Novamont e il suo modello di bioraffineria integrata - Michele Falce

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Progetto Factor 20 - Seminario
La sfida della sostenibilità energetica per le imprese agricole
Metaponto, 9 dicembre 2013

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  • 1. Progetto Factor 20 - Seminario La sfida della sostenibilità energetica per le imprese agricole Novamont ed il suo modello di bioraffineria integrata Michele Falce ( Novamont S.p.A. ) Metaponto, 9 dicembre 2013
  • 2. LA STORIA (1989) ERIDANIA-BEGHIN SAY MATERIE PRIME AGRICOLE MONTECATINI TECNOLOGIE CHIMICHE FERTEC FERRUZZI RESEARCH AND TECHNOLOGIES PROGETTI DI RICERCA&SVILUPPO CON FOCUS SU: MATERIALI, COBUILDERS PER DETERGENZA, BIOCARBURANTI, ADDITIVI PER CARTA, INTERMEDI CHIMICI DA HYDROCRACKING, ETC. INTEGRAZIONE DI CHIMICA, AGRICOLTURA E AMBIENTE “CHIMICA VIVENTE PER LA QUALITÀ DELLA VITA”
  • 3. LA NOSTRA MISSION Chimica Vivente per la Qualità della Vita Sviluppare materiali e biochemicals attraverso l’integrazione di chimica e agricoltura, attivando bioraffinerie di terza generazione nel territorio e fornendo soluzioni applicative che garantiscano lungo tutto il ciclo di vita un uso efficiente delle risorse con vantaggi sociali, economici ed ambientali di sistema.
  • 4. BIORAFFINERIE DI TERZA GENERAZIONE Cos’è una bioraffineria di terza generazione integrata nel territorio? Dedicata primariamente alla produzione di chemicals e bioplastiche Diverse materie prime locali (aridocolture, scarti, etc. - rispetto per la biodiversità) Utilizzo di aree marginali e rilancio di siti deindustrializzati Integrazione di un’ampia e crescente gamma di tecnologie ed impianti Energia prodotta da “scarti” grazie a tecnologie a basso impatto Investimenti in: Ricerca Impianti Formazione delle Risorse Umane Multidisciplinarietà Creazione di partnership
  • 5. NOVAMONT COME IMPRESA INDUSTRIALE 1996 - Centro di ricerca → 2012 - Fatturato di 140 mln/€ Pioniere e market leader nel settore delle bioplastiche da fonti rinnovabili Disponibilità di un’ampia gamma di materiali per applicazioni industriali tailormade: compostaggio, agricoltura, packaging, catering, igiene, etc. Capacità produttiva: Compounding: 120.000 ton/y Poliesteri: 70.000 ton/y Insignita dall’EPO e dalla Ricerca&Sviluppo come Commissione Europea del “motore” dello120 articoli e Più “Inventore industriale: premio di sviluppo europeo Investimenti pari al una del presentazioni per 5% serie dell’anno 2007”a congressi fatturato, negli ultimi 3 anni +62%, internazionali, circa 1.000 di brevetti depositati tra il 20% 1992 ed il 2001 che hanno degli addetti impiegati in R&S brevetti +consentito la realizzazione 46% per personale di R&S delle prime bioplastiche da fonti rinnovabili di origine 270 addetti al 31/12/2012 agricola stabilmente entrate nel mercato
  • 6. NETWORK DEI SITI PRODUTTIVI E DI RICERCA ADRIA (RO) - VENETO MATER-BIOTECH (100% NOVAMONT) PRODUZIONE BIO-BUTANDIOLO NOVARA - PIEMONTE SEDE GENERALE E CENTRO DI RICERCA TERNI - UMBRIA PRODUZIONE MATER-BI E RICERCA SU INTERMEDI DA FONTE RINNOVABILE PATRICA (FR) - LAZIO PRODUZIONE POLIESTERI PIANA DI MONTEVERNA (CE) - CAMPANIA PIATTAFORMA BIOTECNOLOGICA PORTO TORRES (SS) - SARDEGNA IL “POLO VERDE” CENTRO DIREZIONALE SITI PRODUTTIVI CENTRI DI R&S
  • 7. SEDE E CENTRO DIREZIONALE NOVARA - PIEMONTE
  • 8. SITI PRODUTTIVI TERNI - UMBRIA PATRICA (FR) - LAZIO Principali competenze: sviluppo e produzione gradi di Mater-Bi® e poliesteri, ingegneria di processo, controllo qualità, tecnologie di compounding, trattamento oli, sintesi di polimeri a livello pilota.
