.3 |
|
5.3 | 42.5 | 0.7 | 64.4 |
Distribuzione analitica per comune dei residui annuali potenziali in quintali.
Comune | da cedui | da fustaie di conifere | da fustaie di latifoglie e miste latifoglie e conifere | da sarmenti di vigneti | da potature uliveti | da potature frutteti | da paglia seminativi | Totale |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Abriola | 6016 | 33.369 | 6178 | 3432 | 25 | 552 | 22510 | 72082 |
Anzi | 10934 | 12397 | 1968 | 4525 | 92 | 0 | 55951 | 85868 |
Calvello | 2174 | 6125 | 4142 | 2628 | 0 | 38 | 21112 | 36219 |
Corleto Perticara | 2210 | 12495 | 2270 | 1052 | 10112 | 0 | 54648 | 82787 |
Guardia Perticara | 927 | 49 | 1238 | 576 | 6011 | 0 | 52058 | 60859 |
Laurenzana | 3920 | 12495 | 2220 | 1373 | 0 | 35 | 40212 | 60256 |
Accettura | 0 | 1470 | 10537 | 867 | 3751 | 8 | 32505 | 49139 |
Aliano | 0 | 0.0 | 1418 | 2547 | 28510 | 13977 | 88669 | 135122 |
Cirigliano | 0 | 0.0 | 983 | 880 | 2934 | 0 | 12402 | 17198 |
Craco | 0 | 2450 | 0 | 196 | 5848 | 749 | 58403 | 67646 |
Gorgoglione | 5471 | 49 | 842 | 238 | 4306 | 138 | 34867 | 45911 |
San Mauro Forte | 445 | 0 | 1109 | 2734 | 10293 | 0 | 106705 | 121285 |
Stigliano | 10799 | 637 | 2396 | 654 | 37870.6 | 3930 | 223289 | 279577 |
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