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  • Energy Research
  • Italian
  • Tuscia University

  • Authors: Longo, Leonardo;

    Dottorato di ricerca in Ingegneria dei sistemi agrari e forestali ; Il presente lavoro ha riguardato la valorizzazione energetica della biomassa ritraibile dalle potature del nocciolo, in un’ottica di sviluppo delle risorse del territorio, coerentemente con la vocazione corilicola del Viterbese. A tal proposito è stato studiato l’impiego di un reattore prototipale a letto fisso di tipo Imbert per la gassificazione del biotriturato, ottenuto a seguito dell’essiccamento e successiva triturazione delle potature di nocciolo. I risultati ottenuti mostrano la capacità del sistema di gassificazione di produrre un syngas avente caratteristiche in linea con i dati di letteratura. Dalla sperimentazione condotta si evince che le percentuali in volume di monossido di carbonio ed idrogeno variano rispettivamente dal 14% al 17% e dal 13% a poco meno del 17% mentre il contenuto di metano si è mantenuto mediamente al di sotto del 2%. Il potere calorifico inferiore del syngas è risultato oscillare in un intervallo tra i 3,85 MJ/Nm3 e i 4,46 MJ/Nm3. ; In the present work the energy recovery of residual biomass from hazelnut pruning has been studied, in order to enhance the local resources according to the strong local hazelnut production. As a consequence, the use of a fixed bed Imbert prototype reactor for the gasification of biomass, obtained after drying and subsequent shredding of hazelnut pruning, has been investigated. The results are in good agreement with literature data in terms of syngas energy properties. In more detail, experiments have shown that the percentage by volume of carbon monoxide and hydrogen varies from 14% to 17% and from 13% to a value slightly lower than 17%, respectively, while the average methane content is less than 2% by volume. The lower heating value of syngas ranges from 3,85 MJ/Nm3 to 4,46 MJ/Nm3.

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  • Authors: Fabiani, Stefano;

    Dottorato di ricerca in Economia e territorio ; Con il presente studio si intende approfondire i potenziali effetti che un intervento sulla gestione della componete energetica delle aziende agricole italiane, può generare in riferimento alle performance economiche e al contributo positivo agli obiettivi di lotta ai cambiamenti climatici. Alla luce degli attuali indirizzi di politica nazionale e comunitaria (orientati a ridurre le emissioni di gas serra) ed in virtù della necessità di supportare le aziende agricole italiane, in periodo come quello attuale caratterizzato da notevoli difficoltà a livello economico, è più che mai auspicabile realizzare interventi di sostegno alle imprese italiane funzionali al raggiungimento di obiettivi di sviluppo, riduzione dei costi e sostenibilità, promuovendo prioritariamente quelle iniziative volte al contenimento dei consumi energetici, all’autoproduzione di energia da fonte rinnovabile (dove possibile) ed alla riduzione delle emissioni dei processi produttivi. Le imprese agricole in particolare possono trarre importanti benefici ma, per beneficiare appieno delle opportunità offerte dalla normativa in materia, dovrebbero essere pienamente consapevoli delle loro potenzialità e messe nelle condizioni di poter realizzare progetti ed investimenti in questi settori strategici. Il supporto delle pubbliche amministrazioni e del modo della ricerca su questi aspetti è un elemento fondamentale per dare il via a questo processo. ; The aim of the study is to investigate the potential effects of actions focused on energy management on Italian farms, in terms of increase of economic performance and contribution to the achievement of goals of combating climate change policies. Considering both the addresses of national and EU strategies (targeted to the reduction of greenhouse gas) and the need to support the Italian firms in the current scenario (characterized by considerable economic difficulties), it is desirable to carry out a set of measures to support them - promoting primarily those aimed at reducing energy consumption, self-production of energy from renewable sources (where possible) and decrease of emissions from production processes - in order to reach development, reduction of costs and sustainability goals. Italian farms can benefit significantly from this policy framework, but they should be fully aware of their potential and able to carry out projects and investments in this strategic sector. The effort of research institutions and public administrations on these issues is a key element to get this process started.

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  • Authors: Liberati, Dario;

    Dottorato di ricerca in Ecologia forestale ; Allo scopo di studiare l’effetto dell’incremento di temperatura e della riduzione delle precipitazioni su di un ecosistema di gariga dominato da Cistus monspeliensis L. (Cistaceae), Dorycnium pentaphyllum Scop. (Fabaceae) and Helichrysum italicum subsp. microphyllum (Asteraceae) situato nel nord ovest della Sardegna, è stata condotta una manipolazione del microclima che ha incrementato le temperature minime (+0.9 °C, trattamento warming) e ridotto le precipitazioni (-20%, trattamento drought ). Sulle tre specie sono stati monitorati gli scambi gassosi e il potenziale idrico, su C. monspeliensis, specie dominante, anche la capacità fotosintetica, il rapporto Fv/Fm, la morfologia della foglia e del getto e il contenuto in azoto fogliare. H. italicum (specie con apparato radicale superficiale) è risultata la specie più sensibile sia all’aridità naturale sia a quella simulata dal trattamento drought, con la maggiore riduzione dei tassi di fotosintesi durante l’estate e uno scarso recupero in autunno, D. pentaphyllum (specie con apparato radicale profondo) quella più resistente, con la minore depressione estiva dell’assimilazione di CO2 e un completo recupero autunnale. Come H. italicum, C. monspeliensis (specie con apparato radicale superficiale) mostra una forte riduzione della fotosintesi in aridità, spiegata soprattutto da limitazioni stomatiche e da un incremento di LMA, ma anche un veloce recupero autunnale, legato all’espansione della lamina fogliare delle foglie estive ad elevato LMA. In questa specie il trattamento drought ha indotto una acclimatazione della fotosintesi allo stress idrico e un ritardo nel recupero autunnale, mentre il trattamento warming un incremento della capacità fotosintetica, delle dimensioni del getto e delle foglie e del contenuto in azoto fogliare, forse dovuto ad una maggiore mineralizzazione dell’azoto nel suolo. ; In order to investigate how the forecast temperature increase and rainfall reduction could affect Mediterranean shrubland ecosystems, the adaptions of Cistus monspeliensis L. (Cistaceae), Dorycnium pentaphyllum Scop. (Fabaceae) and Helichrysum italicum subsp. microphyllum (Willd.) (Asteraceae), to the actual Mediterranean climate, as well as their responses to manipulation of minimum temperature (+0.9 °C) and rainfall (- 20 %), were studied from 2009 to 2011 in a garrigue ecosystem, located in the NW of Sardinia . Gas exchange at leaf level and pre-dawn leaf water potential were monitored in the three species. In addition, photosynthetic capacity, maximum quantum yield of PSII, carbon and nitrogen leaf content and morphology at leaf and shoot level were also recorded in C. mospeliensis. The comparison among species, based on photosynthesis and water potential, identified H. italicum (shallow rooted species) as the most sensitive species to the natural and simulated drought, because of the strong reduction of gas exchange rates during drought and the slow recovery in Autumn, and D. pentaphyllum (deep rooted species) as the most resistant one, whit the littlest reduction of photosynthesis rates in summer. As H. italicum, C. monspeliensis (shallow rooted species) showed a strong reduction of CO2 assimilation rates during drought, mainly explained by stomatal limitations and LMA increase, but also a quick recovery in Autumn, connected to the lamina expansion in the high LMA summer leaves. In this species the drought treatment induced photosynthesis acclimation to water stress and a delayed Autumn recovery, while warming treatment an increase of the photosynthetic capacity, leaf nitrogen content and shoot and leaf size, maybe connected to an enhancement of soil nitrogen mineralization rates.

