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)

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