SISTEMI COLTURALI ERBACEI
Modulo COLTURE DA BIOMASSA PER ENERGIA

Anno accademico 2022/2023 - Docente: SEBASTIANO ANDREA CORINZIA

Risultati di apprendimento attesi

L’insegnamento è finalizzato fornire le conoscenze per una gestione razionale delle colture da biomassa per energia nell’ambito delle filiere agroenergetiche per la produzione di energia termoelettrica, di biogas, di bioetanolo e di biodiesel.

Lo studente, al termine del corso, acquisirà adeguate competenze mirate a

-      - conoscenza e capacità di comprensione: competenze necessarie sulle tecniche agronomiche delle principali colture dedicate da biomassa per l’ambiente mediterraneo, e sui principali processi di bioconversione per la produzione di energia rinnovabile e prodotti non energetici in un’ottica di economia circolare

-     - capacità di applicare conoscenza e comprensione: capacità di applicare la conoscenza per lo sviluppo di una filiera agroenergetica: legislazione, reperimento biomasse, logistica, processi di trasformazione, impianto di trasformazione, uso finale, sostenibilità.

-     - autonomia di giudizio: capacità di valutare la fattibilità energetica, ambientale, economica, sociale di una filiera bioenergetica

-     - abilità comunicative: sviluppare l’abilità di descrivere le caratteristiche principali delle filiere bioenergetiche  

-     - capacità di apprendimento: capacità di affrontare studi avanzati con un alto grado di autonomia

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali (28 ore), altre attività, come esercitazioni pratiche, visite in laboratorio, lavori di gruppo, esperienze didattiche sul campo (28 ore).

Prerequisiti richiesti

Conoscenza delle nozioni di base relative a: agronomia generale, coltivazioni erbacee, fisica.

Frequenza lezioni

Frequenza non obbligatoria, ma si consiglia vivamente di frequentare le lezioni al fine di acquisire le

conoscenze di base (principali unità di misura adottate nelle filiere bioenergetiche) e di migliorare

la capacità di applicare la conoscenza attraverso esercizi in aula, lavori di gruppo o studi di caso

riguardanti le tecniche colturali delle principali colture da biomassa, la loro bioconversione ed

utilizzo finale.

Contenuti del corso

Introduzione al corso e cenni sui punti chiave per la realizzazione di progetti per la produzione di energia rinnovabile da coltura da biomassa;

Legislazione regionale, nazionale ed Europea;

Coltivazioni di colture da energia: (i) specie oleaginose, (ii) specie zuccherine/amidacee, (iii) specie lignocellulosiche, (iv) altre specie.

Residui colturali: (i) da colture erbacee, (ii) da colture legnose, (iii) residui silvicolturali.

Logistica.

Scarti della lavorazione del legno, dei prodotti agroalimentari.

Processi di trasformazione: termochimiche e biochimiche.

Impianto di trasformazione per combustione, produzione di bioetanolo, biodiesel, biogas

Sostenibilità (Energetica, Ambientale, Sociale, Analisi del ciclo di vita).

Testi di riferimento

1. Libro di testo: Lo sviluppo delle colture energetiche in Italia. Il contributo dei progetti di

ricerca SUSCACE e FAESI, a cura di Luigi Pari. ISBN: 978-88-6134-730-4.

2. Materiale del docente

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Introduzione al corsoMateriale del docente
2 Legislazione regionale, nazionale ed Europea Materiale del docente
3Coltivazioni di colture da energia - Specie oleaginose (Colza ed altre Brassicaceae, Ricino)Da pagina 309 a pagina 452, da pagina 779 a pagina 795 del libro di testo
4Coltivazioni di colture da energia – Specie zuccherine/amidacee (Sorgo ed altri cereali, Barbabietola)Da pagina 457 a pagina 589 del libro di testo
5Coltivazioni di colture da energia - Specie lignocellulosiche (Arundo, Miscanthus, Saccharum, Canapa, Kenaf, Sorgo da fibra, Cardo, altre specie minori)Da pagina 617 a pagina 738 e da pagina 797 a pagina 808.  del libro di testo Materiale del docente
6Residui colturali, da colture erbacee, da colture legnose, residui silvicolturaliDa pagina 829 a pagina 868  del libro di testo
7LogisticaDa pagina 415 a pagina 437, da pagina 541 a pagina 575 e da pagina 685 a pagina 738  del libro di testo
8Scarti della lavorazione del legno, dei prodotti agroalimentariMateriale del docente
9Processi di trasformazione (termochimici e biochimici)Materiale del docente
10Impianti di trasformazione termochimici (torrefazione, pirolisi, gassificazione, combustione)Materiale del docente
11Impianti di trasformazione biochimici (bioetanolo di prima e seconda generazione, biogas, biodiesel)Materiale del docente
12Sostenibilità (Energetica, Ambientale, Sociale, Life Cycle Assesment)Da pagina 213 a pagina 248  del libro di testoMateriale del docente

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso colloquio orale. La valutazione della preparazione dello studente avverrà sulla base dei seguenti criteri: capacità di apprendimento e livello di approfondimento degli argomenti trattati, proprietà di sintesi e esposizione, e capacità di ragionamento dello studente.
La votazione segue il seguente schema:
Non idoneo 
Conoscenza e comprensione argomento: Importanti carenze. Significative imprecisioni 
Capacità di analisi e sintesi: Irrilevanti. Frequenti generalizzazioni. Incapacità di sintesi
Utilizzo di referenze: Completamente inappropriato
18-20
Conoscenza e comprensione argomento: A livello soglia. Imperfezioni evidenti 
Capacità di analisi e sintesi: Capacità appena sufficienti 
Utilizzo di referenze: Appena appropriato
21-23
Conoscenza e comprensione argomento: Conoscenza routinaria Capacità di analisi e sintesi: E’ in grado di analisi e sintesi corrette. Argomenta in modo logico e coerente 
Utilizzo di referenze: Utilizza le referenze standard
24-26
Conoscenza e comprensione argomento: Conoscenza buona 
Capacità di analisi e sintesi: Ha capacità di analisi e di sintesi buone. Gli argomenti sono espressi coerentemente 
Utilizzo di referenze: Utilizza le referenze standard
27-29
Conoscenza e comprensione argomento: Conoscenza più che buona
Capacità di analisi e sintesi: Ha notevoli capacità di analisi e di sintesi
Utilizzo di referenze: Ha approfondito gli argomenti
30-30L
Conoscenza e comprensione argomento: Conoscenza ottima
Capacità di analisi e sintesi: Ha notevoli capacità di analisi e di sintesi.
Utilizzo di referenze: Importanti approfondimenti.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Descrivere le metodologie di propagazione dell'Arundo donax e le pratiche colturali.

Individuare le possibili valorizzazioni energetiche di una coltura zuccherina/amidacea.

Individuare la coltura oleaginosa che meglio si adatta alle condizioni pedoclimatiche siciliane.

Descrivere le tecniche agronomiche della coltura ed i possibili usi finali in funzione della biomassa raccolta.

Classificare le colture da biomassa in relazione al prodotto raccoglibile ed il loro utilizzo finale.

Descrivere la legislazione in tema di energie da fonti rinnovabili.

Descrivere il concetto di sostenibilità.