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Scannone - Produzione di microalghe per ridurre le emissioni di co2

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RI-GENERAZIONE ENERGETICA ENERGIA E SOSTENIBILITÀ …

RI-GENERAZIONE ENERGETICA ENERGIA E SOSTENIBILITÀ
Esperienze, idee e scenari di sviluppo

20 dicembre 2013
Incubatore d’Impresa di Sviluppo Basilicata Metapontum
Metaponto di Bernalda (MT)


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  • 1. Titolo ENERGIA E SOSTENIBILITÀ capitolo Esperienze , idee e scenari di sviluppo 20 dicembre 2013 RI-GENERAZIONE ENERGETICA Produzione di microalghe: tecnologie di 3°generazione per ridurre l’emissione di CO2 e produrre bioenergie Dr.ssa Scannone Francesca Relatore – Titolo intervento francesca.scannone@feem.it
  • 2. 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!
  • 3. Mitigazione CO2 Strategia integrata • 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
  • 4. Biofissazione Bilancio teoricamente nullo di CO2 attraverso la produzione di Biocombustibili . • Biocarburanti di 1° generazione Materie 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
  • 5. Vantaggi competitivi Caratteristiche 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
  • 6. Processo produttivo SELEZIONE DEL CEPPO COLTIVAZIONE RACCOLTA CONVERSIONE DELLA BIOMASSA GESTIONE PRODOTTI
  • 7. Selezione del ceppo • 50.000 specie conosciute • oleaginose  elevato contenuto lipidico 20%- 70% • nutraceutiche  carboidrati, proteine, acidi grassi, carotenoidi e molecole bioattive Fonte: Ccala - bioweb
  • 8. Coltivazione 1 di 2 Luce CO2 concentrata Nutrienti
  • 9. Coltivazione Fotobioreattori Fonti: http://bioenergia.jimdo.co m http://chlorelle.wordpress. com http://ag.arizona.edu 2 di 2 Vasche
  • 10. Raccolta Filtrazione Flocculazione Centrifugazione Sedimentazione
  • 11. Conversione della biomassa • 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)
  • 12. Gestione dei prodotti • • • • • Mercato da migliaia di €/Kg Biodiesel Integratori alimentari Prodotti cosmetici Prodotti Farmaceutici Mangimi
  • 13. Criticità del processo Impatto su risorsa idrica Costi di produzione Fase di raccolta • Utilizzo reflui agroindustriali • Materiale a basso costo • Integrazione fotobioreattori + raceway • Combinazione dei processi
  • 14. Processo sostenibile se… • …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. BIORAFFINERIA
  • 15. Bioraffineria