Mais per la produzione di biogas
Le granelle di mais e l’insilato di mais sono le due materie prime più comunemente utilizzate per la produzione di biogas. Il biogas è una fonte di energia rinnovabile prodotta dalla digestione anaerobica di materia organica come granelle di mais e insilato di mais. Il biogas prodotto può essere utilizzato per generare elettricità, calore o come carburante per veicoli.
Le granelle di mais sono le granelle essiccati della pianta di mais, vengono solitamente utilizzate come materia prima per produrre etanolo nel processo di filatura a secco. Tuttavia, possono anche essere utilizzati per produrre biogas, da soli o in combinazione con altre materie prime. L’insilato di mais, d’altra parte, è composto dall’intera pianta di mais, comprese foglie, gambi e pannocchie. Di solito viene utilizzato come mangime in zootecnia, ma può essere utilizzato anche per produrre biogas.
Il mais è una coltura molto interessante per la produzione di biogas grazie alle sue elevate rese di biomassa e metano da 7.500 a 10.200m3 ha (https://www.mdpi.com/2077-0472/8/11), che non è ancora stato raggiunto da nessun’altra coltura utilizzata per la produzione di biogas. Sono anche relativamente facili da coltivare e raccogliere, il che li rende un’opzione conveniente per i produttori di biogas. Tuttavia, la qualità della materia prima può variare a seconda della varietà di mais, delle condizioni di crescita e delle pratiche di raccolta e conservazione.
Vantaggi delle granelle di mais e dell’insilato di mais per la produzione di biogas
Le granelle di mais e l’insilato di mais presentano diversi vantaggi nella produzione di biogas. Innanzitutto, hanno un alto contenuto energetico, che li rende materie prime efficienti per la produzione di biogas. In secondo luogo, le granelle di mais e l’insilato di mais sono prontamente disponibili e ampiamente coltivati, garantendo un approvvigionamento costante e affidabile. Inoltre, durante la fermentazione del mais nel processo di produzione del biogas, si ottiene un’elevata resa di biogas. Inoltre, i residui del processo di fermentazione possono essere utilizzati come fertilizzante ricco di sostanze nutritive per scopi agricoli, riducendo i costi e sostenendo la sostenibilità. Nel complesso, l’uso di granella di mais e insilato di mais nella produzione di biogas fornisce una fonte di energia rinnovabile, sfruttando al contempo colture agricole versatili e abbondanti.
Fattori che influenzano la qualità del mais e dell’insilato per la produzione di biogas
La qualità della granella di mais e dell’insilato di mais per la produzione di biogas può essere influenzata da diversi fattori. La varietà di mais, le condizioni di crescita e le pratiche di raccolta e conservazione possono influenzare il contenuto energetico e la composizione nutritiva della materia prima. Anche il contenuto di umidità dell’insilato di mais è fondamentale, in quanto può influenzare il processo di fermentazione e la resa del biogas. Anche la presenza di contaminanti come pesticidi o micotossine può avere un impatto negativo sulla qualità dei mangimi. Pertanto, è importante controllare attentamente questi fattori per garantire una qualità costantemente elevata della granella di mais e dell’insilato per la produzione di biogas.
Migliori pratiche per la coltivazione e la raccolta del mais per la produzione di biogas
Per garantire una crescita e una qualità ottimali del mais per la produzione di biogas, è necessario seguire diverse buone pratiche. Innanzitutto, è fondamentale scegliere le giuste varietà di mais per la produzione di biogas, adatte alle esigenze dell’azienda agricola e del luogo. Una corretta preparazione del suolo, compresa una corretta fertilizzazione e regolazione del pH, favorisce una crescita sana delle piante. La semina tempestiva e il monitoraggio regolare di parassiti e malattie sono essenziali. La raccolta al giusto grado di maturazione, quando il contenuto di sostanza secca è ottimale, garantisce la massima resa energetica. Tecniche di insilamento adeguate, come la compattazione e la sigillatura, aiutano a mantenere la qualità dell’insilato di mais. L’adesione a queste pratiche può aumentare il successo complessivo della coltivazione del mais per la produzione di biogas.
Insilamento e fermentazione di insilati di mais per la produzione di biogas
Il processo di insilamento e fermentazione dell’insilato di mais è di grande importanza per la produzione di biogas. Dopo la raccolta, le piante di mais vengono tagliate in piccoli pezzi e confezionate strettamente in silos o fosse. Durante l’insilamento, l’ossigeno viene escluso per creare condizioni anaerobiche che consentono ai batteri benefici di fermentare il materiale vegetale. Questo processo di fermentazione scompone i composti organici del mais e li converte in biogas, principalmente metano. Un adeguato ispessimento e sigillatura dell’insilato aiuta a creare un ambiente ermetico che favorisce una fermentazione efficiente. Il monitoraggio del pH e della temperatura durante la fermentazione è importante per garantire una produzione ottimale di biogas.
Massimizzare la resa di biogas dalle granelle di mais e dall’insilato di mais
Diverse strategie possono essere utilizzate per massimizzare la resa di biogas dalle granelle di mais e dall’insilato di mais. In primo luogo, la selezione di varietà di mais ad alto rendimento selezionate appositamente per la produzione di biogas può aumentare il contenuto energetico della materia prima. Corrette pratiche agronomiche, come la fertilizzazione e l’irrigazione ottimali, favoriscono una crescita sana delle piante e una maggiore produzione di biomassa. La raccolta al giusto grado di maturazione, quando il contenuto energetico è al massimo, garantisce la massima resa di biogas. Tecniche di insilamento efficaci, tra cui un’adeguata compattazione e sigillatura, creano condizioni favorevoli per la fermentazione. Il monitoraggio e la regolazione del contenuto di umidità, del pH e della temperatura durante la fermentazione possono ottimizzare la produzione di biogas dalle granelle di mais e dall’insilato.
Tendenze future e innovazioni nella produzione di biogas da granelle di mais e insilati
Le tendenze e le innovazioni future nella produzione di biogas da granelle di mais e insilato di mais si concentrano sull’aumento dell’efficienza e della sostenibilità. Una tendenza è lo sviluppo di varietà di mais geneticamente modificate con un migliore contenuto energetico e digeribilità, che portano a rese di biogas più elevate. Nell’agricoltura di precisione, tecniche come il telerilevamento e l’analisi dei dati vengono utilizzate per ottimizzare l’uso di fertilizzanti e acqua e ridurre l’impatto ambientale. Si prevede che le innovazioni nella tecnologia di insilamento, come l’uso di additivi o inoculanti, miglioreranno l’efficienza della fermentazione e la produzione di biogas. Sono inoltre in corso ricerche sulla co-fermentazione, combinando l’insilato di mais con altri rifiuti organici per migliorare la produzione di biogas e l’utilizzo delle risorse.
Fonti:
- Vanessa S. Schulz, Sebastian Munz, Kerstin Stolzenburg, Jens Hartung, Sebastian Weisenburger, Klaus Mastel, Kurt Möller, Wilhelm Claupein and Simone Graeff-Hönninger, Biomass and Biogas Yield of Maize (Zea mays L.) Grown under Artificial Shading, Agriculture 2018, 8(11).
- Mazurkiewicz J., Marczuk A., Pochwatka P., Kujawa S. Maize Straw as a Valuable Energetic Material for Biogas Plant Feeding. Materials (Basel). 2019 Nov 22;12(23).
- Biogas Production from Maize Grains and Maize Silage. Polish Journal of Environmental Studies. 2010;19(2):323-329.