ENERBIOCHEM – Produzioni di Energia e Bio-chemicals da biomassa di coltivazioni in aree marginali

enerbiochem

 

 

 

 

Title: ENERBIOCHEM – Eco-compatible processes of eNERgy and BIO-CHEMicals production from renewable sources and for the land valorisation.

 

Type: research project

Funding program: National Operational Project for Research and Competitiveness 2007-2013. PON (Decreto Direttoriale prot. N.1/Ric del 18 gennaio 2010) Fondo Europeo di Sviluppo Regionale; Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca; Ministero dello Sviluppo Economico

Timeframe: 2012-2015

 

Objective.

ENERBIOCHEM è un progetto di ricerca per lo sviluppo di filiere integrate agro-idustriali per la produzione di biofuel (i.e. biotanolo e bio-diesel) da colture in aree marginali (inquinate o soggette a erosione). In particolare, il progetto riguarda due filiere agro-industriali, da biomasse oleaginose (i.e. tabacco, girasole e microalghe coltivate in vasche) e da biomasse lignocellulosiche (i.e. colza, sorgo, arundo, cardo, e forseste a rotazione breve come il pioppo, frassino, eucalipto, melia, acacia). Lo studio si occupa dei processi della filiera, dalla produzione di biomassa oleaginosa e lignocellolotica (inclusa la coltivazione di micro-alghe in batch) ai processi di trasformazione e include osservazioni su uso del suolo e impatti socio-economici e ambientali. I risultati contribuiscono a creare know-how su processi agro-industriali per la produzione di bio-fuel da biomassa agricola.

Sono previsti 5 Obiettivi Realizzativi (OR): OR1 – studio di aspetti agronomici per la produzione di biomasse agricole e altre tecniche di produzione di biomasse; OR2 – studio di processi di trasformazione delle biomasse oleaginose; OR3 – studio di processi di trasformazione delle biomasse ligno-cellulosiche; OR4 – sviluppo, applicazione e riciclo dei prodotti finiti; OR5 – analisi territoriali e di valutazione dell’efficienza energetica e degli impatti ambientali e socio-economici.

Obiettivo generale del progetto è definire un modello di sviluppo industriale sostenibile da un punto di vista energetico, economico ed ambientale, in grado di ottimizzare l’efficienza energetica di un sistema agro-industriale di produzione di biomasse non alimentari da utilizzare come materie prime per la produzione industriale di energia e biochemicals per contribuire al rilancio dell’economia regionale.

Ecodynamics Group collabora al progetto con il Gruppo di Ricerca del Prof. Riccardo Basosi dell’Università di Siena, all’interno dell’Obiettivo Realizzativo OR5. I due gruppi di ricerca, insieme al Dipartimento di Biologia Strutturale e Funzionale dell’Università “Federico II” di Napoli, hanno il compito di elaborare una valutazione dell’efficienza energetica e della sostenibilità ambientale delle filiere agro-industriali mediante indicatori termodinamici, indicatori di sostenibilità, LCA e GWP.

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Short Rotation Forestry implantation in erosion risk area i.e. Populus.

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General examples of micro-algae cultivation in batch.

 

Outcomes.

La ricerca ha dimostrato che il ciclo di rigenerazione della biomassa (1 anno per la biomassa Agricola, 3-5 anni per la foresta a rotazione breve) può alimentare un sistema produttivo industriale in maniera sostenibile.

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Tabella: valori di resa di produzione di bioetanolo e biodiesel da biomassa Agricola e micro-alghe coltivate in vasca (batch).

 

 

Project partners.

NOVAMONT – Novamont S.p.A.

CHEMTEX – Chemtex Italia S.p.A

SOCRATIS – Socratis scarl

COMAP – Co.ma.p. Sud srl

UNINA – Universita’ degli Studi di Napoli Federico II (9 dipartimenti)

CIRCC – Consorzio Interuniversitario Reattivita’ Chimica e Catalisi (UniBA, UniNA, UniPA), CNR – CNR (6 Istituti)

SISAC

LIRSA – LIRSA s.r.l.

OPEC – OPEC srl.

 

 

References.