  • 9. SITI DI RICERCA (I) NOVARA - PIEMONTE TERNI - UMBRIA Principali competenze: sintesi monomeri, sintesi polimeri, reologia, caratterizzazione meccanica, caratterizzazioni chimico-fisiche, tecnologie di trasformazione dei materiali plastici, biodegradazione, chimica degli oli vegetali e dei carboidrati, biotecnologie applicate ai chemicals, ecologia dei pro-dotti ed environmental footprint, ingegneria
  • 10. SITI DI RICERCA (II) PIANA DI MONTE VERNA (CE) - CAMPANIA Nell’ambito della Piattaforma Biotecnologica Novamont per l’integrazione di processi chimici e biotecnologie industriali per la produzione di chemicals a partire da risorse rinnovabili. Acquisizione di un ramo di azienda da Tecnogen, il centro di ricerca sulle biotecnologie controllato da Sigma Tau Finanziaria S.p.A. e da tempo in liquidazione. Integrazione del capitale di conoscenze e know-how nello sviluppo di processi fermentativi di Tecnogen con i programmi di R&S Novamont per lo sviluppo di nuove filiere. Impatto positivo non solo sul comparto chimico, ma anche su tutta l’industria a valle e sull’agricoltura.
  • 11. IL NETWORK NOVAMONT 50% 50% 50% 50% 100% MATER-BIOTECH JV 80/20 CON SINCRO ORO VERDE SOC. COOP. AGR.
  • 12. IL PROGETTO BIO-BDO MATER-BIOTECH: PROGETTO BIO-BDO ADRIA (RO) - VENETO Nell’ambito della Piattaforma Biotecnologica Novamont e in partnership con Genomatica, società statunitense leader nello sviluppo di microrganismi per la produzione di intermedi chimici da fonti rinnovabili Riconversione di sito ex BioItalia fermo dal 2006 in primo impianto dimostrativo per la produzione industriale di Butandiolo (BDO) da fonte rinnovabile via fermentazione in unico step Bio-BDO prodotto per uso captive Avvio produzione: 2014 Capacità produttiva: circa 20.000 ton/y
  • 13. IL “POLO VERDE” IL “POLO VERDE” PORTO TORRES (SS) - SARDEGNA Joint Venture 50/50 tra Novamont e per la trasformazione del sito chimico ENI di Porto Torres in una bioraffineria di terza generazione per la produzione di monomeri bio, biolubrificanti, biofiller, additivi per elastomeri e bioplastiche. Filiera agricola integrata: colture pluriennali a basso input, terreni non irrigui. Centro di ricerca a supporto dei processi innovativi del sito. Utilizzo di oli non food e gradualmente di scarti lignocellulosici per alimentare i diversi impianti.
