Scannone - Produzione di microalghe per ridurre le emissioni di co2
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Titolo capitolo
Relatore – Titolo intervento
ENERGIA E SOSTENIBILITÀ Esperienze , idee e scenari di sviluppo
Dr.ssa Scannone Francesca [email protected]
20 dicembre 2013
RI-GENERAZIONE ENERGETICA
Produzione di microalghe:
tecnologie di 3°generazione
per ridurre l’emissione di CO2 e produrre
bioenergie
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CO2 e cambiamenti climatici
• 28 miliardi di tonnellate di CO2 emesse ogni anno in atmosfera
• Principale responsabile dell’effetto serra• Percepiamo la gravità del problema ma
siamo “ eco-discontinui”
URGE dunque una SOLUZIONE!
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Mitigazione CO2
• Produrre quantità minori di CO2
- risparmio energetico- efficienza energetica- rinnovabili
• Studiare e utilizzare sistemi di cattura della CO2
- CCS (unità geologiche profonde, fondali oceanici) - biofissazione
Strategia integrata
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Biofissazione
Bilancio teoricamente nullo di CO2 attraverso la produzione di Biocombustibili .
• Biocarburanti di 1° generazioneMaterie prime agroalimentari (mais, girasole)
• Biocarburanti di 2° generazione Materie prime seconde (scarti ligneo-cellulosici rifiuti residui agricoli)
• Biocarburanti di 3° e 4° generazione Microalghe cianobatteri microalghe geneticamente modificate
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Vantaggi competitiviCaratteristiche 3° generazione 1° e 2° generazione
Competitività food- for- fluel NO SI
Utilizzo superficie coltivabile NO SI
Velocità di crescita ELEVATA BASSA
Tempi di raccolta 60-90 gg 12-36 mesi
Produttività di olio per ettaro 58.000-136.000 L/ha 400-5.000 L/ha
Contenuto in olio ELEVATO MEDIO
Possibilità captazione diretta CO2 SI NO
Produzione co-prodotti SI NO
Nutrienti costo zero SI SI
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Processo produttivoSELEZIONE DEL CEPPO
COLTIVAZIONE
RACCOLTA
CONVERSIONE DELLA BIOMASSA
GESTIONE PRODOTTI
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• 50.000 specie conosciute • oleaginose elevato contenuto lipidico 20%- 70%• nutraceutiche carboidrati, proteine, acidi grassi,
carotenoidi e molecole bioattive
Fonte:Ccala - bioweb
Selezione del ceppo
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CO2 concentrata Luce
Nutrienti
Coltivazione 1 di 2
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Fotobioreattori Vasche
Fonti: http://bioenergia.jimdo.comhttp://chlorelle.wordpress.comhttp://ag.arizona.edu
Coltivazione 2 di 2
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CentrifugazioneFlocculazione
Raccolta
Sedimentazione
Filtrazione
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• Fermetazione della biomassa per produrre metano ( N, resistenti alla fermentazione)
• Rottura delle microalghe per l’estrazione dell’olio (frantumazione, omogeneizzazione,ultrasuoni o solventi organici, shock osmotici, reazioni acide-basiche o enzimatiche)
Conversione della biomassa
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Mercato da migliaia di €/Kg• Biodiesel• Integratori alimentari• Prodotti cosmetici• Prodotti Farmaceutici• Mangimi
Gestione dei prodotti
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Criticità del processo
Impatto su risorsa idrica
• Utilizzo reflui agroindustriali
Costi di produzione
• Materiale a basso costo
• Integrazione fotobioreattori + raceway
Fase di raccolta
• Combinazione dei processi
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• …si integrano processi di conversione della biomassa di natura chimica, fisica o microbiologica al fine di ottenere prodotti energetici, materiali e sostanze chimiche ad alto valore aggiunto.
Processo sostenibile se…
BIORAFFINERIA
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Bioraffineria
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Grazie per l’attenzione