Progetto VALSO

Sistema integrato di tecnologie per la valorizzazione dei sottoprodotti della filiera del biodiesel

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Progetto finanziato dal Ministero delle Politiche Agricole Alimentari e Forestali con D.M. 17533/7303/10 del 29/07/2010

Il progetto triennale “VALSO – Sistema integrato di tecnologie per la valorizzazione dei sottoprodotti della filiera del biodiesel”, coordinato dal Centro di Ricerca per le Colture Industriali (CRA-CIN) di Bologna, ha l’obiettivo di ottimizzare la sostenibilità economica ed ambientale della filiera agro-energetica del biodiesel adeguata al territorio e all’agricoltura nazionale attraverso il recupero e la valorizzazione dei sotto- prodotti, a partire da glicerina e farine disoleate.

Project description
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Obiettivi e risultati |Attività |Partner e referenti

Il progetto adotta un approccio di “bioraffineria” per ottenere un’ampia gamma di prodotti innovativi per applicazioni industriali, agricole e per l’alimentazione degli animali domestici di affezione.

VALSO si avvale della collaborazione di aziende private italiane di prestigio internazionale interessate alla valorizzazione della glicerina nella produzione di biopolimeri, fluidi idraulici e lubrorefrigeranti e come legante nella produzione di prodotti pellettati. La farina disoleata viene a sua volta modificata per produrre mezzi tecnici per l’agricoltura: fertilizzanti organici, ammendanti e biostimolanti. Il progetto si propone inoltre di studiare nuovi processi per ottenere dalle proteine delle farine alimenti per gli animali da affezione e per impiegare le farine disoleate nella conservazione di prodotti agricoli in fase di post raccolta.

L’avvio del progetto è stato annunciato durante il convegno “Energie Rinnovabili e tutela del territorio: nuove opportunità per agricoltori e enti locali”, tenutosi a Cremona il 18 marzo 2011 e durante il seminario “Lo sviluppo dei biocarburanti e il consumo di suolo agricolo”, tenutosi a Firenze il 20 maggio 2011.

Il progetto è stato ufficialmente presentato a Bioenergy 2012, Fiera di Cremona, il 15 marzo 2012 con il Seminario “Criteri di sostenibilità ambientale delle agroenergie” – presentazione del progetto VALSO.

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MANIFESTAZIONE INTERESSE PROGETTO VALSO

Manifestazione Interesse Progetto VALSO (112.5 KiB)

Obiettivi e risultati

Il sistema enzimatico glucosinolati-mirosinasi, le tionine, gli inibitori di proteasi nei semi di brassicaceae, l’acido clorogenico, le proteasi specifiche del seme di girasole e cartamo, l’elevato contenuto proteico dei semi oleaginosi a diverso titolo (a seconda della specie in esame) ricco di aminoacidi essenziali di elevato valore nutrizionale, i fosfolipidi (lecitine), le fibre dietetiche costituiscono al momento “tesori nascosti” pronti per essere valorizzati con elevato ritorno economico nella chimica fine, in farmaceutica, in tecnologia alimentare e soprattutto in fitoiatria per la protezione delle piante.

1. Valorizzare i sottoprodotti delle filiere biodiesel

schema_progetto_valsoL’obiettivo generale del progetto è la valorizzazione dei sottoprodotti ottenibili durante due fasi della filiera di produzione del biodiesel: la fase di disoleazione dei semi e la fase di trans-esterificazione dell’olio. I sottoprodotti delle due fasi – essenzialmente panello residuo disoleato e glicerina – possono essere trasformati in un’ampia gamma di prodotti originali e innovativi. La valorizzazione dei prodotti così ottenuti  consentirà di rendere più sostenibile economicamente e ambientalmente la produzione di biodiesel grazie al miglioramento del bilancio energetico, alla riduzione delle emissioni climalteranti totali e grazie a un prezzo finale del biodiesel derivato da coltivazioni nazionali che si prevede possa così risultare concorrenziale con quello prodotto a partire da oli di importazione.

flowchart_bioraffineria_VALSO2. Bioraffinerie

La valorizzazione dei sottoprodotti della produzione del biodiesel sarà ottenuta mediante un approccio di bioraffineria industriale di prima e seconda generazione. Tale obiettivo si accorda col crescente interesse comunitario e nazionale per una maggiore sostenibilità delle produzioni industriali mediante l’uso di materie prime rinnovabili e processi a minore impatto ambientale.

