project - EIP-AGRI Operational Group
Paulownia: environmental and economic sustainability for a new forest system - Paulownia
Paulownia: sostenibilità ambientale ed economica per un nuovo sistema forestale - Paulownia
Objectives
The operative group general objective is to give a concrete response toward the problem of the climate change and the profitability decrease of the agricultural-forestry system. Paulownia is a developing and innovative forestry supply chain, which can promote carbon seizure and conservation and offer a good alternative to current forestry systems, which can’t give an appropriate economic sustainability any more.
Objectives
L'obiettivo generale del gruppo operativo è quello di offrire una risposta concreta al problema del cambiamento climatico e della diminuzione della reddittività dei sistemi agricolo-forestali attraverso lo sviluppo di una filiera innovativa nel settore forestale, quella della Paulownia, in grado di favorire il sequestro e la conservazione del carbonio offrendo una valida alternativa agli attuali sistemi forestali, non più in grado di offrire un’adeguata sostenibilità economica.
Activities
1. CO-OPERATION OPERATING ACTIVITY
2. ACTIVITY NECESSARY STUDIES TO FULFIL THE PLAN (OF THE MARKET, OF FEASIBILITY, BUSINESS PLANS, ETC.)
3. SPECIFIC ACTIVITIES LINKED TO THE PLAN REALISATION:
Activity 3.1: Efficient and sustainable cultivation techniques
Activity 3.2: Study of timber production by using carbon high storage time: analysis of physical-mechanical properties
Activity 3.3: Make the most of new products and production scraps
Avtivity 3.4: Carbon footprint, LCA and traceability
4. DIVULGATION ACTIVITY
5. EDUCATION/CONSULTATION ACTIVITY
Activities
1) AZIONE ESERCIZIO DELLA COOPERAZIONE
2) AZIONE STUDI NECESSARI ALLA REALIZZAZIONE DEL PIANO (DI MERCATO, DI FATTIBILITÀ, PIANI AZIENDALI, ECC.):
3) AZIONI SPECIFICHE LEGATE ALLA REALIZZAZIONE DEL PIANO:
Azione 3.1: Tecniche di coltivazione efficienti e sostenibili
Azione 3.2: Studio di applicazioni per il legno ad elevato tempo di stoccaggio di carbonio: analisi delle caratteristiche fisico-meccaniche
Azione 3.3: Valorizzazione nuovi prodotti e scarti di lavorazione
Azione 3.4: Carbon footprint, LCA e tracciabilità
4) AZIONE DIVULGAZIONE
5) AZIONE FORMAZIONE/CONSULENZA
Further details
- Main funding source
- Rural development 2014-2020 for Operational Groups
- Rural Development Programme
- 2014IT06RDRP003 Italy - Rural Development Programme (Regional) - Emilia-Romagna
Location details
- Main geographical location
- Forlì-Cesena
Project keyword
€ 193163.7
Total budget
Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.
Contacts
-
CLAFFambiente scrl
Project coordinator
-
CNR - IVALSA
Project partner
-
DEMETRA FORMAZIONE S.R.L.
Project partner
-
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE - DAGRI
Project partner
4 Practice Abstracts
The action envisaged the development of a model for accounting for carbon capture during the product life cycle and the identification of existing traceability methods adaptable to the wood supply chain.
The LCA analysis (Life Cycle Assessment) of the Pauwlonia wood supply chain has the purpose of carrying out a balance of CO2eq emissions from the planting of the plant and its cultivation and growth, up to the transformation of the harvested wood. What is expected from the LCA study is that the Pauwlonia supply chain is virtuous from the point of view of the capture of climate-altering emissions by generating a CO2 compensation balance with respect to the emissions produced.
The action also envisaged the formalization of the supply chain process and the identification of the exchange points to be formalized and the data to be managed for traceability purposes, which will have to trace the entire supply chain from origin (geographical location and grower) up to the final product of value obtained from wood but also from by-products conferred in secondary processes or as raw material for other products in a circular economy perspective.
Accomplished results:
• Creation of a model for calculating the LCA for measuring the carbon sequestered throughout the production cycle, starting from the planting of the plant up to the end of the product life cycle;
• Identification of the exchange points to be formalized and of the data to be managed for traceability purposes;
L’azione ha previsto la messa a punto di un modello per contabilizzare la cattura di carbonio durante il ciclo di vita del prodotto e l’individuazione di metodi di tracciabilità esistenti adattabili alla filiera legno.
L'analisi LCA (Life Cycle Assessment) della filiera del legno di Pauwlonia ha lo scopo di effettuare un bilancio delle emissioni di CO2eq dalla messa a dimora della pianta e sua coltivazione e crescita, fino alla trasformazione del legno raccolto. Quello che ci si aspetta dallo studio LCA è che la filiera della Pauwlonia sia virtuosa dal punto di vista della captazione delle emissioni climalteranti generando un bilancio di compensazione della CO2 rispetto alle emissioni prodotte.
L’azione ha previsto inoltre la formalizzazione del processo di filiera e l’individuazione dei punti di scambio da formalizzare e dei dati da gestire ai fini della tracciabilità, che dovrà tracciare tutta la filiera dalla provenienza (collocazione geografica e coltivatore) sino al prodotto finale di pregio ottenuto dal legno ma anche dei sotto prodotti conferiti in processi secondari o come materia prima per altri prodotti in ottica di economia circolare.
Risultati raggiunti:
• Realizzazione di un modello per il calcolo dell’LCA per la misurazione del carbonio sequestrato durante tutto il ciclo produttivo, partendo dalla messa a dimora della pianta fino alla fine del ciclo di vita del prodotto;
• Individuazione dei punti di scambio da formalizzare e dei dati da gestire ai fini della tracciabilità;
To facilitate the introduction of a potentially very interesting new material such as Paulownia wood, it was necessary to demonstrate its use on an industrial level. The action defined industrial products in solid wood or derivatives in which this material can find interesting developments. the material for the manufacture of products or semi-finished products was then tested and the industrial yields were verified and finally the creation and characterization of a certain number of prototypes.