  • 14. Matrìca
  • 15. Le ragioni fondamentali della scelta •Siamo utilizzatori di olio vegetale meglio se ad alto contenuto di acido oleico e di biomassa anche per il suo contenuto in cellulosa ed emicellulose. •Non vogliamo competere con food e feed ed intendiamo valorizzare i terreni marginali. •ISTAT Il cardo, una coltura non convenzionale dalle molteplici risorse. Una opportunità per l’agricoltura sarda? 4
  • 16. Cynara cardunculus L. • Asteraceae (Compositae) • Origine Mediterraneo • Erbacea perenne •Ciclo di crescita annuale •Apparato radicale molto sviluppato •Infiorescenza alte fino a 2-3 metri •Grossi Capolini raggruppati in corimbi •Frutti: acheni come nel girasole C. cardunculus L. subsp. scolymus (L.) Hegi. (Carciofo) Cynara cardunculus L. (Raccuia S.A.) C. cardunculus L. var. sylvestris Lam. (Cardo selvatico) C. cardunculus L. var. altilis DC (Cardo domestico) 3
  • 17. Le ragioni fondamentali della scelta •Il CARDO è una specie erbacea perenne dalle radici molto profonde originaria del bacino del Mediterraneo, che si adatta perfettamente ai climi caldo aridi. Vegeta nel periodo autunnale ed invernale quindi sfrutta al meglio tutte le piogge che si concentrano in queste stagioni, con ottime produzioni di biomassa (da 15 a 20 t ha-1) in assenza di irrigazione. Inoltre trattandosi di una specie poliennale le semina viene effettuata solo il primo anno mentre annualmente si avranno solo costi di raccolta. •Il particolare ciclo biologico unito alle notevoli potenzialità produttive consentono di proporre l’impiego di questa specie come coltura da biomassa in ambiente mediterraneo per l’ottenimento di specifiche produzioni (biomassa lignocellulosica e seme) senza irrigazione anche su terreni difficili di aree marginali. 6
  • 18. Potenziali aree di produzione del cardo 18
  • 19. Campi di cardo nel sito di Porto Torres Il bordo rosso indica le semine 2011 il verde quelle 2012. Il bordo blu delimita i 3 campi sperimentali: cardo alto oleico, cartamo e cardo mariano.
  • 20. Campi di cardo in Nurra Cardo seminato fuori pivot
  • 21. Porto Torres – primo anno
  • 22. Porto Torres – marzo 2012
  • 23. Porto Torres – marzo 2013 1/2
  • 24. Porto Torres – marzo 2013 2/2
  • 25. Due anni di cardo 9
  • 26. Porto Torres – maggio 2013
  • 27. Porto Torres – maggio 2013
  • 28. Porto Torres – giugno 2013
  • 29. Porto Torres – agosto 2013
  • 30. Porto Torres – agosto 2013
  • 31. Porto Torres – agosto 2013
  • 32. Porto Torres – agosto 2013
  • 33. Utilizzazioni della coltura BIOMASSA Acheni Olio Biomassa lignocellulosica Proteine Chimica verde Radici Prodotti di Base per Chimica Verde ed Energia Alimentazione zootecnica 21
  • 34. Le direttrici di Ricerca & Sviluppo 1 Consolidamento dei processi produttivi in fase di industrializzazione Materiali di partenza Processo Prodotti finali Acidi Monocarbossilici Biolubrificanti Acidi Dicarbossilici Poliesteri Glicerina Materiali Biodegradabili Oli Crushing Girasole Cardo (Helianthus Anuu) (Carduus) Cavolo d‘Abissinia (Brassica carinata)
  • 35. TECNOLOGIE NOVAMONT R I C E R C A & S V I L U P P O SVILUPPO Gir aso le (Hel iant SEMI hus SPECIALIZZATI Anu u) 2008 Car do (Ca rdu us) COSTRUZIONE NUOVO IMPIANTO Cav olo d‘A biss inia COLTURE DEDICATE CRUSHING DEI SEMI 2004 TRATTAMENTI DELLE BIOMASSE PROCESSO DIACIDI C9-C13 AUMENTO CAPACITÀ PRODUTTIVA PROCESSO POLIESTERI 2004 CENTRALE ELETTRICA Mater-Biotech (Bio-1,4 BDO) (80/20 JV con Genomatica) ADDITIVI PER GOMME 2011 ALTRI INTERMEDI CHIMICI Sincro BIOLUBRIFICANTI 2011 M E R C A T I A B A S S O 1989 MONOMERO 1: DIACIDI C9-C13 BIOLUBRIFICANTI PIATTAFORMA BIOTECNOLOGICA PER CHEMICALS: MONOMERO 2 1997 PROCESSO AMIDI COMPLESSATI N U O V I 50/50 JV con Coldiretti I M P A T T O
