Bioenergie: Germania, il digestato da biogas taglia i costi di fertilizzazione

Da ricercatori e tecnici il punto sull’insilato di mais al convegno Claas di Harsewinkel
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Harsewinkel (Germania) – Un boom inarrestabile quello del biogas in Germania con quasi 6.000 impianti, di cui ben 1.200 solo nel 2010, mentre la superficie impiegata per la coltivazione di biomasse che alimentano i digestori è decuplicata dal ’93 passando da 200mila a 2 milioni di ettari e si prevede che nel 2020 raggiungerà i 3,7 milioni di ettari.
Il problema vero è che la disponibilità di terreni ha dei limiti legati alla competizione food/no food, alla necessità della conservazione della biodiversità e, non ultimo, all’impatto sull’affitto dei terreni.
«Attualmente l’Unione europea importa materie prime per un valore di 46 milioni di dollari Usa che corrisponde a qualcosa come 35 milioni di ettari coltivati, e quindi diventa sempre più importante aumentare la produttività delle colture in Europa e l’efficienza energetica, sfruttando anche il calore» ha sottolineato Carl Albrecht Bartmer (presidente Dlg, organizzazione tedesca di agricoltori), intervenuto ad un simposio internazionale sull’impiego delle biomasse da biogas e del digestato come fertilizzante, organizzato dall’azienda tedesca costruttrice di macchine agricole Claas ad Harsewinkel inWestfalia (Germania).

 

INCENTIVI MODULATI
«Il governo federale – prosegue Bartmer – ha adottato dal 2000 incentivi alla produzione del biogas, fissi per vent’anni e modulati sulle dimensioni dell’impianto e sulle caratteristiche della materia prima impiegata, che hanno favorito lo sviluppo delle piccole taglie, ma oggi stiamo studiando un premio unitario» simile al sistema italiano attuale, aggiungiamo noi.
«Più gli impianti sono piccoli però maggiore è la concorrenza in termini di richiesta di materia prima, perché non sono in grado di trasformarla completamente in energia. Da qui l’importanza di potenziare la sinergia liquame/calore, di promuovere accordi di cooperazione tra produttori e di cercare di non mettere in competizione le tradizionali produzioni zootecniche con quella energetica».
«Ma se l’incentivo è fisso anche i costi dovrebbero rimanere costanti» sottolinea Roland Kobler di Agrolohn, la più importante associazione di contoterzisti tedeschi, e questo è possibile solo se si ottimizza l’intero processo del lavoro e la catena dell’insilaggio. Grande importanza hanno la dimensione aziendale, la quantità di biomassa da trasportare e la distanza dal campo. Agrolhon ha creato un modello di calcolo (vedi tabella) per verificare l’aumento dei costi in funzione della distanza è ha riscontrato che il massimo sostenibile, sia dal punto di vista ambientale che economico, è 25 km.
Come contoterzisti cerchiamo di programmare il lavoro monitorando il territorio e l’andamento delle semine, controlliamo le condizioni delle strade e lavoriamo solo fino alle ore 22 per non creare malumore tra la gente» conclude Kobler.

 

RIFIUTO O FERTILIZZANTE
Nell’ottimizzazione del processo produttivo rientra anche l’impiego del digestato, il prodotto di scarto della digestione del trinciato di mais, e al convegno di Claas si è cercato di capire se si tratta di una “seccatura o di un vero fertilizzante”.
Per Helmut Dohler dell’Associazione tecnologie e strutture in agricoltura (Ktbl) «non è possibile confrontare il contenuto di nutrienti con quello dei concimi di sintesi, ma i tanti pregi del digestato ne fanno un prodotto insostituibile, soprattutto se confrontato al letame tal quale. Le sostanze nutritive vengono trasferite nel digestato in forma solubile, ad es. aumenta l’N ammoniacale, e le perdite di ammoniaca arrivano fino al 40% nelle prime ore dopo lo spargimento; influiscono su queste perdite la temperatura, la viscosità e la fluidità del materiale distribuito».
Dohler dissente dall’opinione secondo cui la distribuzione verso il basso ridurrebbe le perdite ammoniacali perché, dice «le perdite nascono quando il digestato è in terra, non all’atto della distribuzione.
Da esperimenti di campo condotti nel 2010 è emerso che la percentuale di sostanze fertilizzanti minerali di quattro diversi digestati (provenienti da colture energetiche – orzo invernale e insilato di mais) confrontati con liquame suino (contente l’80% di N rispetto ad un concime chimico) è elevata nell’insilato di mais e che più è alto il contenuto di sostanza secca maggiore deve essere la miscelazione nel suolo (figura 1).
Il costo dello spargimento del digestato è di 13-14 €/t, con vantaggi significativi rispetto all’uso di fertilizzanti chimici, anche per la riduzione delle emissioni di gas serra.
Per quanto riguarda la solubilità diNammoniacale, fosforo, potassio e magnesio test di confronto tra digestato e letame dimostrano una più alta solubilità dell’N presente nel letame (oltre il 90%) rispetto al digestato (75%); e la concentrazione di NPK nei residui di fermentazione è quattro volte quella nei liquami (figura 2).
Un digestato interrato a 5 cm di profondità ha un’efficienza simile a quella del fertilizzante chimico nitrato (85-86%).
In figura 3 si riporta il confronto tra quattro diversi sistemi di fertilizzazione dal quale risulta evidente il risparmio dell’impiego di digestato e letame».