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  • Authors: Sirna, Alessandro;

    Dottorato di ricerca in Scienze e tecnologie per la gestione forestale e ambientale ; La produzione di energia termica, può essere realizzata adottando molteplici soluzioni tecniche/tecnologiche. Al fine di promuovere la sostenibilità energetica ed ambientale può essere utilizzato combustibile originato da biomassa legnosa. Nell’ambito degli impianti a biomassa, col presente elaborato si mette in evidenza l’impatto ambientale, sociale ed economico, attraverso il confronto tra impianti e metodologie di analisi differenti. Sono stati analizzati nel dettaglio due casi studio : 1. Impianto a sminuzzato in grado di erogare una potenza utile di 650 kW, per il fabbisogno termico e di acqua calda sanitaria di un azienda agricola con annesso albergo e piscina; 2. impianto a sminuzzato in grado di erogare una potenza utile di 61 kW per il fabbisogno termico e di acqua calda sanitaria di un azienda agricola. Per valutare gli aspetti energetici e gli effetti ambientali della filiera energetica proposta nel presente studio è stata scelta la metodologia LCA (Life Cycle Assessment). Le due filiere oggetto di dettagliate analisi nel corso della ricerca, sono state quindi valutate utilizzando la metodologia LCA, applicata tramite il software GEMIS, al fine di confrontare l'impatto ambientale della filiera Legno-Energia rispetto all'uso del GPL, combustibile precedentemente utilizzato nelle aziende e l’unica vera alternativa nei contesti di studio. I risultati mostrano i benefici dell'utilizzo di una fonte energetica rinnovabile in termini di emissioni atmosferiche e sostenibilità della filiera di autoconsumo. ; The heating energy production, can be achieved by taking multiple technical and technology solutions. In order to promote energy efficiency and environmental sustainability can be used woody biomass fuel. For the biomass energetic systems, with the present study were highlighted the environmental, the social and the economic impact. In this study the comparison was done between different systems and methods of analysis. We analyzed two case studies: 1. An installation capable of delivering a heating power output of 650 kW, for a rural farm with a rural hotel and swimming pool; 2. An installation capable of delivering a heating power output of 61 kW for a rural house and services. To evaluate the energy and environmental effects of proposed energy chain in the present study was chosen the LCA (Life Cycle Assessment) methodology. The two cases subject to detailed analysis in the course of research were assessed using the LCA methodology by the GEMIS software, to compare the environmental impacts of the woody biomass fuel in comparison at the use of GPL fuel. The results show the benefits of using a renewable energy source in terms of air emissions and sustainability which the chain of self consumption.

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  • Authors: Colantoni, Andrea;

    handle: 2067/682

    Dottorato di ricerca in Meccanica agraria ; Lo sfruttamento e l’utilizzo irrazionale delle vecchie risorse energetiche ad opera dei paesi industrializzati e l’ aumento demografico esponenziale delle popolazioni hanno influito negativamente sull’ambiente a livello globale. L’industrializzazione, vista sia come causa che come effetto dell’incremento demografico mondiale, ha portato all’emissione in atmosfera di gas inquinanti, tra cui quelli responsabili dell’ effetto serra colpevole del surriscaldamento del globo, del continuo aumento di temperatura e di effetti negativi sul pianeta. Il protocollo di Kyoto considera la Convenzione Quadro sui Cambiamenti Climatici. L’idea di fondo è stata quella di “impedire interferenze antropiche pericolose per il sistema climatico”, comprese le emissioni dei gas serra. Il principale gas serra responsabile dei cambiamenti climatici a livello globale e l’anidride carbonica.(CO2): pur non essendo un prodotto tossico, è pericolosa perchè considerata la causa principale del surriscaldamento globale e dei cambiamenti climatici. Il consumo di combustibili fossili produce enormi quantità di anidride carbonica, le emissioni di CO2 si sono sviluppate in maniera maggiore durante l’introduzione di impianti manifatturieri e di centrali elettriche a carbone o a gasolio, alle cui concentrazioni si sono aggiunte le emissioni dei veicoli a motore. Il presente lavoro si basa sulla idea concettuale di aziende agro-forestali autonome da un punto di vista energetico, per la produzione di elettricità, da fonti rinnovabili, in particolare da biomassa agro-forestale, derivata da scarti di lavorazione agricola. Se tale concetto venisse considerato su una porzione di territorio, quindi su larga scala, si costituirebbe un ecodistretto agri-energetico, con potenziali benefici sia ambientali, dovuti alla riduzione di anidride carbonica, sia da un punto di vista economico (vendita dell’energia elettrica e certificati verdi). Questo lavoro descrive un innovativo processo di gassificazione tramite gassificatore multireattore. Il gassificatore a più reattori è un dispositivo di cui è stata depositata domanda di brevetto al Ministero dell’industria. Il processo di gassificazione prevede, in generale, reazioni con caratteristiche molto diverse tra di loro. Nei gassificatori tradizionali tali fasi avvenivano fisicamente in un unico ambiente e con condizioni identiche, pertanto è possibile trovare solo un compromesso ma non si possono ottimizzare le condizioni di processo per ogni singola reazione. Nel gassificatore a più reattori, si realizzano le varie fasi in ambienti fisicamente distinti con la possibilità di ottimizzare, per ogni fase, le condizioni di processo. Questo si traduce in una migliore qualità del gas in uscita, nella sostanziale assenza di prodotti catramosi frutto di una reazione incompleta e nella possibilità di utilizzare biomasse diversissime per composizione e pezzatura senza incidere negativamente sulla qualità del gas in uscita. Nel presente lavoro si descrive l’analisi dei reflui zootecnici, da allevamento di bovini da latte, in termini di caratterizzazione del substrato e studio dell’andamento, tramite gascromatografia, della produzione di biogas da digestione anaerobica in batch. La percentuale di metano nel biogas, che è possibile convertire in idrogeno tramite reforming e utilizzare con la MCFC, risulta essere pari a circa il 60%. La produzione di idrogeno da digestione anaerobica è la principale forma di energia rinnovabile, nel presente lavoro, noi descriviamo la possibile applicazione di celle a combustibile, in particolare le celle a combustibile a carbonati fusi. ; The global environment conditions are badly influenced by the exploitation and extreme utilization of typical energetic sources by industrialized countries and the exponential population growth. The industrialization had the atmospheric emission of polluting gases as consequence, particularly the greenhouse gases. The most important greenhouse gas is carbon dioxide (CO2); even if it is not toxic, CO2 is extremely dangerous because it is considered the main cause of global overheating and climate change. This work is based on the idea of energetically independent agro-forest farms, able to generate electric power using renewable sources as agro-forest biomass from agricultural discards. If we consider this idea applied on a large scale, we could create an agro-energetic eco-district. This concept would have potential benefits for the environment (reduction of CO2 emissions), and also for the farmers, because they could sell the electric power and receive green certificates. This wok to describe the innovative gasification process thought Multi reactor gasifier. Multi reactor gasifier.patent has been filed to the Italian Industrial Ministry. Gasification process usually features different reactions with different properties. In common gasifiers these phases physically happens in the same environment with the same conditions, so it is impossible to optimize the process conditions for every single reaction. In multi reactor gasifier, instead, every phase happens in an environment physically separated from the others; in this way it’s possible to optimize the process condition of every phase. This means a better gas quality, total absence of tarry residues due to an incomplete reaction and the possibility of using biomasses with different composition and size without negatively affecting the quality gas prod produced. However, In the present study we describe the analysis of the manure of zoo technical discards taken from milk bovine breeding, and the chemical-physical characteristics of the manure, through gascromatography of the biogas production from anaerobic digestion in batch. In the biogas, the percentage of methane that can be converted in hydrogen through reforming and that can be to supply the MCFC, is around 60 %. The hydrogen production from anaerobic digestion is the main renewable energy sources, in this work, we describe the possible applications of the fuel cells in particularly the Molten carbonate fuel cells.

