Uso e Riciclo delle Biomasse

Introduzione alle biomasse

Bioeconomia, chimica verde e cambiamenti climatici

Le forze in gioco: Aumento effetto serra => Riscaldamento globale => Conseguenze:

• Combustibili fossili: Modificazione di ecosistemi, variazione della superficie coltivabile.
• Agricoltura e selvicoltura: Degli stress idrici, aumento dei consumi energetici.
• Cambiamento climatico: La risposta è la green economy.

Dinamica effetto serra

1. I raggi del sole attraversano l’atmosfera e riscaldano la superficie terrestre.

2. Dalla superficie terrestre il calore si irradia nell’atmosfera sotto forma di radiazioni infrarosse.

3. Circa il 30% della radiazione infrarossa si perde nello spazio.

4. In condizioni naturali, circa il 70% della radiazione infrarossa è assorbita dal vapore acqueo e da “altri gas serra” presenti in atmosfera. Tali gas agiscono come pannelli di vetro di una serra intrappolando il calore e riflettendolo di nuovo sulla superficie terrestre.

5. Con l’aumento della concentrazione di gas serra cresce la quantità di calore intrappolato e riflesso. Gli oceani si riscaldano e liberano più vapore acqueo, che a sua volta può incrementare l’effetto serra.

Fotosintesi

Capacità di sintetizzare composti organici partendo da elementi minerali semplici, utilizzando una fonte di energia esterna.

Organicazione

Il passaggio da composti inorganici semplici a composti inorganici complessi.

La sfida

• Trasformare l’agricoltore da produttore di materiale prime a protagonista del mercato.
• Mantenere la fertilità del suolo (chiudere il ciclo della sostanza organica).
• Integrare la produzione di alimenti con le nuove opportunità.

Perché la biomassa è una risorsa rinnovabile?

• È disponibile in quantità praticamente illimitate ed è biodegradabile (quindi tende a mantenere il ciclo di C).
• Il pool, purché non si alteri il ciclo del carbonio, tende a mantenersi costante.
• È forse l’unica risorsa che può essere: fonte energetica rinnovabile, materia prima ed intermedio per le altre produzioni.

Il problema dei rifiuti

• L’Europa genera circa 900 milioni di tonnellate di rifiuti tra carta, cibo, legno e materiale vegetale ogni anno.
• 1,6 miliardi di tonnellate di cibo sprecate all’anno.
• Alcuni rifiuti si possono usare per il compostaggio:
  • I rifiuti organici devono essere convertiti in fertilizzanti.
  • Abbiamo bisogno di N, P, K per sostituire i fertilizzanti sintetici e di origine fossile, favorendo un’agricoltura più sostenibile.

Il compostaggio: biochimica del processo

Introduzione al compostaggio

Il consorzio italiano compostatori riunisce enti pubblici e privati produttori di compost e altre aziende in qualche modo interessate al prodotto. Collabora con enti nazionali al fine di promuovere e proseguire con la politica di riduzione dei rifiuti con valorizzazione dei materiali compostabili.

Il compostaggio è un processo biologico termofilo aerobio di trasformazione dei rifiuti organici in ammendante. Il processo, nella sua fase biologica è svolto per mezzo dei microrganismi mentre l'aerobiosi è vincolata dalla presenza di ossigeno, la termofilia da quella di calore.

Obiettivi del compostaggio

Gli obiettivi da raggiungere per la qualità del compostaggio sono fondamentalmente quattro: la stabilizzazione, la qualità ambientale, i parametri agronomici di base e la valorizzazione agronomica.

Stabilizzazione

• Testare se durante il compostaggio si è raggiunto l'abbattimento della putrescibilità, effettuando analisi sull’indice di respirazione, sull’azoto ammoniacale o N-NH₄ e N-NO₃ e sull'evoluzione delle sostanze organiche.
• La sostanza organica, infatti, durante il processo di compostaggio è soggetta a evoluzioni, passando da una frazione rapidamente degradabile (zuccheri e amminoacidi) propria della stabilizzazione a una componente dominata da molecole complesse.

Qualità ambientale

È importante valutare i parametri ecotossicologici e il grado di pulizia macroscopica del materiale, effettuando analisi su metalli pensati, materiali inerti e sull'eventuale presenza di patogeni. La purezza merceologica è la percentuale di materiali estranei nella raccolta secco/umido.

Caratterizzazione agronomica di base

Sono valutate effettuando test sulla vegetazione, sull'umidità, sulla sostanza organica, sull'azoto totale ma anche su altri elementi in forma totale come calcio, magnesio, ferro.

Vantaggi del compost

• Una riduzione del 20-50% dell'azoto.
• Una riduzione di fosforo e di potassio.
• Un aumento della sostanza organica del terreno.
• Un miglioramento della struttura (a livello di lavorabilità e anche di ritenzione idrica).

TERSO

TERSO può essere definita come la tracciabilità e rintracciabilità degli scarti organici.

Nel compostaggio, a livello di matrici abbiamo un buon 70% di rifiuto urbano, a fronte di un 36% di FORSU (Frazione Organica del Rifiuto Solido Urbano), un 16% di fanghi e 15% di altro.

Le matrici compostabili sono il verde, l'umido con sacco bio, l'umido da cassonetto, lo scarto agroindustriale ma anche le confezioni di metallo a banda stagnata, le confezioni di polietilene e di PET.

La qualità dell’ammendante ottenuto è legata alla non presenza di corpi estranei, come ad esempio le plastiche.