3. Nuove tecnologie di processo

Individuazione di nuovi processi industriali basati su nuove tecnologie chimiche e con microrganismi (biotecnologie bianche) che consentano, con contenuti investimenti impiantistici, varie utilizzazioni dei sottoprodotti delle tre più interessanti colture oleaginose da biodiesel per i diversi territori italiani: girasole alto oleico, colza 00 e brassica carinata. I nuovi processi saranno definiti grazie a una collaborazione tra strutture pubbliche e private prevedendo un’applicazione pratica nel breve periodo e ulteriori sviluppi nel medio-lungo periodo.

4. Ideazione e sviluppo di prodotti innovativi

I nuovi prodotti riguardano principalmente 3 settori:

  • molecole naturali per la chimica: biopolimeri, fluidi idraulici e lubrorefrigeranti, leganti nella produzione di pellet
  • mezzi tecnici in agricoltura: fertilizzanti e ammendanti organici, biostimolanti, erbicidi, formulati per la difesa delle colture in campo e dei prodotti in post-raccolta
  • fonti proteiche  per l’alimentazione degli animali d’affezione (pet food).

5. Modelli su scala territoriale

Le scelte tra le utilizzazioni previste per i sottoprodotti saranno adattate al contesto territoriale delle coltivazioni di filiera. Tale obiettivo consente ulteriori favorevoli ricadute sul territorio, economiche e ambientali, tra cui l’ottimizzazione dei bilanci energetici e la riduzione di emissioni di CO2 equivalenti dell’intera filiera.
Le innovazioni proposte dal progetto possono trasformare il ruolo dell’agricoltore da semplice utilizzatore di carburante/energia (fossile), a produttore non solo di materie prime energetiche ma anche per prodotti ad alto valore aggiunto compresi gli stessi mezzi tecnici per l’agricoltura. L’interramento di significative quantità di sostanza organica svolge un’azione positiva sulla fertilità dei terreni e un importante effetto di sequestro di CO2, che verrà stimato nell’ambito del progetto.

Attività

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1) Biomolecole per l’industria

Studio di tecnologie microbiologiche e chimiche per la valorizzazione della glicerina, sottoprodotto della trans-esterificazione dell’olio di Girasole Alto Oleico, Colza o Brassica carinata.

  • Selezione ed eventuale ingegnerizzazione di lieviti per la conversione del glicerolo in acidi grassi a media catena di atomi di carbonio C12 e C14 (acido laurico e miristico)
  • Sviluppo di processi basati su tecnologie brevettate nella produzione di polimeri a partire da glicerina grezza
  • Sviluppo di processi produttivi nella produzione di fluidi idraulici e lubrorefrigeranti a base di glicoli  propilenici prodotti da glicerina grezza
  • Validazione dei nuovi polimeri a base di glicerina grezza come film per sacchi destinati alla raccolta differenziata e/o come teli pacciamanti in orticoltura
  • Valutazione e validazione della glicerina come coadiuvante ad azione legante in processi di pellettizzazione

2) Mezzi tecnici in agricoltura

Sviluppo di prodotti tecnici per l’agricoltura a base di farine disoleate come fertilizzanti organici azotati e ammendanti ad azione biofumigante

  • Messa a punto di specifici processi di proteolisi controllata finalizzati all’ottenimento di composti proteici ad uso fertilizzazione agraria
  • Realizzazione di concimi organici solidi e liquidi a lento rilascio a base di farine residue di Girasole AO, Colza 00 attraverso diverse formulazioni con idrolizzati proteici volte ad incrementarne le proprietà fertilizzanti
  • Realizzazione di nuove formulazioni solide a base di farine residue come ammendanti ad azione biofumigante modulate sul patogeno target e ricerca di nuove applicazioni nel settore agricolo ed industriale
  • Definizione di nuovi formulati liquidi da impiegarsi o nella difesa da funghi insetti ed altri patogeni della parte aerea, o come biostimolanti per una distribuzione in manichetta
  • Impiego della biofumigazione nella prevenzione dei marciumi che colpiscono i frutti dopo la raccolta e come antigermogliante delle patate: definizione di nuovi formulati a base di farina di carinata adatti allo scopo
  • Validazione dei nuovi specifici formulati solidi (per una applicazione in pre-impianto) ad azione fertilizzante e/o ad azione ammendante per l’incremento della fertilità chimica e biologica dei terreni orticoli, frutticoli e floricoli
  • Validazione di formulati liquidi, nella difesa da funghi, insetti ed altri patogeni della parte aerea delle colture ed in fertirrigazione

3) Fonti proteiche per pet food

Processi innovativi per la produzione di Fonti proteiche a base di farine residue di Girasole AO e Colza 00 ad elevato valore aggiunto per l’alimentazione degli animali di affezione