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  • Authors: Delfanti, Lavinia Maria Priscilla;

    Dottorato di ricerca in Ecosistemi e sistemi produttivi ; L'approccio intersettoriale utilizzato nel caso della Tuscia Romana studio fa uso dell'analisi multicriteriale (MCA). L’obiettivo è quello di fornire un modello valido per stimare la disponibilità di biomassa agroforestale per l'utilizzo di energia, sulla base di un'analisi approfondita a scala locale, in un contesto agroambientale caratterizzato principalmente da uso del suolo agricolo e forestale. Questo lavoro sottolinea la mancanza di strumenti idonei per il processo decisionale e di pianificazione a scala più ampia. Inoltre, la presenza di importanti siti naturali, che sono molto comuni in Europa, aumenta l'importanza di fare un uso appropriato del territorio all’interno della pianificazione energetica, proteggendo, allo stesso tempo, il valore naturale della zona, secondo la legislazione ambientale europea. Per quanto riguarda lo studio svolto in Costa Rica, l’obiettivo è stato quello di analizzare il potenziale energetico dei principali residui agricoli e forestali prodotti in Costa Rica. In un contesto di mancanza di sviluppo del settore dell’energia da biomassa, il nostro contributo va ad approfondire la caratterizzazione dei tipi di biomasse e la quantificazione degli stessi, studiando i e frammentati database messi a disposizione, così da poterne valutare il potenziale e di fornire un valido strumento alle policy per iniziare ad indirizzare i propri strumenti politici anche verso questo ramo di energia potenziale, che attualmente è lasciato in secondo piano. ; The multidisciplinary approach used in the Tuscia Romana study makes use of multicriteria analysis (MCA). The objective is to provide a valid model to estimate the availability of agro-forestry biomass for energy use, based on a local scale analysis, in an environmental context characterized mainly by the use of agricultural and forestry lands. This paper underlines the lack of suitable tools for decision-making and broader planning. In addition, the presence of important natural sites, which are very common in Europe, increases the importance of making proper use of territory within energy planning, while protecting the natural area, according to the European legislative environment. Regarding the Costa Rica’s study, the objective was to analyze the potential energy of the main agricultural and forestry products in Costa Rica. In a context of lack of biomass energy sector development, our contribution goes beyond the characterization of biomass types and quantifying them, studying the fragmented databases made available so that we can evaluate the potential and provide a valid policy tool to start addressing the political instruments also towards this branch of potential energy, which is currently left in background.

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  • Authors: Mazzapicchio, Graziano;

    Dottorato di ricerca in Politica agraria ; Questo lavoro esamina l’impatto dei Cambiamenti Climatici sulle principali componenti climatiche (precipitazioni e temperature). Inoltre, analizza gli effetti dell’incertezza sul settore agricolo in termini di variazioni di redditività, di colture praticate e di utilizzo dei fattori produttivi. Tale incertezza scaturisce dall’impatto dei Cambiamenti Climatici sulla disponibilità di acqua per gli agricoltori. L’area oggetto del presente studio è localizzata nella Nurra, un territorio situato nel nord-ovest della Sardegna, in corrispondenza del bacino idrografico del Cuga. Per valutare l’impatto dei Cambiamenti Climatici sulle principali componenti climatiche sono state analizzate le serie storiche di precipitazione e temperatura media, in merito all’evoluzione di lungo periodo e alla variabilità dei fenomeni. Dall’analisi emerge una tendenza alla diminuzione delle precipitazioni e all’aumento delle temperature medie, nonché ad un incremento della loro variabilità mensile. Per analizzare gli effetti dell’incertezza sul settore agricolo causati dall’impatto dei Cambiamenti Climatici sulla quantità di risorsa idrica fornita dal Consorzio agli agricoltori nel corso della campagna irrigua, è stato applicato un modello di Programmazione Stocastica Discreta. I risultati mostrano che il Cambiamento Climatico varia gli ordinamenti colturali, con una conseguente riduzione dei redditi lordi. Inoltre, causa un minor impiego della maggior parte dei fattori produttivi: acqua consortile, lavoro totale e mezzi tecnici chimici. Viceversa, aumenta la quantità di acqua estratta dai pozzi aziendali. ; This work examines the impact of the Climate Change on the most important climatic components (precipitation and temperature). Moreover, it analyses the effects of the uncertainty in the agricultural sector as regards variations of profitability, cropping systems and the utilization of productive factors. This uncertainty is due to the impact of the Climate Change on the water availability for farmers. The analysed area is located in Nurra region, a territory in the north-west of Sardinia, in correspondence of the hydrographical basin of Cuga. The historical series of precipitation and average temperature have been analysed to estimate the impact of the Climate Change on the most important climatic components, as regards long period evolutions and the variability of the phenomena. The analysis shows a decreasing trend of the precipitations and an increasing trend of the average temperatures, as well as it shows an increase of the monthly variability of both components. A model of Discrete Stochastic Programming has been applied to analyse the effects of the uncertainty in the agricultural sector caused by the impact of the Climate Change on the quantity of water that is provided to the farmers by the Irrigation District during the irrigation period. The results show that the Climate Change modifies the surface assigned to the crops, with a consequent reduction of the total gross income. Moreover, it causes a lower utilization of most inputs: total water of the Irrigation District, total labour and chemical inputs. On the other side, it increases the amount of water extracted from the wells.

