Ecomondo – Zaccheria

Bioraffineria integrata da colture da fibra:
come ottenere il massimo da canapa e lino
F. Zaccheria, I. Galasso, G. Ottolina, G. Speranza, C.Tonin, N. Ravasio
IBBA
Ipotesi di Bioraffineria da lino e canapa:
Il progetto VeLiCa
Canapa e lino in Italia – Ieri
La canapa in Europa e nel mondo - Oggi
23 Ottobre 2014
linear economy
Raw Materials
Design
manufacture
Biorefinery
Distribution
Consumption
Waste
Ipotesi di Bioraffineria da lino e canapa:
Il progetto VeLiCa
Idrolizzati proteici
ω-3
Olio
IBC
IBC
ISTM
Spremitura
Biocarburanti
Lubrificanti
Polioli
Confronto
varietale
Glicerolo
ISMAC
IBBA
Biopolimeri
Imballaggi per ortofrutta
stigliatura
Oligomeri e zuccheri
Biomassa
ICRM
Fibra
ISMAC
Materiali compositi
Prodotti da olio
Idrogenazione selettiva
Aumentata stabilità
Maggiore selettività
O
O
O
7
O
O
7
O
7
4
7
Catalizzatori a base di Cu/SiO2 e Cu/Al2O3 messi a punto presso ISTM in
grado di idrogenare selettivamente in condizioni di reazione blande
Idrogenazione selettiva: il lino e la canapa
Stabilizzazione di metilesteri di lino e canapa Biodiesel
Metilesteri di Canapa
t
min
Composizione iniziale
Dopo idrogenazione
100’
C18:3
C18:2
C18:1
C18:0
C16:0
CN*
IV #
Pp§
(°C)
17,3
57
13,2
2.8
6.4
43
164
-20
-
40
50
2.9
6.3
51
118
-13
Metilesteri di Lino
t
C18:3
C18:2
C18:1
C18:0
C16:0
CN*
IV #
min
Composizione iniziale
Dopo idrogenazione
30’
Pp §
(°C)
58.2
16.7
16.3
3.36
5.4
36
186
-23
-
27
63
4.2
5.3
53
112
-11
*CN (Numero di cetano) – Indicatore del comportamento in fase di accensione dei combustibili diesel (nel
biodiesel > 51)
# IV ( Numero di iodio) – Un minore IV è indice di maggiore stabilità ossidativa
§ Pp (Pour point -Punto di scorrimento) – Un basso Pp indica buone proprietà a freddo del materiale.
F.Zaccheria, N.Ravasio, P.Bondioli, Eur.J.Lip.Sci.Techn. 114 (2012) 24-30
Prodotti da olio stabilizzatoSchiume poliuretaniche
Il mercato dei poliuretani  Grande impatto delle schiume poliuretaniche
Utilizzo di polioli di origine vegetale invece di polioli di origine petrolchimica
Prodotti da olio stabilizzatoSchiume poliuretaniche
S. Dworakowska, D. Bogdal, F. Zaccheria, N. Ravasio,
Catal. Today, 223 (2014) 148
Prodotti da olio stabilizzatoBioliubrificanti
Mercato di lubrificanti :
La domanda mondiale di lubrificanti supera i 40 milioni di tonnellate.
Di questi, l’uso dei biolubrificanti in Europa è stimato intorno a
130.000 ton e previsto a 420.000 ton nel 2020
Bremmer & Plonsker, OmniTech International, 2008
Vantaggi dei biolubrificanti:
Biodegradabilità
Maggiore sicurezza per gli operatori
 Assenza di Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA), responsabili del
rischio cancerogeno e mutageno
 Elevato punto di fiamma
D. Moscatelli, M. Bellini, P. Apostoli, G Ital Med Lav Erg 2011; 33:3, 245-251
Prodotti da olio stabilizzatoBioliubrificanti
Il prodotto ottenuto con catalizzatori solidi acidi rivela ottime proprietà e
caratteristiche migliori rispetto a quello preparato con catalisi omogenea.
Test di
Riutilizzo del catalizzatore per sei cicli
Demulsività
consecutivi
Proprietà del triestere
 Viscosità a 40°C: 46,55 cSt
 Viscosità a 100°C: 9,3 cSt
 Indice di Viscosità: 188
 Acidità: 5,27 mgKOH/g
Biodegradabilità:
Sturm Test modificato OECD 303A, ISO 11733 (CONFIRMATORY TEST) che ha
confermato l’olio essere biodegradabile al 58% dopo 28 giorni
S. Brini, R. Psaro, N. Ravasio, F. Zaccheria,
PCT Int. Appl. (2014), WO 2014006595 A1 20140109
Prodotti da panello residuo - idrolizzati proteici
Olio
Panello proteico
Idrolisi chimica o enzimatica
Idrolizzati di Proteine Vegetali- HVPs
Proprietà
biologiche
Antiossidanti,
antinfiammatori,
anti ipertensivi
Proprietà
funzionali
solubilità, proprietà
schiumogene, emulsionanti
Proprietà
organolettiche
Gusto Umami
Cibi funzionali, cosmetica, esaltatori di gusto
Contact: Prof. Giovanna Speranza
[email protected]
Prodotti da fibra tecnica- Materiali per bioedilizia
La canapa può essere usata in modo massivo
per fabbricare pannelli autoportanti
impiegando lana di scarto come legante
Contact: Ing. Claudio Tonin
[email protected]
Prodotti da fibra tecnica- Materiali per bioedilizia
A. Patrucco, C. Tonin, N. Ravasio, F. Ramella Pollone, M. Bianchetto Songia,
Brevetto GE2012A000028
Contact: Ing. Claudio Tonin
[email protected]
Conclusioni

Sfruttamento di tutte le parti della pianta per la creazione di uno spettro di prodotti
e chemicals (per scopi non energetici) creando una rete di competenze (sul
territorio)

Novità nella progettazione di una bioraffineria basata su questo tipo di crop
(olio/fibra)

Necessità di rivitalizzare il settore agricolo inserendolo nello scenario della bieconomia
e orientandolo quindi alla produzione di bioprodotti

Bisogno sociale sia del produttore che del consumatore
Progetto finanziato da:
www.velica .org

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