In prima fila nella sostenibilità con la “farm circular solution”

La “Farm Circular Solution” (FCS, Azienda Agricola Circolare) di Yanmar è una soluzione containerizzata che converte rifiuti agricoli in energia e altri prodotti utili in agricoltura. Creando un ciclo sostenibile, il progetto riduce i rifiuti non smaltibili e contribuisce a un'agricoltura più rispettosa dell'ambiente.

I ricercatori presso Yanmar R&D Europe hanno accoppiato un cogeneratore di Yanmar con una tecnologia avanzata di gassificazione per offrire una soluzione che risolve la sfida degli scarti di potature. Gli scarti semplicemente alimentano la soluzione containerizzata che restituisce elettricità, calore e biochar e aceto di legno. L'intero sistema è trasportabile e si adatta perfettamente a due container di trasporto di dimensioni standard.

Yanmar Farm Circular Solution (IT) (youtube.com)

Un ciclo sostenibile

Lo smaltimento dei rifiuti agricoli comporta significativi problemi ambientali, tra cui la qualità dell'aria, i costi di smaltimento e i rischi biologici associati alla decomposizione in campo, mentre le normative governative limitano anche il periodo consentito di abbruciamento. Invece di smaltire i residui di potature, la tecnologia Yanmar consente agli agricoltori di convertirli in prodotti utili come elettricità, calore, biochar e aceto di legno. Questo progetto è prezioso per qualsiasi azienda agricola con residui agricoli legnosi provenienti da coltivazioni permanenti come oliveti, vigneti e frutteti.

Roberto Mussi è il Responsabile del Gruppo “Renewable Energy” presso Yanmar R&D Europe (YRE) a Firenze: “I vantaggi della FCS derivano dalla sua circolarità. I rifiuti agricoli di solito vengono bruciati, ma grazie alla tecnologia Yanmar, i rifiuti vengono utilizzati per creare prodotti utili.” Questo loop circolare creato dalla conversione dei rifiuti contribuisce a migliorare la sostenibilità complessiva dell'azienda agricola e a ridurne l'impatto ambientale.

Sviluppo di energia rinnovabile attraverso i rifiuti agricoli

Valerio Magalotti, ricercatore senior, specializzato in Progettazione e Test presso YRE, ha svolto un ruolo chiave nello sviluppo dell’impianto. Il processo inizia con la raccolta dei rifiuti di potatura e la loro trasformazione in ballini, per poi trasformarli in pellet. Questi pellet vengono alimentati in un'unità di gassificazione che li converte in "syngas" combustibile il quale alimenta poi il cogeneratore, un motore diesel Yanmar modificato per funzionare a syngas. Il sistema produce un output di 20 kW elettrici e 35 kWth di calore, fornendo una soluzione ambientalmente sostenibile per alimentare le aziende agricole e ridurre i costi operativi.

Due ulteriori preziosi sottoprodotti del processo di gassificazione sono in fase di sviluppo: il biochar e l'aceto di legno. Il biochar è un tipo di carbone prodotto dalla materia vegetale. Utilizzandolo come substrato del terreno che supporta la crescita delle piante, il carbonio nel biochar viene rimosso permanentemente dall'atmosfera. L'aceto di legno è un altro sottoprodotto della FCS. È un insetticida naturale che contemporaneamente può stimolare la crescita delle piante e migliora le condizioni del terreno. Entrambi i prodotti offrono notevoli benefici ambientali e contribuiscono a un ecosistema agricolo più positivo e sostenibile.

Tecnologia yanmar per un combustibile più pulito

Per Lorenzo Pezzola, Ricercatore Senior presso YRE, uno dei principali vantaggi della FCS è che produce più di un prodotto utile contemporaneamente. Per sfruttare al meglio questo vantaggio, Lorenzo afferma che uno dei suoi compiti è definire un sistema ben bilanciato per garantire una qualità ottimale per ciascuno di questi prodotti.