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  • Authors: Mazzurco Miritana, Valentina;

    Dottorato di ricerca in Ecologia e gestione delle risorse biologiche ; Lo scopo del lavoro è stato quello di approfondire la comprensione delle interazioni microbiche di una complessa Comunità Microbica (CM) coinvolta nella produzione di CH4 dal processo di Digestione Anaerobica (DA). Due esperimenti sono stati condotti in batch in condizioni di mesofilia (37°C) utilizzando la paglia di grano come substrato. Nel 1° esperimento due diverse strutture di CM sono state testate per comprendere il ruolo dell’aggregazione della comunità sulle produzioni di CH4. I risultati hanno mostrato che la struttura aggregata (A) ha aumentato la produzione (42%) rispetto a quella disaggregata (D). Sia la tecnica Illumina che la FISH hanno evidenziato differenze significative nella composizione sia degli inoculi A e D che delle prove AP e DP. Nel 2° esperimento, le fasi di idrolisi e acidogenesi, sono state migliorate rispettivamente dalla bioaugmentation della CM di D con: 1) un mix di Funghi Anaerobi Ruminali (ARF) e 2) un pool di batteri fermentanti (F210). I migliori risultati sono stati ottenuti quando ARF e F210 sono stati utilizzati insieme (1397,2±73,2 ml/l CH4); solo F210 ha aumentato la produzione di CH4, ma con un’efficienza più bassa (988,3±148,2 ml/l); quando sono stati utilizzati solo gli ARF, la produzione di CH4 è stata molto bassa (250,8±14,6 ml/l) smentendo l’efficacia di una interazione diretta con i metanogeni. Inoltre l’analisi della comunità (Illumina e FISH) ha mostrato degli shift molto interessanti tra le componenti funzionali lungo le prove sperimentali. Questi risultati collocano gli ARF all’inizio della catena trofica della DA e mostrano anche come l’equilibrio tra le componenti funzionali della CM svolge un ruolo fondamentale. ; The aim of the work was to gain deeper insight into microbial interactions of the complex Microbial Community (MC) involved in CH4 production by Anaerobic Digestion (AD). Two batch experiments were carried out in mesophilic conditions (37°C) using wheat straw as substrate. In the 1st experiment two different structured MC were tested to investigate the role of the microbial aggregation on the CH4 productivity. The results showed that the aggregated structure (A) increased the production (42%) when compared to the disaggregated one (D). Both Illumina and FISH techniques showed significant differences in the composition both of A and D inocula, and AP and DP trials. In the 2nd experiment, the hydrolysis and acidogenesis steps were respectively enhanced by bioaugmentation of the MC of D with: 1) a mix of Anaerobic Ruminal Fungi (ARF) and 2) a fermenting bacteria pool (F210). The best results were obtained when both ARF and F210 were used (1397,2±73,2 ml/l CH4); F210 alone increased the CH4 production but with a lower efficiency (988,3±148,2 ml/l); when only ARF was used, CH4 production was very low (250,8±14,6 ml/l), disproving the effectiveness of their direct interaction with methanogens. Moreover MC analysis (Illumina and FISH) showed very interesting shifts composition along the experimental trial. These results place the ARF at the first step of the AD trophic chain and also show how the equilibrium among the microbial functional component of MC plays a pivotal role.

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  • Authors: Cavalletti, Pierluigi;

    Dottorato di ricerca in Ecosistemi e sistemi produttivi

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  • Authors: Cocchi, Silvia;

    Dottorato di ricerca in Ingegneria dei sistemi agrari e forestali ; La biomassa rappresenta senza dubbio un’ottima alternativa alle fonti fossili e una buona base per una spinta allo sviluppo delle FER, in particolare poiché è una risorsa diffusa praticamente ovunque, in aree del pianeta molto differenti anche per caratteristiche climatiche, il che la rende una delle soluzioni più comuni e disponibili tra le FER. Un enorme ed ulteriore vantaggio si avrebbe utilizzando ai fini energetici biomassa residuale o di scarto che altrimenti andrebbe a costituire un rifiuto. Il presente lavoro ha riguardato la caratterizzazione delle biomasse ai fini energetici, passo fondamentale per stabilire quale processo di conversione energetica sia il più idoneo per lo sfruttamento di una determinata tipologia di biomassa. Sono stati misurati, seguendo la normativa europea di riferimento: contenuto di umidità, contenuto in ceneri, potere calorifico, contenuto di carbonio, idrogeno e azoto. Inoltre, per il caso specifico della sansa di oliva, sono state effettuate prove di bio-metanizzazione anaerobica in processi di digestione e co-digestione, usando un mini reattore BATCH da laboratorio per valutare la possibilità di utilizzo nei processi di digestione anaerobica anche della sansa non denocciolinata. ; Biomass is one of the most common and easily available Renewable Energy Sources and can be used to produce energy in different way. Therefore their use is fundamental in order to reduce the Global Warming problem and the reliance on fossil fuels. Especially great advantages can be achieved using residual and waste biomass in small-size energy plants. Indeed the use of residual biomass can lead to several advantages because in this way the amount of disposed wastes decreases and, as a consequence, the environmental impact of waste disposal is reduced. The choice of the energy conversion process depends on the fuel properties of the biomass. Therefore, in this work, the following energy characteristics have been studied, according to the European Standards, in order to assess the best conversion technology for the analyzed biomass: moisture content, ash content, calorific value, total content of carbon, hydrogen and nitrogen. Moreover, for the case of Solid Olive Mill Waste, some tests have been carried out in a micro pilot-scale anaerobic digester, useful in order to study the Bio-Methane Potential (BMP) and to evaluate the possibility to use solid olive mill waste, with and without pits, in anaerobic digestion and co-digestion processes.

