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Programma regionale di Azioni Innovative - PRAI "Innovazione Tecnologica in Toscana”
Dipartimento dello Sviluppo EconomicoArea delle Politiche Regionali
dell'Innovazione e della RicercaREGIONETOSCANA
TOSCANAPATOSCANAPALa canapa per il mercato tessile e della carta:
realizzazione di un impianto dimostrativo per la macerazione nella Toscana Occidentale
Pisa 12 Dicembre 2005
Perché la canapa ?
Si dice che dalla canapa si possono ricavare moltissimi prodotti, che è una
coltura portentosa, che è amica dell’ambiente, che…….
Dal seme al prodotto finito:
diverse sono le strade per trasformare il prodotto agricolo
biomassa
steli di canapasteli di canapa (bacchette) (bacchette)
FibreFibre
SemiSemi Olio
Lettiere zootecniche
Tessile
Fibre tecniche
farine
Pacciamatura
Colture di canapaColture di canapaenergia
sementi
compositi
Materiale edilizio
Cellulosa per carte speciali
Parte legnosa dello steloParte legnosa dello stelo(canapulo)(canapulo) alimentare
Olio tecnicoIgiene ecosmetica
biomassa
steli di canapasteli di canapa (bacchette) (bacchette)
FibreFibre
SemiSemi Olio
Lettiere zootecniche
TessileTessile
Fibre tecniche
farine
Pacciamatura
Colture di canapaColture di canapaenergia
sementi
compositi
Materiale edilizio
Cellulosa per carte speciali
Parte legnosa dello steloParte legnosa dello stelo(canapulo)(canapulo) alimentare
Olio tecnicoIgiene ecosmetica
Perché innovazione ?I vecchi sistemi non sono più proponibili
Stigliatura manuale Macchine a rulli
Ci sono macchinari più efficienti per la stigliatura delle paglie e la
preparazione delle fibre
i processi rustici di macerazione non sono più proponibili
Macerazione chimica: impiega sostanze chimiche che degradano selettivamente i componenti della
lamella mediana.Macerazione microbiologica:
operata da micro-organismi, funghi o batteri, naturalmente presenti sulle piante o nel suolo
Macerazione biochimica: impiega miscele di
enzimi pectinolitici di diversa composizione.
Metodi alternativi di macerazione
TOSCANAPAÈ un progetto pilota nato per:
•creare un processo innovativo nella macerazione delle fibre ad uso tessile
•verificare la possibilità di utilizzare i sottoprodotti per fare carta
•valutare la possibilità tecnico- economica di avviare le imprese di trasformazione
durata : Gennaio 2003 – Febbraio 2004durata : Gennaio 2003 – Febbraio 2004
Al progetto hgano partecipato: •Gruppo FIBRANOVA
•E.Pro Impianti
•Ecoverde
•Studio di tecnica agraria Paroli e Carrara
•ETA, Energia Trasporti Agricoltura
•Energiagri
•Lanificio Faliero Sarti
•Coop. Agricola Valdiserchio
•Università di Firenze• - Dipartimento di Biologia animale e genetica
• - Dipartimento di Energetica, Ingegneria
•ISCI, Istituto Sperimentale Colture Industriali
•ENEA , sede di Trisaia
1) Progettare e realizzare un impianto pre-industriale di macerazione per la fibra di canapa, effettuare i test di macerazione e produrre vari campioni ad uso tessile
2) Organizzare una prova funzionale sull'impianto di "steam explosion" per la produzione di pasta di cellulosa dalla canapa; valutare i campioni prodotti
3) Dimostrare la convenienza economica delle tecnologie sviluppate e dell’intera filiera attraverso l'elaborazione di un piano economico ed industriale (business plan); Identificare e valutare le possibilità di integrazione della macerazione industriale con la produzione di energia da biomassa),
4) Trasferire agli agricoltori locali le informazioni necessarie affinché possano realizzare e gestire la produzione agricola e l'impianto di stigliatura.
Obiettivi del progetto
Come abbiamo innovato la macerazione ?