The possibility of directing processing waste to industrial processes that can enhance it was also verified. During the implementation of the industrial tests, provision was also made for the collection of basic information on the industrial processes functional to the calculation of the carbon footprint of the products.
Accomplished results:
• Creation of prototypes of new products with high added value and high carbon storage capacity;
Per facilitare l’introduzione di un nuovo materiale potenzialmente molto interessante come il legno di Paulownia si è resa necessaria la dimostrazione del suo utilizzo a livello industriale. L’azione ha definito i prodotti industriali in legno massiccio o i derivati nei quali questo materiale possa trovare interessanti sviluppi. e' stato quindi testato il materiale per la fabbricazione di prodotti o semilavorati e si è provveduto alla verifica delle rese industriali e infine alla realizzazione e caratterizzazione di un certo numero di prototipi.
E' stata verificata inoltre la possibilità di indirizzare gli scarti di lavorazione a processi industriali che possano valorizzarli. Durante la realizzazione dei test industriali si è provveduto anche alla raccolta delle informazioni di base sui processi industriali funzionali al calcolo della carbon footprint dei prodotti.
Risultati raggiunti:
• Realizzazione di prototipi di nuovi prodotti ad elevato valore aggiunto e ad elevata capacità di stoccaggio del carbonio;
The action envisaged the analysis of the physical-mechanical characteristics and of the natural durability, also taking into account the possible industrial transformations that were followed by the other project partners.
The characterization tests provided for the determination of:
• Density
• Linear shrinkage, volumetric and dimensional stability
• Flexural modulus
• Flexural strength
• Shear strength
• Compressive strength
• Superficial hardness
• Aptitude for gluing
• Natural durability
The values relating to the quantity of carbon stored in the wood (and in the derived products if available) were also calculated, thus being able to provide the project with an important contribution in terms of carbon storage and the competitiveness of forest systems.
Accomplished results:
• Identification of possible industrial applications for Paulownia wood based on the results of the wood characterization in terms of physical-mechanical properties and durability;
L’azione ha previsto l’analisi delle caratteristiche fisico-meccaniche e della durabilità naturale ha tenuto anche conto delle possibili trasformazioni industriali che sono state seguite dagli altri partner del progetto.
Le prove di caratterizzazione hanno previsto la determinazione di:
• Massa volumica
• Ritiri lineari, volumetrico e stabilità dimensionale
• Modulo elastico a flessione
• Resistenza a flessione
• Resistenza a taglio
• Resistenza a compressione
• Durezza superficiale
• Attitudine all’incollaggio
• Durabilità naturale
Sono stati inoltre calcolati i valori relativi alla quantità di carbonio immagazzinata nel legno (e nei prodotti derivati se disponibili), potendo quindi fornire al progetto un contributo importante nell'ottica dello stoccaggio del carbonio e della competitività dei sistemi forestali.
Risultati raggiunti:
• Identificazione di possibili applicazioni industriali per il legno di Paulownia sulla base dei risultati della caratterizzazione legno in termini di proprietà fisico-meccaniche e di durabilità;
The action envisaged a verification of the adaptability of the species to the regional environment (Emilia Romagna), identification of the soil factors limiting cultivation, monitoring of the nutritional status of the plants using soil and plant analysis techniques. Simultaneously with the sampling of the soil, the main variables of the Paulownia vegetation were measured, i.e. diameter, height and volume of the topsoil. The presence of any diseases was also visually assessed and the failures accounted for, i.e. the percentage of dead plants among those planted. Finally, the interventions carried out on the plants since planting and on the soil were noted in order to be able to evaluate and define good practices.
Accomplished results:
• Identification of the correlations between pedological parameters, soil fertility with growth rates and biomass accumulation of the plant as well as development of potential reference indices for the evaluation of the nutritional status of the tree (foliar indices);
• Development of new cultivation techniques for maximizing production and environmental sustainability;
• Definition of Paulownia guidelines able to guide producers on the basis of the best agronomic techniques aimed at both reducing the environmental impact and maximizing the production yields of the plants.
L’azione ha previsto una verifica dell’adattabilità della specie all’ambiente regionale (Emilia Romagna), individuazione dei fattori pedologici limitanti la coltivazione, monitoraggio dello stato di nutrizione degli impianti mediante tecniche di analisi del terreno e delle piante. Contemporaneamente al prelievo del suolo, sono state misurate le principali variabili della vegetazione di Paulownia, cioè diametro, altezza e volume del soprassuolo. E' stata inoltre valutata visivamente la presenza di eventuali malattie e contabilizzate le fallanze, ovvero la percentuale di piante morte fra quelle messe a dimora. Infine, si è preso nota degli interventi eseguiti sulle piante fin dall’impianto e sul suolo per poter valutare e definire le buone pratiche.
Risultati raggiunti:
• Identificazione delle correlazioni fra parametri pedologici, fertilità del suolo con i ritmi di crescita e accumulo di biomassa della pianta nonché messa a punto di potenziali indici di riferimento per la valutazione dello stato nutrizionale dell'albero (indici fogliari);
• Sviluppo di nuove tecniche di coltivazione per la massimizzazione delle produzioni e la sostenibilità ambientale;
• Definizione di linee guida della Paulownia in grado di orientare i produttori sulla base delle migliori tecniche agronomiche finalizzate contemporaneamente sia alla riduzione dell’impatto ambientale che alla massimizzazione delle rese produttive degli impianti.