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  • Authors: Longo, Leonardo;

    Dottorato di ricerca in Ingegneria dei sistemi agrari e forestali ; Il presente lavoro ha riguardato la valorizzazione energetica della biomassa ritraibile dalle potature del nocciolo, in un’ottica di sviluppo delle risorse del territorio, coerentemente con la vocazione corilicola del Viterbese. A tal proposito è stato studiato l’impiego di un reattore prototipale a letto fisso di tipo Imbert per la gassificazione del biotriturato, ottenuto a seguito dell’essiccamento e successiva triturazione delle potature di nocciolo. I risultati ottenuti mostrano la capacità del sistema di gassificazione di produrre un syngas avente caratteristiche in linea con i dati di letteratura. Dalla sperimentazione condotta si evince che le percentuali in volume di monossido di carbonio ed idrogeno variano rispettivamente dal 14% al 17% e dal 13% a poco meno del 17% mentre il contenuto di metano si è mantenuto mediamente al di sotto del 2%. Il potere calorifico inferiore del syngas è risultato oscillare in un intervallo tra i 3,85 MJ/Nm3 e i 4,46 MJ/Nm3. ; In the present work the energy recovery of residual biomass from hazelnut pruning has been studied, in order to enhance the local resources according to the strong local hazelnut production. As a consequence, the use of a fixed bed Imbert prototype reactor for the gasification of biomass, obtained after drying and subsequent shredding of hazelnut pruning, has been investigated. The results are in good agreement with literature data in terms of syngas energy properties. In more detail, experiments have shown that the percentage by volume of carbon monoxide and hydrogen varies from 14% to 17% and from 13% to a value slightly lower than 17%, respectively, while the average methane content is less than 2% by volume. The lower heating value of syngas ranges from 3,85 MJ/Nm3 to 4,46 MJ/Nm3.

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  • Authors: Fabiani, Stefano;

    Dottorato di ricerca in Economia e territorio ; Con il presente studio si intende approfondire i potenziali effetti che un intervento sulla gestione della componete energetica delle aziende agricole italiane, può generare in riferimento alle performance economiche e al contributo positivo agli obiettivi di lotta ai cambiamenti climatici. Alla luce degli attuali indirizzi di politica nazionale e comunitaria (orientati a ridurre le emissioni di gas serra) ed in virtù della necessità di supportare le aziende agricole italiane, in periodo come quello attuale caratterizzato da notevoli difficoltà a livello economico, è più che mai auspicabile realizzare interventi di sostegno alle imprese italiane funzionali al raggiungimento di obiettivi di sviluppo, riduzione dei costi e sostenibilità, promuovendo prioritariamente quelle iniziative volte al contenimento dei consumi energetici, all’autoproduzione di energia da fonte rinnovabile (dove possibile) ed alla riduzione delle emissioni dei processi produttivi. Le imprese agricole in particolare possono trarre importanti benefici ma, per beneficiare appieno delle opportunità offerte dalla normativa in materia, dovrebbero essere pienamente consapevoli delle loro potenzialità e messe nelle condizioni di poter realizzare progetti ed investimenti in questi settori strategici. Il supporto delle pubbliche amministrazioni e del modo della ricerca su questi aspetti è un elemento fondamentale per dare il via a questo processo. ; The aim of the study is to investigate the potential effects of actions focused on energy management on Italian farms, in terms of increase of economic performance and contribution to the achievement of goals of combating climate change policies. Considering both the addresses of national and EU strategies (targeted to the reduction of greenhouse gas) and the need to support the Italian firms in the current scenario (characterized by considerable economic difficulties), it is desirable to carry out a set of measures to support them - promoting primarily those aimed at reducing energy consumption, self-production of energy from renewable sources (where possible) and decrease of emissions from production processes - in order to reach development, reduction of costs and sustainability goals. Italian farms can benefit significantly from this policy framework, but they should be fully aware of their potential and able to carry out projects and investments in this strategic sector. The effort of research institutions and public administrations on these issues is a key element to get this process started.

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  • Authors: Liberati, Dario;

    Dottorato di ricerca in Ecologia forestale ; Allo scopo di studiare l’effetto dell’incremento di temperatura e della riduzione delle precipitazioni su di un ecosistema di gariga dominato da Cistus monspeliensis L. (Cistaceae), Dorycnium pentaphyllum Scop. (Fabaceae) and Helichrysum italicum subsp. microphyllum (Asteraceae) situato nel nord ovest della Sardegna, è stata condotta una manipolazione del microclima che ha incrementato le temperature minime (+0.9 °C, trattamento warming) e ridotto le precipitazioni (-20%, trattamento drought ). Sulle tre specie sono stati monitorati gli scambi gassosi e il potenziale idrico, su C. monspeliensis, specie dominante, anche la capacità fotosintetica, il rapporto Fv/Fm, la morfologia della foglia e del getto e il contenuto in azoto fogliare. H. italicum (specie con apparato radicale superficiale) è risultata la specie più sensibile sia all’aridità naturale sia a quella simulata dal trattamento drought, con la maggiore riduzione dei tassi di fotosintesi durante l’estate e uno scarso recupero in autunno, D. pentaphyllum (specie con apparato radicale profondo) quella più resistente, con la minore depressione estiva dell’assimilazione di CO2 e un completo recupero autunnale. Come H. italicum, C. monspeliensis (specie con apparato radicale superficiale) mostra una forte riduzione della fotosintesi in aridità, spiegata soprattutto da limitazioni stomatiche e da un incremento di LMA, ma anche un veloce recupero autunnale, legato all’espansione della lamina fogliare delle foglie estive ad elevato LMA. In questa specie il trattamento drought ha indotto una acclimatazione della fotosintesi allo stress idrico e un ritardo nel recupero autunnale, mentre il trattamento warming un incremento della capacità fotosintetica, delle dimensioni del getto e delle foglie e del contenuto in azoto fogliare, forse dovuto ad una maggiore mineralizzazione dell’azoto nel suolo. ; In order to investigate how the forecast temperature increase and rainfall reduction could affect Mediterranean shrubland ecosystems, the adaptions of Cistus monspeliensis L. (Cistaceae), Dorycnium pentaphyllum Scop. (Fabaceae) and Helichrysum italicum subsp. microphyllum (Willd.) (Asteraceae), to the actual Mediterranean climate, as well as their responses to manipulation of minimum temperature (+0.9 °C) and rainfall (- 20 %), were studied from 2009 to 2011 in a garrigue ecosystem, located in the NW of Sardinia . Gas exchange at leaf level and pre-dawn leaf water potential were monitored in the three species. In addition, photosynthetic capacity, maximum quantum yield of PSII, carbon and nitrogen leaf content and morphology at leaf and shoot level were also recorded in C. mospeliensis. The comparison among species, based on photosynthesis and water potential, identified H. italicum (shallow rooted species) as the most sensitive species to the natural and simulated drought, because of the strong reduction of gas exchange rates during drought and the slow recovery in Autumn, and D. pentaphyllum (deep rooted species) as the most resistant one, whit the littlest reduction of photosynthesis rates in summer. As H. italicum, C. monspeliensis (shallow rooted species) showed a strong reduction of CO2 assimilation rates during drought, mainly explained by stomatal limitations and LMA increase, but also a quick recovery in Autumn, connected to the lamina expansion in the high LMA summer leaves. In this species the drought treatment induced photosynthesis acclimation to water stress and a delayed Autumn recovery, while warming treatment an increase of the photosynthetic capacity, leaf nitrogen content and shoot and leaf size, maybe connected to an enhancement of soil nitrogen mineralization rates.