  • Applicazione di tecnologie di bioraffinazione (estrazione con micelle inverse e ultrafiltrazione) per la separazione dei componenti dei pannelli residui finalizzati all’ottenimento di diverse frazioni
  • Messa a punto di processi enzimatici per incrementare il valore nutritivo di Fonti proteiche adatti alla dieta di animali di affezione
  • Caratterizzazione energetica e chimica del residuo dei processi di bioraffinazione per la produzione di calore o per un uso negli impianti per la produzione di biogas da reflui zootecnici

4) Validazione economica, ambientale e di mercato delle innovazioni proposte

I  prodotti che verranno realizzati saranno accompagnati da una scheda che terrà conto dei benefici ambientali e delle loro prospettive di mercato

  • Analisi economica del ciclo di produzione dei diversi processi e prodotti innovativi
  • Analisi energetica ed ambientale dei co-prodotti proposti rispetto agli omologhi presenti sul mercato e rispetto alla sostenibilità della filiera biodiesel
  • Analisi di mercato dei prodotti innovativi per definirne le prospettive applicative

5) Trasferimento e divulgazione delle conoscenze acquisite al mondo agricolo ed industriale al fine di facilitarne un’ampia applicazione.

Partner e Referenti
N.B. per evitare la copia degli indirizzi mail a fini di spam il punto è sostituito con ; e @ è sostituito con °

ENTI PUBBLICI

CRA-CIN Centro Sperimentale per le Colture Industriali, Bologna – COORDINATORE
Referenti: dr. Luca Lazzeri
Tel. 051 6316835, Fax 051 374857
E-mail: luca;lazzeri°entecra;it
dr. Lorenzo D’Avino
Tel.0516316861, Fax 051374857
E-mail:lorenzo;davino°cracin;it

CRA-ACM Centro di Ricerca per l’Agrumicoltura e le Colture Mediterranee, Acireale (CT)
Referente: dr. Domenico Benfatto
Tel. 095 7653130, fax  095 7653113
E-mail:domenico;benfatto°entecra;it

CRA-ORA Unità di Ricerca per l’Orticoltura, Monsampolo del Tronto (AP)
Referente: dr. Valentino Ferrari
Tel. 0735 701706, fax 0735 703684
E-mail:valentino;ferrari°entecra;it

CIRAA Centro Interdipartimentale di Ricerche Agro-Ambientali Enrico Avanzi (PI)
Referente: prof. Marco Mazzoncini
Tel. 347 3533845, Fax: 050 2210504
E-mail:mazzo°agr;unipi;it

CRIOF Dipartimento di Protezione e Valorizzazione Agroalimentare, Università di Bologna
Referente: prof.ssa Marta Mari
Tel: 051 766563, Fax: 051 765049
E-mail:marta;mari°unibo;it

CSGI Consorzio interuniversitario per lo Sviluppo dei Sistemi a Grande Interfase, Bologna
Referente: prof. Alejandro Hochkoeppler
Tel 051 2093671, Fax: 051 2093673
E-mail:hochko°ms;fci;unibo;it

DSMVET Dipartimento di Scienze Mediche Veterinarie , Università di Bologna, Ozzano Emilia (BO)
Referente: prof. Giacomo Biagi
Tel. 051 2097379, Fax: 051 2097373
E-mail:giacomo;biagi°unibo;it

ENTI PRIVATI

Agrium Italia  Spa  (Divisione Prodotti naturali),  Livorno
Referente: dr. Giampiero Patalano
Tel. 0586 249963, fax 0586 828007
E-mail giampiero;patalano°agrium;eu

Foundry Chem Srl, Torino
Referente: dr. Fiorenzo Bucelli
Tel. 011 7602761, fax 011 2386605
E-mail fiorenzo;bucelli°foundrychem;it

Novamont Spa, Novara
Referente: dr.ssa Sara Guerrini
Tel. 0321 699682, fax 0321 699600
E-mail guerrini°novamont;com

Progetto Euro Verde srl, Padova
Referente: dr.ssa Francesca Agostini
Tel. 0498 079999 ,
E-mail stage4°progettoeuroverde;com

Associazione Chimica Verde Bionet, Arezzo
Referente: dr. Giuseppe Croce
Tel 0575 401898, fax 0575 259154,
E-mail info°chimicaverde;it

COLLABORAZIONI ESTERNE

Tecnoalimenti SCpA, Milano
Referente: Cinzia Rebosio
Tel. 02 67077405, fax: 02 67077405
E-mail: cinzia;rebosio°tecnoalimenti;com

Osservatorio Malattie delle Piante – Regione Emilia Romagna, Bologna
Referente:  Giovanna Curto
Tel: 051 4159218,  Fax: 051 370285
E-mail: gcurto°regione;emilia-romagna;it

Veneto Agricoltura, Padova
Referente: Lorenzo Furlan
Tel. 049 8293879, Fax: 049 8293815
E-mail: lorenzo;furlan°venetoagricoltura;org

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