• Macerando le fibre decorticate invece degli steli interi
• Utilizzando enzimi od inoculi batterici selezionati
• Ottimizzando le condizioni del processo
• Organizzando le operazioni in modo che il metodo sia riproducibile su scala industriale
• Usando strumenti che consentano di verificare la qualità delle fibre
Le prove preliminari di verifica del metodo
Sono state progettate e realizzate delle vasche sperimentali per il trattamento
delle fibre corte e lunghe
Le ipotesi di utilizzo dei sottoprodotti della lavorazione
della canapa
steli di canapasteli di canapa(bacchette) (bacchette)
FibreFibre
Lettiere zootecniche
Pacciamatura
compositi
Materiale edilizio
Cellulosa
Parte legnosa dello steloParte legnosa dello stelo((canapulocanapulo))
pellets
Cellulosa: campioni ottenuti dall’impianto Cellulosa: campioni ottenuti dall’impianto Steam Explosion con diverse Steam Explosion con diverse
condizioni operativecondizioni operative
Condizioni di funzionamento di Steam Explosion con canapa
Integrazione impianto di steam explosion con Integrazione impianto di steam explosion con impianto di produzione energia da biomassaimpianto di produzione energia da biomassa
Impianto di stigliatura
Impianto di macerazione
Aree vocate alla coltivazionedella canapa
In quali aree potrebbe essereprodotta la canapa ?
Dove si dovrebbero collocarei centri di stoccaggio, stigliatura
e macerazione delle fibre ?
Valutazioni preliminari per avviare una filiera agro industriale della canapa
Ipotesi di produzione agricola e stigliatura.Aree potenzialmente utilizzabili dalla
Cooperativa Val Di SerchioAREA 1
SAU TOTALE:
Ha 13.000 circa
di cui
SEMINATIVI
Ha 10.500 circa
Paroli & Carrara
Coop.Valdiserchio
AREA 2
SAU TOTALE:
Ha 32.000 circa
di cui
SEMINATIVI
Ha 24.500 circa
Pisa
Conto Economico CANAPA DA FIBRA
relativo ad un ettaro di superficie coltivata
A) COSTI
Descrizione operazione Quantità Prezzo Unitario(euro)
Importo(euro)
1. LAVORAZIONE PRINCIPALEAratura a 30 cm Ha 1,00 111,36 111,362. CONCIME DI FONDOConcime ternario 20-10-10 Qli 3,00 28,00 84,003. CONCIMAZIONE DI FONDOCon spandiconcime granulare Ha 1,00 26,36 26,364. DISERBANTEProdotto commerciale Kg 2,00 13,00 26,005. DISTRIBUZIONE DISERBANTECon barra irroratrice Ha 1,00 36,10 36,106. PREPARAZIONE DEL LETTO DI SEMINAErpicatura (2 passaggi) Ha 1,00 79,10 79,107. SEME DI CANAPA
Kg 80 3,80 304,008. SEMINASeminatrice a righe Ha 1,00 35,15 35,159. RACCOLTA:Falciatura e condizionatura Ha 1,00 64,34 64,3410. RACCOLTA:Rotoimballaggio (balle oltre 3 qli) n° balle 20 8,74 174,80
TOTALE COSTI DIRETTI (A1) 941,21
Parametri agronomici: Terreno di pianura medio impasto mediamente dotato
Paroli & Carrara
Coop.Valdiserchio
Conto Economico - segue
1. QUOTE DI MANUTENZIONE(1,5% sul totale voce A1) 14,122. QUOTE DI AMMORTAMENTO(3,0% sul totale voce A1) 28,243. SPESE GENERALI(13,0% sul totale voce A1) 122,354. ONERI FINANZIARI E FISCALI(3,0% sul totale voce A1) 28,245. ALTRI COSTI INDIRETTI(1,5% sul totale voce A1) 14,12
TOTALE COSTI INDIRETTI (A2) 207,07
TOTALE COSTI (A=A1+A2) 1.148,28
B) RICAVI
Descrizione operazione Quantità Prezzo Unitario(euro)
Importo(euro)
1. PRODUZIONEPaglia di canapa da stigliare Qli 80,00 15,00 1.200,002. CONTRIBUTO PAC SEMINATIVI
Ha 1,00 254,58 254,58
TOTALE RICAVI (B) 1454,58
C) RISULTATI DI ESERCIZIO
UTILE DI ESERCIZIO (B-A) 306,30
Paroli & Carrara
Coop.Valdiserchio
Conclusioni
dal punto di vista dell’agricoltore…….
