La produzione di energia da fonti rinnovabili, oltre ad essere sostenibile in termini ambientali, lo deve anche essere in termini economici, per l’agricoltura e gli agricoltori. In tale direzione si muove la politica energetica dell’Unione Europea la quale, finalizzata ad incentivare l'uso delle energie rinnovabili, rende possibile, in certi casi, anche l’obiettivo di sostenibilità economica.

Tutto questo rappresenta un forte impulso per l’imprenditoria agricola a produrre e vendere direttamente energia. Tra le biomasse utilizzabili per la produzione di energia vi è la paglia di riso. Essa ha un potere calorifico inferiore medio pari a 14.15 MJ/kg (Figura 1).

Figura 1: Risultato dell'analisi di un campione di paglia (fonte: ENEA)

A differenza di altri cereali, quali grano ed orzo, la destinazione usuale della paglia di riso è la bruciatura in campo o l’interramento. L’impiego della paglia come combustibile è una valida alternativa, tuttavia l’implementazione della filiera agroenergetica non può prescindere dall’ottimizzazione della logistica dei conferimenti di prodotto al punto di utilizzo. L’ottimizzazione logistica consente inoltre di ottenere dei valori di riferimento sia in termini di costi di recupero che di trasporto della biomassa. Lo studio si pone l’obiettivo di analizzare la fattibilità tecnico-economica dell’utilizzo della paglia di riso prodotta nel vercellese come biomassa in un potenziale impianto localizzato nei pressi di Desana, attraverso l’impiego di un modello di programmazione lineare.

Le attività svolte per la preparazione del modello hanno riguardato:

• Il reperimento della cartografia – Carta Tematica Regionale e l’individuazione sul territorio nel raggio di 15 km intorno a Desana (VC) gli appezzamenti dai quali recuperare la paglia (Figura 2);

• Il calcolo delle superfici dei singoli appezzamenti e delle relative produzioni espresse in numero di balle per appezzamento (ciascuna con un peso di 0.3 t);

• L’individuazione dei centri di stoccaggio sul territorio del vercellese, considerando le aree industriali dismesse o gli ampi spazi nei quali si può stoccare tale materiale facilmente infiammabile;

• Il calcolo delle distanze degli appezzamenti dai centri di stoccaggio, e dei centri di stoccaggio rispetto alla centrale;

• Il calcolo dei tempi di percorrenza riferito alla singola balla, considerando sia le distanze, sia il numero di giri che il mezzo di trasporto deve compiere per prelevare dal campo tutto il prodotto;

• La stima dei costi orari di utilizzo delle macchine imballatrici, dei rimorchi e degli autotreni utilizzati per svolgere tale attività.

Figura 2: Vista di parte della mappa elaborata. In rosso sono evidenziati i campi ed in giallo gli stoccaggi.

A seguito dei dati rilevati è stato impostato un modello di programmazione lineare. Il modello è costituito da una serie di equazioni che rappresentano i vincoli da rispettare, ed una funzione obiettivo che può essere massimizzata (es. profitti) oppure minimizzata come nel caso specifico, in quanto si vuole ridurre il costo dell’operazione logistica. I vincoli imposti al modello sono stati:

• La quantità di paglia da rimuovere, una volta imballata;

• La finestra temporale entro la quale occorre completare la rimozione della paglia;

• La capacità massima degli stoccaggi periferici;

• Il fabbisogno settimanale di paglia come combustibile.

Il modello è stato utilizzato su un arco temporale di 48 settimane, pari al ciclo di funzionamento ininterrotto della centrale, mentre le ultime 4 settimane si è ipotizzato fossero destinate alla manutenzione della medesima. L’area investigata dal modello è pari a circa 36000 ha coltivati a riso, dei quali a campione sono stati rilevati 700 appezzamenti per un totale di 1490 ha.

Sono stati posizionati nove centri di stoccaggio e per ogni campo si sono calcolate le percorrenze delle macchine ai tre centri di stoccaggio più vicini. Le soluzioni proposte tengono conto inoltre dei vincoli relativi allo spazio disponibile per lo stoccaggio ed alle ore lavorative settimanali.

A titolo di esempio sono stati ipotizzati due scenari. Nel primo scenario tutte le balle prodotte sui 700 appezzamenti (1490 ha), sono state utilizzate per alimentare una centrale da 600 kW elettrici. Il secondo scenario ha considerato l’utilizzo di soli 750 ha collocati nelle vicinanze di una centrale da 300 kW elettrici. Nel primo caso il costo delle operazioni logistiche per conferire il prodotto alla centrale è stato pari a 77.83 €/t di paglia, corrispondenti ad un costo del combustibile di 0.098 €/kWh di energia elettrica prodotta. Nel caso della centrale di soli 300 kW di potenza elettrica, il costo logistico calcolato è stato di 33.76 €/t, pari a 0.042 €/kWh di energia elettrica prodotta. A questi costi occorre sommare la remunerazione della biomassa.

I risultati ottenuti, seppur indicativi, evidenziano come lo strumento sia in grado di analizzare la logistica ed i costi dell’operazione di raccolta e trasporto, considerando le operazioni meccaniche, le produzioni di biomassa e le distanze dalla centrale che la utilizza.

Fabio Landorno