Un'altra sfida affrontata dal team è stata la qualità del gas, che può essere ridotta dalla presenza di contaminanti. Il team ha ideato una soluzione innovativa sotto forma di un filtro catalitico autopulente a più stadi. Nelle parole di Lorenzo: "Questo ci aiuta a ottenere la massima qualità di gas, il che significa il massimo valore per il cliente."

Benefici ambientali per le aziende agricole

L'introduzione della Azienda Agricola circolare ha già beneficiato i clienti di Yanmar. Filippo Legnaioli è il presidente di una cooperativa di 185 aziende agricole nella zona intorno a Firenze. Ha iniziato a collaborare con Yanmar un anno fa e ha notato due vantaggi chiave della FCS per le sue aziende in termini di sostenibilità ambientale.

Il primo è il ridotto impatto dei fertilizzanti chimici nei suoi campi attraverso l'uso di aceto di legno e biochar. Ha dedicato una parte del suo campo ai test di Yanmar e ha spruzzato l'aceto di legno sui suoi ulivi 4-5 volte durante l'estate, notando che la scomparsa di solito causata dalla mosca dell'olivo (Bactrocera oleae) era significativamente ridotta.

Il secondo beneficio è il ridotto consumo energetico. Il consorzio di coltivatori di olive possiede un frantoio ad olive a San Casciano in Val di pesa, appena fuori Firenze. Circa 10 delle aziende del consorzio portano i loro rifiuti al frantoio dove è installata la FCS. Il frantoio ha ridotto il suo consumo energetico utilizzando l'energia prodotta dal gassificatore generata a partire dagli scarti di potature di queste aziende. Legnaioli riassume l'impatto della FCS sulla sostenibilità della sua attività: "È un ottimo risultato per i nostri agricoltori, e per me."

Impatti durevoli nell'agricoltura e oltre

Come Responsabile del Gruppo “Renewable Energy” presso Yanmar R&D Europe, Roberto è ottimista sul futuro della FCS e crede che il suo ruolo come soluzione energetica decentralizzata sarà fondamentale nell’ottenere un miglioramento della sostenibilità energetica nelle aziende agricole. Inoltre, la replicabilità della nuova tecnologia anche in altri contesti non agricoli, potrebbe portare ad un allargamento dell’offerta di soluzioni sostenibili ad altri settori dell’economia.

La FCS, Azienda Agricola Circolare, si allinea al programma “Yanmar Green Challenge 2050”, che mira a trasformare Yanmar in un'azienda rispettosa dell'ambiente e priva di gas serra. “Yanmar Green Challenge 2050” fa parte dello sforzo di Yanmar per affrontare le sfide che la società deve affrontare per realizzare la vision dell'azienda: Un Futuro Sostenibile.
L'introduzione della Soluzione Circolare per le Aziende Agricole in Italia segna la prima di una serie di sviluppi pianificati da Yanmar per perfezionare la soluzione e espanderne la portata in tutta Italia ed Europa. Questa soluzione energetica decentralizzata e locale è fondamentale per raggiungere questo obiettivo.

Le unità di trattamento dei rifiuti e di gassificazione sono ospitate in container standard 20”, consentendo un facile trasporto tra i siti e una stretta vicinanza alle aziende agricole che ricevono l'energia e i prodotti. Gli sviluppi futuri prevedono la sostituzione dell'attuale generatore, un motore diesel Yanmar 4TNV98-IGECS modificato, con un generatore a gas naturale Neotower 25.0 dall'azienda del gruppo Yanmar, RMB. Il Neotower è già ottimizzato per la generazione di gas combustibile e il suo utilizzo semplifica considerevolmente lo sviluppo, l’esercizio e la manutenzione.

Oltre all'agricoltura, c'è il potenziale per adattare il concetto per una 'Soluzione Circolare Urbana' in contesti urbani. Questo applicherebbe lo stesso principio della soluzione agricola, convertendo i rifiuti in energia per creare un ciclo sostenibile all'interno di un ambiente urbano.

La “Farm Circular Solution” sta già portando cambiamenti entusiasmanti all'agricoltura in Italia e ha il potere di continuare a offrire benefici sostenibili a lungo termine all'Europa negli anni a venire.