Aumentare il valore aggiunto ovvero:
Migliorare la redditività della coltura Prima trasformazione “diretta”
- maggiore qualità del prodotto
- maggiore produttività
- compressione dei costi
Associazione di produttori
Impianto di Stigliatura
Paroli & Carrara
Coop.Valdiserchio
Impianto di Stigliatura
dati da elaborazioni provvisorie
fonte: Punto & Linea Consulting
-€ 200
-€ 100
€ 0
€ 100
€ 200
€ 300
€ 400
€ 500
€ 600
€ 700
€ 800
Util
e ne
tto
Barbabietola Mais asciutto Girasole Canapa da fibraPAGLIA
Canapa da fibraSTIGLIATA
Con premio PAC/OCM Senza premio PAC/OCM
Punto & Linea Consulting
Coop.Valdiserchio
Paroli & Carrara
L’impianto industriale di bio-degommazione è l’elemento che qualifica la filiera di produzione della fibra ad uso tessile
FARMING
industrialbio-degumming
Fibres for textiles Fibres for technical use
decorticationdecorticationscutchingscutching
Processing Capacity = 1,5 t./h
Processing Capacity = 3 t./h
Dal pilota all’impianto dimostrativo
Nel 2006, all’interno dell’incubatore gestito da Sviluppo Italia Toscana s.p.a, a Venturina (LI),
verrà realizzato il primo impianto dimostrativo del sistema di bio-degommazione,
RicercaRicercascientificascientifica
Progetto Progetto pilotapilota
Sviluppo macchine Sviluppo macchine e materialie materiali
IndaginiIndaginidi mercatodi mercato
ImpiantoImpianto dimostrativodimostrativo
StruttureStruttureproduttiveproduttive
StruttureStruttureproduttiveproduttive
StruttureStruttureproduttiveproduttive
StruttureStruttureproduttiveproduttive
progettazioneprogettazione
Costruzione Costruzione macchinemacchine
TOSCA NA P ATOSCA NA P A
Gli sviluppi del progettoGli sviluppi del progetto
Impianto di macerazione
Dove si può realizzare Dove si può realizzare ll’’impianto di impianto di biobio--degommazionedegommazioneindustriale?industriale?
Abbiamo verificato la Abbiamo verificato la disponibilitdisponibilitàà di undi un’’area area nel Comune di nel Comune di CastelnuovoCastelnuovo valval di di CecinaCecina, servita da , servita da impianti geotermici.impianti geotermici.
Impianto dimostrativo
TOSCA NA P ATOSCA NA P A
L’impianto industriale viene progettato in modo L’impianto industriale viene progettato in modo che si inserisca nell’ambiente ed adotti metodi e che si inserisca nell’ambiente ed adotti metodi e
materiali completamente eco-sostenibilimateriali completamente eco-sostenibili
TOSCA NA P ATOSCA NA P A
Magazzino Materie prime
preparazione
Bio-degommazione
Ammorbidaturapettinatura
Lavaggioasciugatura
Magazzinoprodotti
Il processo viene standardizzato ed adattato Il processo viene standardizzato ed adattato alle esigenze di un impianto industrialealle esigenze di un impianto industriale
Nuove macchine e sistemi vengono realizzatiNuove macchine e sistemi vengono realizzati
TOSCA NA P ATOSCA NA P A
Programma regional e di Azioni Innovative - PRAI"Innovazione Tecnol ogica in Toscana”
Dipartimento dello Sviluppo EconomicoArea delle Politiche Regionali
dell'Innovazione e della RicercaREGIONETOSCANA
i partecipanti al progetto TOSCANAPAi partecipanti al progetto TOSCANAPARingraziano della gentile attenzioneRingraziano della gentile attenzione