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  • Authors: Sirna, Alessandro;

    Dottorato di ricerca in Scienze e tecnologie per la gestione forestale e ambientale ; La produzione di energia termica, può essere realizzata adottando molteplici soluzioni tecniche/tecnologiche. Al fine di promuovere la sostenibilità energetica ed ambientale può essere utilizzato combustibile originato da biomassa legnosa. Nell’ambito degli impianti a biomassa, col presente elaborato si mette in evidenza l’impatto ambientale, sociale ed economico, attraverso il confronto tra impianti e metodologie di analisi differenti. Sono stati analizzati nel dettaglio due casi studio : 1. Impianto a sminuzzato in grado di erogare una potenza utile di 650 kW, per il fabbisogno termico e di acqua calda sanitaria di un azienda agricola con annesso albergo e piscina; 2. impianto a sminuzzato in grado di erogare una potenza utile di 61 kW per il fabbisogno termico e di acqua calda sanitaria di un azienda agricola. Per valutare gli aspetti energetici e gli effetti ambientali della filiera energetica proposta nel presente studio è stata scelta la metodologia LCA (Life Cycle Assessment). Le due filiere oggetto di dettagliate analisi nel corso della ricerca, sono state quindi valutate utilizzando la metodologia LCA, applicata tramite il software GEMIS, al fine di confrontare l'impatto ambientale della filiera Legno-Energia rispetto all'uso del GPL, combustibile precedentemente utilizzato nelle aziende e l’unica vera alternativa nei contesti di studio. I risultati mostrano i benefici dell'utilizzo di una fonte energetica rinnovabile in termini di emissioni atmosferiche e sostenibilità della filiera di autoconsumo. ; The heating energy production, can be achieved by taking multiple technical and technology solutions. In order to promote energy efficiency and environmental sustainability can be used woody biomass fuel. For the biomass energetic systems, with the present study were highlighted the environmental, the social and the economic impact. In this study the comparison was done between different systems and methods of analysis. We analyzed two case studies: 1. An installation capable of delivering a heating power output of 650 kW, for a rural farm with a rural hotel and swimming pool; 2. An installation capable of delivering a heating power output of 61 kW for a rural house and services. To evaluate the energy and environmental effects of proposed energy chain in the present study was chosen the LCA (Life Cycle Assessment) methodology. The two cases subject to detailed analysis in the course of research were assessed using the LCA methodology by the GEMIS software, to compare the environmental impacts of the woody biomass fuel in comparison at the use of GPL fuel. The results show the benefits of using a renewable energy source in terms of air emissions and sustainability which the chain of self consumption.

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  • Authors: Colantoni, Andrea;

    handle: 2067/682

    Dottorato di ricerca in Meccanica agraria ; Lo sfruttamento e l’utilizzo irrazionale delle vecchie risorse energetiche ad opera dei paesi industrializzati e l’ aumento demografico esponenziale delle popolazioni hanno influito negativamente sull’ambiente a livello globale. L’industrializzazione, vista sia come causa che come effetto dell’incremento demografico mondiale, ha portato all’emissione in atmosfera di gas inquinanti, tra cui quelli responsabili dell’ effetto serra colpevole del surriscaldamento del globo, del continuo aumento di temperatura e di effetti negativi sul pianeta. Il protocollo di Kyoto considera la Convenzione Quadro sui Cambiamenti Climatici. L’idea di fondo è stata quella di “impedire interferenze antropiche pericolose per il sistema climatico”, comprese le emissioni dei gas serra. Il principale gas serra responsabile dei cambiamenti climatici a livello globale e l’anidride carbonica.(CO2): pur non essendo un prodotto tossico, è pericolosa perchè considerata la causa principale del surriscaldamento globale e dei cambiamenti climatici. Il consumo di combustibili fossili produce enormi quantità di anidride carbonica, le emissioni di CO2 si sono sviluppate in maniera maggiore durante l’introduzione di impianti manifatturieri e di centrali elettriche a carbone o a gasolio, alle cui concentrazioni si sono aggiunte le emissioni dei veicoli a motore. Il presente lavoro si basa sulla idea concettuale di aziende agro-forestali autonome da un punto di vista energetico, per la produzione di elettricità, da fonti rinnovabili, in particolare da biomassa agro-forestale, derivata da scarti di lavorazione agricola. Se tale concetto venisse considerato su una porzione di territorio, quindi su larga scala, si costituirebbe un ecodistretto agri-energetico, con potenziali benefici sia ambientali, dovuti alla riduzione di anidride carbonica, sia da un punto di vista economico (vendita dell’energia elettrica e certificati verdi). Questo lavoro descrive un innovativo processo di gassificazione tramite gassificatore multireattore. Il gassificatore a più reattori è un dispositivo di cui è stata depositata domanda di brevetto al Ministero dell’industria. Il processo di gassificazione prevede, in generale, reazioni con caratteristiche molto diverse tra di loro. Nei gassificatori tradizionali tali fasi avvenivano fisicamente in un unico ambiente e con condizioni identiche, pertanto è possibile trovare solo un compromesso ma non si possono ottimizzare le condizioni di processo per ogni singola reazione. Nel gassificatore a più reattori, si realizzano le varie fasi in ambienti fisicamente distinti con la possibilità di ottimizzare, per ogni fase, le condizioni di processo. Questo si traduce in una migliore qualità del gas in uscita, nella sostanziale assenza di prodotti catramosi frutto di una reazione incompleta e nella possibilità di utilizzare biomasse diversissime per composizione e pezzatura senza incidere negativamente sulla qualità del gas in uscita. Nel presente lavoro si descrive l’analisi dei reflui zootecnici, da allevamento di bovini da latte, in termini di caratterizzazione del substrato e studio dell’andamento, tramite gascromatografia, della produzione di biogas da digestione anaerobica in batch. La percentuale di metano nel biogas, che è possibile convertire in idrogeno tramite reforming e utilizzare con la MCFC, risulta essere pari a circa il 60%. La produzione di idrogeno da digestione anaerobica è la principale forma di energia rinnovabile, nel presente lavoro, noi descriviamo la possibile applicazione di celle a combustibile, in particolare le celle a combustibile a carbonati fusi. ; The global environment conditions are badly influenced by the exploitation and extreme utilization of typical energetic sources by industrialized countries and the exponential population growth. The industrialization had the atmospheric emission of polluting gases as consequence, particularly the greenhouse gases. The most important greenhouse gas is carbon dioxide (CO2); even if it is not toxic, CO2 is extremely dangerous because it is considered the main cause of global overheating and climate change. This work is based on the idea of energetically independent agro-forest farms, able to generate electric power using renewable sources as agro-forest biomass from agricultural discards. If we consider this idea applied on a large scale, we could create an agro-energetic eco-district. This concept would have potential benefits for the environment (reduction of CO2 emissions), and also for the farmers, because they could sell the electric power and receive green certificates. This wok to describe the innovative gasification process thought Multi reactor gasifier. Multi reactor gasifier.patent has been filed to the Italian Industrial Ministry. Gasification process usually features different reactions with different properties. In common gasifiers these phases physically happens in the same environment with the same conditions, so it is impossible to optimize the process conditions for every single reaction. In multi reactor gasifier, instead, every phase happens in an environment physically separated from the others; in this way it’s possible to optimize the process condition of every phase. This means a better gas quality, total absence of tarry residues due to an incomplete reaction and the possibility of using biomasses with different composition and size without negatively affecting the quality gas prod produced. However, In the present study we describe the analysis of the manure of zoo technical discards taken from milk bovine breeding, and the chemical-physical characteristics of the manure, through gascromatography of the biogas production from anaerobic digestion in batch. In the biogas, the percentage of methane that can be converted in hydrogen through reforming and that can be to supply the MCFC, is around 60 %. The hydrogen production from anaerobic digestion is the main renewable energy sources, in this work, we describe the possible applications of the fuel cells in particularly the Molten carbonate fuel cells.