  • 36. Potenziale utilizzazione del cardo coltivato in Sardegna Panello di Cardo come integratore proteico nei mangimi destinati alla filiera dell’allevamento ovi-caprino sardo Si stima che attualmente vengano importati ogni anno in Sardegna 61.500 tonnellate di Soia, 42.000 tonnellate di piselli, 14.000 tonnellate di favino, 11.000 tonnellate di girasole, 3.000 tonnellate di lupino per un totale di 131.500 tonnellate di integratori proteici per mangimi Valore di mercato stimato € 60.000.000 La soia importata e quasi tutta geneticamente modificata Costo €/q Integratore proteico % Pisello, favino 15 30-35 Soia 17 65 utiliz zata Il panello di Cardo ottenuto dopo l’estrazione dell’olio costituirebbe un ottimo sostituto della soia, ottenuto in loco, senza pericolo di OGM e sicuramente più economico
  • 37. Potenziale utilizzazione del cardo coltivato in Sardegna Appare opportuno rilanciare la filiera apistica in Sardegna perché dalla sopravvivenza delle api dipende anche quella dell’ambiente e dell’agricoltura dell’isola. Questo comparto conta 450 aziende professionali e circa 2mila hobbisti e produce fra i 6.600 e 8.000 quintali di miele all’anno con una Produzione lorda vendibile di 2 – 3 milioni di euro, è necessaria una valorizzazione delle nostre produzioni. Il miele più caratteristico dell’Isola è certamente quello di corbezzolo, di aroma e sapore unico, seguito da quelli di cardo, di asfodelo, d’arancio, di eucaliptus (maggiormente prodotto), di macchia mediterranea (frutto del mix di fioriture spontanee) e i particolarissimi mieli di rosmarino, di cisto, di mirto, di timo o di erica Fonte: L’Apicoltore Italiano *
  • 38. Cosa si può ricavare dal Cardo? •Un ottimo fiore per le Api, un incremento alla filiera del miele in Sardegna •Un integratore proteico per i mangimi, un sostituto valido ed economico ai tradizionali integratori proteici (NO OGM) •Una materia prima per l’Industria Chimica, fonte di olio, cellulosa e lignina come feedstock per la bioraffineria di Porto Torres •Degli intermedi per l’industria della Chimica fine e dei prodotti chimici per la salute *
  • 39. La Filiera Presupposti della ns. filiera: •impegno contrattuale pluriennale; •studio di modalità innovative di pricing; •pagamento differenziato in funzione della qualità del prodotto; •partecipazione agli utili; •impegno nella riduzione del costo di produzione: • miglioramento management; • economie di scala attraverso accordi con fornitori mezzi tecnici e programmazione fabbisogni; • economie nell’uso di macchine ed attrezzi; • agricoltura a basso input; •impegno nell’aumento della PLV: • valorizzazione coprodotti; 23
  • 40. Sincro
  • 41. Presentazione generale del Progetto Partner del progetto 1)Sincro – è una società paritetica, cioè JV 50% – 50%, tra Novamont ed Oro Verde. 2)Novamont – è azienda leader nel settore delle bioplastiche il cui modello di sviluppo la “Bioraffineria Integrata nel Territorio” guarda in particolare a filiere integrate tra agricoltura ed industria. 3)Oro Verde – è una Cooperativa di circa 600 imprenditori agricoli afferenti a Coldiretti.
  • 42. Elementi di interesse riguardano l’uso dei lubrificanti • Il settore agricolo e quello forestale sono molto interessanti per l’utilizzazione dei biolubrificanti di origine vegetale poiché comportano un contatto diretto tra il lubrificante e l’ambiente con la possibilità di inquinamento del suolo, dell’acqua e delle colture. – Circa il 50% dei lubrificanti venduti e usati nel mondo sono dispersi nell'ambiente spesso accidentalmente. – Tali prodotti sono prevalentemente basati su oli minerali di origine petrolifera, tossici e scarsamente biodegradabili costituiscono a tutti gli effetti un considerevole problema per l’ambiente. – Al contrario i lubrificanti a base di oli vegetali sono caratterizzati da elevata biodegradabilità e bassa tossicità ma al momento rappresentano una fetta molto piccola del mercato dei lubrificanti – circa il 4% in Europa.
