project - EIP-AGRI Operational Group
Wood Chipping Machine for mountain territories in Emilia Romagna - Clean-ER
Cippatore leggero per territori montani in Emilia Romagna - Clean-ER
Objectives
• Construction of a small chipping machine to be used in mountainous wooded areas .
• Enhancement of chipped biomass by the action of a micro carboniser capable of converting it into thermal, electric energy and biochar.
• Use of biochar as a soil improver to improve the chemical-physical properties of the soil including the cation exchange capacity, the pH, and in particular the water retention capacity.
• Assessment of the environmental benefits obtainable from the pyrolysis of biomass for energy (syngas) and agronomic (biochar) purposes, in terms of increasing the carbon stock in the soils and reducing greenhouse gas emissions.
Objectives
• Realizzazione di un cippatore di piccole dimensioni per potere essere utilizzato in aree boschive montane
• Valorizzazione della biomassa cippata per azione di un micro carbonizzatore in grado di convertirla in energia termica, elettrica e biochar.
• Utilizzo del biochar come ammendante per migliorare le proprietà chimico-fisiche del suolo fra cui la capacità di scambio cationico, il pH, e in particolare la capacità di ritenzione idrica.
• valutazione dei benefici ambientali ottenibili grazie alla pirolisi della biomassa a scopi energetici (syngas) e agronomici (biochar), in termini di aumento dello stock di carbonio nei suoli e riduzione delle emissioni di gas ad effetto serra.
Activities
Construction of a small wood chipping machine for application in mountain territories
Collection of wood biomass from mountain forests and their pyrolysis to obtain energy and biochar
Appplication of biochar to soil to improve soil structure and soil quality
Assessment of the environmental impacts associated with the plan following the life cycle assessment approach
Activities
Costruzione del cippatore di piccole dimensioni per territori montani
Raccolta degli scarti legnosi da foreste di montagna e loro pirolisi per ottenere energia e biochar
Applicazione al suolo di biochar per le sue capacità ammendanti e di miglioramento della qualità del suolo
Valutazione della riduzione dell'impatto ambientale associato al piano nell'ottica di analisi del ciclo di vita
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
- Parma
- Other geographical location
- Piacenza
Project keyword
€ 192593.03
Total budget
Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.
Contacts
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Università degli Studi di Parma
Project coordinator
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Azienda Agraria Sperimentale Stuard
Project partner
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CINSA - Consorzio Interuniversitario Nazionale per le Scienze Ambientali.
Project partner
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Centro di Formazione, Sperimentazione e Innovazione "Vittorio Tadini"
Project partner
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Comunalia di Valdena Santa Maria
Project partner
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Consorzio Comunalie Parmensi
Project partner
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Fire Pack di Rossi Fabio
Project partner
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Consorzio della Bonifica Parmense
Project partner
Resources
2 Practice Abstracts
The project demonstrated that sustainable forest management can include the recovery and valorization of biomass usually considered as waste. The removal of brushwood from the forest, and its treatment with the prototype chipper on site, proved beneficial to the health of the exbuscated soils and the usability of the area.
The project demonstrated that biochar can be obtained not only from the biomass of logs taken from the forest, but also from normally unused waste biomass. Biomasses of a particular type, moist and irregularly shaped, require carefully arranged pyrogasifiers, such as the prototype used in the project, while still obtaining biochar of acceptable or good quality. Chemical-physical and toxicological characterization revealed interesting characteristics of biochar, especially for stimulation of plant growth and potential in carbon sequestration.
Growth of visible fungi on the surface and diversity analyses of microscopic fungi highlighted the stimulatory role of biochar in its interactions with microorganisms.
Economic and environmental analyses point to clear benefits of applying pyrogasification for energy and biochar recovery, to varying degrees that depend on the type of pyrogasifier and the biomass itself. For the sustainability of the proposed solutions, current and projected economic benefits are essential.