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  • Authors: Delfanti, Lavinia Maria Priscilla;

    Dottorato di ricerca in Ecosistemi e sistemi produttivi ; L'approccio intersettoriale utilizzato nel caso della Tuscia Romana studio fa uso dell'analisi multicriteriale (MCA). L’obiettivo è quello di fornire un modello valido per stimare la disponibilità di biomassa agroforestale per l'utilizzo di energia, sulla base di un'analisi approfondita a scala locale, in un contesto agroambientale caratterizzato principalmente da uso del suolo agricolo e forestale. Questo lavoro sottolinea la mancanza di strumenti idonei per il processo decisionale e di pianificazione a scala più ampia. Inoltre, la presenza di importanti siti naturali, che sono molto comuni in Europa, aumenta l'importanza di fare un uso appropriato del territorio all’interno della pianificazione energetica, proteggendo, allo stesso tempo, il valore naturale della zona, secondo la legislazione ambientale europea. Per quanto riguarda lo studio svolto in Costa Rica, l’obiettivo è stato quello di analizzare il potenziale energetico dei principali residui agricoli e forestali prodotti in Costa Rica. In un contesto di mancanza di sviluppo del settore dell’energia da biomassa, il nostro contributo va ad approfondire la caratterizzazione dei tipi di biomasse e la quantificazione degli stessi, studiando i e frammentati database messi a disposizione, così da poterne valutare il potenziale e di fornire un valido strumento alle policy per iniziare ad indirizzare i propri strumenti politici anche verso questo ramo di energia potenziale, che attualmente è lasciato in secondo piano. ; The multidisciplinary approach used in the Tuscia Romana study makes use of multicriteria analysis (MCA). The objective is to provide a valid model to estimate the availability of agro-forestry biomass for energy use, based on a local scale analysis, in an environmental context characterized mainly by the use of agricultural and forestry lands. This paper underlines the lack of suitable tools for decision-making and broader planning. In addition, the presence of important natural sites, which are very common in Europe, increases the importance of making proper use of territory within energy planning, while protecting the natural area, according to the European legislative environment. Regarding the Costa Rica’s study, the objective was to analyze the potential energy of the main agricultural and forestry products in Costa Rica. In a context of lack of biomass energy sector development, our contribution goes beyond the characterization of biomass types and quantifying them, studying the fragmented databases made available so that we can evaluate the potential and provide a valid policy tool to start addressing the political instruments also towards this branch of potential energy, which is currently left in background.

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  • Authors: Mazzapicchio, Graziano;

    Dottorato di ricerca in Politica agraria ; Questo lavoro esamina l’impatto dei Cambiamenti Climatici sulle principali componenti climatiche (precipitazioni e temperature). Inoltre, analizza gli effetti dell’incertezza sul settore agricolo in termini di variazioni di redditività, di colture praticate e di utilizzo dei fattori produttivi. Tale incertezza scaturisce dall’impatto dei Cambiamenti Climatici sulla disponibilità di acqua per gli agricoltori. L’area oggetto del presente studio è localizzata nella Nurra, un territorio situato nel nord-ovest della Sardegna, in corrispondenza del bacino idrografico del Cuga. Per valutare l’impatto dei Cambiamenti Climatici sulle principali componenti climatiche sono state analizzate le serie storiche di precipitazione e temperatura media, in merito all’evoluzione di lungo periodo e alla variabilità dei fenomeni. Dall’analisi emerge una tendenza alla diminuzione delle precipitazioni e all’aumento delle temperature medie, nonché ad un incremento della loro variabilità mensile. Per analizzare gli effetti dell’incertezza sul settore agricolo causati dall’impatto dei Cambiamenti Climatici sulla quantità di risorsa idrica fornita dal Consorzio agli agricoltori nel corso della campagna irrigua, è stato applicato un modello di Programmazione Stocastica Discreta. I risultati mostrano che il Cambiamento Climatico varia gli ordinamenti colturali, con una conseguente riduzione dei redditi lordi. Inoltre, causa un minor impiego della maggior parte dei fattori produttivi: acqua consortile, lavoro totale e mezzi tecnici chimici. Viceversa, aumenta la quantità di acqua estratta dai pozzi aziendali. ; This work examines the impact of the Climate Change on the most important climatic components (precipitation and temperature). Moreover, it analyses the effects of the uncertainty in the agricultural sector as regards variations of profitability, cropping systems and the utilization of productive factors. This uncertainty is due to the impact of the Climate Change on the water availability for farmers. The analysed area is located in Nurra region, a territory in the north-west of Sardinia, in correspondence of the hydrographical basin of Cuga. The historical series of precipitation and average temperature have been analysed to estimate the impact of the Climate Change on the most important climatic components, as regards long period evolutions and the variability of the phenomena. The analysis shows a decreasing trend of the precipitations and an increasing trend of the average temperatures, as well as it shows an increase of the monthly variability of both components. A model of Discrete Stochastic Programming has been applied to analyse the effects of the uncertainty in the agricultural sector caused by the impact of the Climate Change on the quantity of water that is provided to the farmers by the Irrigation District during the irrigation period. The results show that the Climate Change modifies the surface assigned to the crops, with a consequent reduction of the total gross income. Moreover, it causes a lower utilization of most inputs: total water of the Irrigation District, total labour and chemical inputs. On the other side, it increases the amount of water extracted from the wells.