Forte A. et al., 2015. LCA of Arundo donax L. lignocellulosic feedstock production under Mediterranean conditions. Biomass and bioenergy, 73, 32-47.

 

 

Keywords: Ligno-cellulosic resources, oleaginous resources, bio-fuel, micro-algae, LCA.

Methods: Life Cyclce Assessment, Emergy Evaluation

Website: http://www.ponrec.it/en/open-data/projects/profile-project/?&ProgettoID=5166enerbiochem

 

 

 

 

Title: ENERBIOCHEM – Eco-compatible processes of eNERgy and BIO-CHEMicals production from renewable sources and for the land valorisation.

 

Type: research project

Funding program: National Operational Project for Research and Competitiveness 2007-2013. PON

Timeframe: 2012-2015

 

Objective.

ENERBIOCHEM is a research project aimed at developing integrated agro-industrial chain processes to produce bio-fuel (i.e. bio-ethanol and bio-diesel) from renewable sources in marginal (polluted or eroded) areas i.e. no-food biomass. In particular, the project focussed on two agro-industrial chains from oleaginous (i.e. tobacco, sunflowers, and microalgae cultivated in batches) and ligno-cellulosic biomasses (i.e. rapeseed, sorghum, arundo, cardoon, and short rotation forestry such as populous, fraxinus, eucalyptus, melia, black-locust). Investigated aspects concern the production of agricultural biomass (including the batch microalgae cultivation), processes of transformation of oleaginous and lignocellulosic biomass, land use and environmental/socio-economic impacts. Findings allowed for capacity building on agro-industrial processes to produce bio-fuels from agricultural biomass.
Five “units” (OR) are expected: OR1 – studies on the agronomic aspects for production of agricultural biomasses and on other techniques of biomass production; OR2 – studies on processes for transformation of oleaginous biomasses; OR3 – studies on transformation of lignocellulosic biomasses; OR4 – development, application and recycling of end- products; OR5 – analyses on land use and energy efficiency and environmental/socio-economic impacts.
The aim of the project is to define a model of energetically, economically and environmentally sustainable industrial development in order to optimize the energetic efficiency of an agro-industrial system for obtaining of no-food biomasses to be used as raw-materials for industrial production of renewable energy and bio-chemicals and to contribute to re-launching of regional and national economy, integrated with environment and with productivity abilities of regional agriculture.
Ecodynamics Group and the Research Group of Prof. Riccardo Basosi of University of Siena work together within the OR5 unit of the project. The two research groups, together with the Department of Structural and Functional Biology – University “Federico II” of Naples, will evaluate the energetic efficiency and the environmental sustainability of the agro-industrial chains through thermodynamic indicators, sustainability indicators, Global Warming Potential and LCA evaluations.

fig1
Short Rotation Forestry implantation in erosion risk area i.e. Populus.

fig3-algae
General examples of micro-algae cultivation in batch.

 

Outcomes.

The project demonstrated that the regeneration cycle of biomass (1 year for agricultural biomass, 3-5 years for short rotation forestry) can sustainably feed an industrial productive system.

fig2_tab-yields
Table: data on biofuel production yield by agricultural biomass.

 

 

Project partners.

NOVAMONT – Novamont S.p.A.

CHEMTEX – Chemtex Italia S.p.A

SOCRATIS – Socratis scarl

COMAP – Co.ma.p. Sud srl

UNINA – Universita’ degli Studi di Napoli Federico II (9 dipartimenti)

CIRCC – Consorzio Interuniversitario Reattivita’ Chimica e Catalisi (UniBA, UniNA, UniPA), CNR – CNR (6 Istituti)

SISAC

LIRSA – LIRSA s.r.l.

OPEC – OPEC srl.

 

 

References.

Forte A. et al., 2015. LCA of Arundo donax L. lignocellulosic feedstock production under Mediterranean conditions. Biomass and bioenergy, 73, 32-47.

 

 

Keywords: Ligno-cellulosic resources, oleaginous resources, bio-fuel, micro-algae, LCA.

Methods: Life Cyclce Assessment, Emergy Evaluation

Website: http://www.ponrec.it/en/open-data/projects/profile-project/?&ProgettoID=5166

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