 

MENO PERDITE DI N
Dohler conclude elencando i vantaggi legati all’impiego del digestato come fertilizzante organico: «In primo luogo il digestato contiene un alto contenuto di elementi nutritivi come il letame; le perdite di ammoniaca sono simili a quelle del letame, tuttavia cercare di ridurre le perdite è una priorità per aumentare l’effetto fertilizzante; l’incorporazione nel terreno va bene per i terreni incolti; con tempi di applicazione corretti e modalità che consentono minore perdita di ammoniaca digestato e letame possono sostituire i concimi minerali; l’applicazione va fatta preferibilmente in primavera, per questo bisogna avere comunque una capacità di stoccaggio da 6 a 9 mesi ed efficaci sistemi applicativi; l’impiego di digestati al posto dei fertilizzanti chimici migliora sia il bilancio ambientale che energetico e il risparmio deicosti di produzione può arrivare a 100 €/ha».
Utilizzare biomasse può tuttavia non essere l’unica soluzione del problema energetico o la più conveniente, rispetto alle altre fonti alternative, come eolico o solare. L’ipotesi avveniristica, lanciata da Horst Weigelt di Claas, è che «la logistica di oggi venga sostituita con un passaggio intermedio, cioè con la trasformazione, in campo, in un prodotto a base di carbonio direttamente commerciabile, paragonabile al petrolio ». Quindi un impiego della biomassa proprio nel settore della mobilità, laddove le altre fonti rinnovabili non sono a “pronto uso” mentre la biomassa «come carburante liquido di facile trasporto e dall’alto contenuto energetico» potrebbe avere un grande futuro.

 

LOGISTICA E TECNOLOGIA
«Lo sviluppo delle rinnovabili rappresenta un’opportunità per il settore agricolo, a patto che la produzione di alimenti rimanga prioritaria e che le condizioni politiche garantiscano che le soluzioni più ecologiche ed economiche possano affermarsi sul mercato» secondo Hermann Garbers dell’Associazione degli agro meccanici (Vdma).
In tutto questo giocano un ruolo determinante logistica e tecnologia ed è fondamentale «l’avanzamento tecnico adattando, dove necessario, le macchine tradizionali o costruendone di nuove – continua Garbers -.
Trinciatura, compattazione e trasporto della biomassa sono le tre aree tecnologiche su cui concentrare l’attenzione. La raccolta del foraggio riflette lo stato delle coltivazioni energetiche in Germania: il 25% delle macchine vendute sono usate anche per la coltivazione delle biomasse, il 40% hanno una potenza superiore a 600 cv e nel 2010 si è registrato il record di vendite. Il mais da energia viene tagliato più corto di quello da granella, tuttavia la tecnologia di taglio tradizionale può essere usata per entrambi. Per il trinciato di mais da energia si arriva fino a 400 t/ora.
Per ridurre poi i volumi da trasportare è richiesta una forte compattazione (50 t di paglia/ora). Per quanto riguarda il trasporto e la logistica è necessaria un’attenta valutazione di processo, per evitare, ad esempio, i viaggi a vuoto e aumentare l’efficienza con un processo di caricamento automatico».
«Il mais deve essere raccolto al momento ideale – secondo Wolfang Buscher dell’università di Bonn -, invece spesso si aspetta troppo e questo dà problemi durante lo stoccaggio; ridurre molto la lunghezza di taglio nella trinciatura non è così significativo ai fini della digestione (la lunhezza ottimale è 4-6 cm) perché aumenta proporzionalmente il consumo di gasolio per la trincia. Per il trasporto è bene privilegiare la precompattazione e sono attualmente allo studio sistemi di immagazzinamento del trinciato ai margini del campo.
La compattazione è fondamentale e deve essere fatta con macchine pesanti (con un valore dell’umidità del 35% il peso ideale è 21 t di peso complessivo) ».


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