Il progetto ha dimostrato che una gestione sostenibile della foresta può includere il recupero e la valorizzazione di biomasse solitamente considerate scarti. La rimozione della ramaglia dal bosco, e il suo trattamento con il cippatore prototipale in loco, si è rivelata positiva per la salute dei suoli esboscati e per la fruibilità dell’area.
Il progetto ha dimostrato che si può ottenere biochar non solo dalla biomassa dei tronchi prelevati dal bosco, ma anche da biomasse di scarto normalmente non utilizzate. Biomasse di tipo particolare, umide e di forma non regolare, richiedono pirogassificatori accuratamente predisposti, come quello prototipale usato nel progetto, ottenendo comunque biochar di qualità accettabile o buona. La caratterizzazione chimico-fisica e tossicologica ha evidenziato caratteristiche interessanti dei biochar, soprattutto per la stimolazione della crescita vegetale e per il potenziale nel sequestro di carbonio.
La crescita dei funghi visibili sulla superficie e le analisi di diversità dei funghi microscopici hanno evidenziato il ruolo di stimolazione del biochar nelle sue interazioni con i microrganismi.
Le analisi economiche e ambientali puntano a vantaggi evidenti dell’applicazione della pirogassificazione per il recupero di energia e di biochar, in misura diversa che dipende dal tipo di pirogassificatore e dalla biomassa stessa. Per la sostenibilità delle soluzioni proposte, i vantaggi economici attuali e previsti sono indispensabili.
The general objective of the project is the conversion of woody/shrub biomass of low economic value located in mountain areas, in a logic of closed supply chain and energy valorisation. These are the processing residues of forests, stored in sites which, in addition to being dangerous causes of forest fires, tend to hinder mobility through the wooded area and, moreover, stifle the development of undergrowth products such as mushrooms and forest fruits. The removal of these residues requires a reduction in size by chipping, to obtain a biomass that is easy to transport and store. The project proposes an innovative organizational solution starting from the conversion of woody/shrub waste biomass located in mountain areas, with an innovative prototype chipping machine, of small dimensions (for use in mountainous wooded areas where the conditions of slope and presence of standing plants are not an obstacle to the passage of the vehicle), to obtain a biomass that is easy to transport and store and subsequently to be partially valorized with the conversion into thermal, electric energy and biochar, in the logic of a circular supply chain. The subsequent use of biochar to close the cycle not only favors fungal and undergrowth production, with benefits on soil quality, reduction of greenhouse gas emissions and nutrient use efficiency, but also sequestration of carbon in soil.
Obiettivo generale del progetto è la conversione di biomassa legnosa/arbustiva di basso valore economico localizzata in aree montane, in una logica di filiera chiusa e valorizzazione energetica. Si tratta dei residui di lavorazione delle utilizzazioni forestali, in accumuli che, oltre ad essere pericolose cause di incendi boschivi, tendono ad ostacolare la mobilità attraverso l’area boschiva e, inoltre, soffocano lo sviluppo dei prodotti del sottobosco quali funghi e frutti di bosco. La rimozione di tali residui richiede una riduzione di dimensioni mediante cippatura, per ottenere una biomassa facile da trasportare e da immagazzinare. Il progetto propone un’innovativa proposta organizzativa di processo partendo dalla conversione di biomassa legnosa/arbustiva di scarto localizzata in aree montane, con un cippatore prototipale innovativo, di piccole dimensioni (per un utilizzo in aree boschive montane dove le condizioni di pendenza e presenza di piante in piedi non siano di ostacolo al passaggio del mezzo), per ottenere una biomassa facile da trasportare e da immagazzinare e essere successivamente in parte valorizzata con la conversione in energia termica, elettrica e biochar, con una logica di filiera circolare.
L’utilizzo successivo del biochar per chiudere il ciclo non solo favorisce la produzione fungina e del sottobosco, con benefici sulla qualità dei suoli, sulla riduzione delle emissioni di gas a effetto serra e sull’efficienza di utilizzo dei nutrienti, ma anche il sequestro del carbonio.