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  • Authors: Mazzurco Miritana, Valentina;

    Dottorato di ricerca in Ecologia e gestione delle risorse biologiche ; Lo scopo del lavoro è stato quello di approfondire la comprensione delle interazioni microbiche di una complessa Comunità Microbica (CM) coinvolta nella produzione di CH4 dal processo di Digestione Anaerobica (DA). Due esperimenti sono stati condotti in batch in condizioni di mesofilia (37°C) utilizzando la paglia di grano come substrato. Nel 1° esperimento due diverse strutture di CM sono state testate per comprendere il ruolo dell’aggregazione della comunità sulle produzioni di CH4. I risultati hanno mostrato che la struttura aggregata (A) ha aumentato la produzione (42%) rispetto a quella disaggregata (D). Sia la tecnica Illumina che la FISH hanno evidenziato differenze significative nella composizione sia degli inoculi A e D che delle prove AP e DP. Nel 2° esperimento, le fasi di idrolisi e acidogenesi, sono state migliorate rispettivamente dalla bioaugmentation della CM di D con: 1) un mix di Funghi Anaerobi Ruminali (ARF) e 2) un pool di batteri fermentanti (F210). I migliori risultati sono stati ottenuti quando ARF e F210 sono stati utilizzati insieme (1397,2±73,2 ml/l CH4); solo F210 ha aumentato la produzione di CH4, ma con un’efficienza più bassa (988,3±148,2 ml/l); quando sono stati utilizzati solo gli ARF, la produzione di CH4 è stata molto bassa (250,8±14,6 ml/l) smentendo l’efficacia di una interazione diretta con i metanogeni. Inoltre l’analisi della comunità (Illumina e FISH) ha mostrato degli shift molto interessanti tra le componenti funzionali lungo le prove sperimentali. Questi risultati collocano gli ARF all’inizio della catena trofica della DA e mostrano anche come l’equilibrio tra le componenti funzionali della CM svolge un ruolo fondamentale. ; The aim of the work was to gain deeper insight into microbial interactions of the complex Microbial Community (MC) involved in CH4 production by Anaerobic Digestion (AD). Two batch experiments were carried out in mesophilic conditions (37°C) using wheat straw as substrate. In the 1st experiment two different structured MC were tested to investigate the role of the microbial aggregation on the CH4 productivity. The results showed that the aggregated structure (A) increased the production (42%) when compared to the disaggregated one (D). Both Illumina and FISH techniques showed significant differences in the composition both of A and D inocula, and AP and DP trials. In the 2nd experiment, the hydrolysis and acidogenesis steps were respectively enhanced by bioaugmentation of the MC of D with: 1) a mix of Anaerobic Ruminal Fungi (ARF) and 2) a fermenting bacteria pool (F210). The best results were obtained when both ARF and F210 were used (1397,2±73,2 ml/l CH4); F210 alone increased the CH4 production but with a lower efficiency (988,3±148,2 ml/l); when only ARF was used, CH4 production was very low (250,8±14,6 ml/l), disproving the effectiveness of their direct interaction with methanogens. Moreover MC analysis (Illumina and FISH) showed very interesting shifts composition along the experimental trial. These results place the ARF at the first step of the AD trophic chain and also show how the equilibrium among the microbial functional component of MC plays a pivotal role.

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  • Authors: Cavalletti, Pierluigi;

    Dottorato di ricerca in Ecosistemi e sistemi produttivi

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  • Authors: Cocchi, Silvia;

    Dottorato di ricerca in Ingegneria dei sistemi agrari e forestali ; La biomassa rappresenta senza dubbio un’ottima alternativa alle fonti fossili e una buona base per una spinta allo sviluppo delle FER, in particolare poiché è una risorsa diffusa praticamente ovunque, in aree del pianeta molto differenti anche per caratteristiche climatiche, il che la rende una delle soluzioni più comuni e disponibili tra le FER. Un enorme ed ulteriore vantaggio si avrebbe utilizzando ai fini energetici biomassa residuale o di scarto che altrimenti andrebbe a costituire un rifiuto. Il presente lavoro ha riguardato la caratterizzazione delle biomasse ai fini energetici, passo fondamentale per stabilire quale processo di conversione energetica sia il più idoneo per lo sfruttamento di una determinata tipologia di biomassa. Sono stati misurati, seguendo la normativa europea di riferimento: contenuto di umidità, contenuto in ceneri, potere calorifico, contenuto di carbonio, idrogeno e azoto. Inoltre, per il caso specifico della sansa di oliva, sono state effettuate prove di bio-metanizzazione anaerobica in processi di digestione e co-digestione, usando un mini reattore BATCH da laboratorio per valutare la possibilità di utilizzo nei processi di digestione anaerobica anche della sansa non denocciolinata. ; Biomass is one of the most common and easily available Renewable Energy Sources and can be used to produce energy in different way. Therefore their use is fundamental in order to reduce the Global Warming problem and the reliance on fossil fuels. Especially great advantages can be achieved using residual and waste biomass in small-size energy plants. Indeed the use of residual biomass can lead to several advantages because in this way the amount of disposed wastes decreases and, as a consequence, the environmental impact of waste disposal is reduced. The choice of the energy conversion process depends on the fuel properties of the biomass. Therefore, in this work, the following energy characteristics have been studied, according to the European Standards, in order to assess the best conversion technology for the analyzed biomass: moisture content, ash content, calorific value, total content of carbon, hydrogen and nitrogen. Moreover, for the case of Solid Olive Mill Waste, some tests have been carried out in a micro pilot-scale anaerobic digester, useful in order to study the Bio-Methane Potential (BMP) and to evaluate the possibility to use solid olive mill waste, with and without pits, in anaerobic digestion and co-digestion processes.

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