  • 43. Presentazione generale del Progetto •Gli agricoltori soci di Oro Verde producono il seme di girasole alto oleico. •Sincro lo acquista, estrae l’olio e lo “trasforma” in biolubrificanti venduti attraverso la rete dei Consorzi Agrari (CAI). – UTTO – lubrificante universale per trasmissioni trattori. – Lubrificanti idraulici a diverso grado di viscosità: • ISO VG 32 (fluido) • ISO VG 46 (medio) • ISO VG 68(viscoso) – Grasso vegetale al litio.
  • 44. LA RETE COMMERCIALE ESCHBORN - DE PARIS - FR NOVARA - IT DANBURY, CT - USA SEDE PRINCIPALE SEDI ESTERE DISTRIBUTORI
  • 45. Mater-Bi®: Applicazioni Industriali
  • 46. Pacciamatura biodegradabile in Mater-Bi: Un ruolo chiave nella riduzione dei rifiuti plastici in agricoltura
  • 47. I numeri delle plastiche in agricoltura in Italia…e non solo Le dimensioni del mercato e le tendenze europee: settore film • In Europa nel 2010 utilizzate 0,58 milioni ton di film per usi agricoli • Per il settore film le tre applicazioni principali sono: insilati: 45 % del totale serre: 31 % del totale pacciamatura: 24 % del totale •Nel Sud Europa si consuma ca. il 50 % della plastica del settore film • Spagna, Francia, Italia, Germania e Benelux sono i paesi a maggior consumo di film per pacciamatura (Fonte: Agricultural Film 2010 e 2011, AMI International)
  • 48. I teli per pacciamatura biodegradabile: quale ruolo? Perché la pacciamatura biodegradabile in Mater-Bi?  Non necessita rimozione e smaltimento alla fine dell’uso: la pacciamatura biodegradabile deve essere incorporata nel terreno dove biodegrada = riduzione netta di rifiuti plastici a fine ciclo  Riduzione di costi di lavorazione e manodopera (rimozione, smaltimento, trasporto)  Riduzione di impatti sull’ambiente quando la plastica tradizionale non viene adeguatamente rimossa e smaltita (es.: “white pollution”, gas tossici nell’aria nel caso di combustione incontrollata in campo)
  • 49. Alcune conclusioni Colture, Costi, Compatibilità ambientale • Teli biodegradabili: commerciali e usati sulle principali colture orticole con ottimi risultati agronomici • Costi colturali paragonabili o migliorativi rispetto all’uso di plastiche tradizionali • Compatibilità ambientale. Sono conformi agli standards internazionali in materia di biodegradazione e impatto ambientale che garantiscono una completa biodegradazione in suolo senza fenomeni di tossicità per l’ambiente NOVAMONT CONFIDENTIAL
  • 50. Stesura del telo e trapianto contemporaneamente (macchina pacciamatrice e trapiantatrice) o, ridurre al minimo il tempo che intercorre tra queste due operazioni, per sfruttare al massimo le caratteristiche meccaniche ottimali del telo.
  • 51. I teli biodegradabili in Mater-Bi biodegradano completamente nel suolo al termine del ciclo colturale. Il telo biodegradabile deve essere lavorato nel suolo insieme ai residui colturali al termine del suo utilizzo Un telo biodegradabile trova nel suolo l’ambiente privilegiato per la sua biodegradazione a opera dei microrganismi del suolo
  • 52. Telo biodegradabile in uso Suolo coltivato con teli in MB un anno dopo
  • 53. Grazie per l’attenzione Michele Falce Novamont S.p.A. Responsabile sviluppo filiere agronomiche