Sampling model for the residual biomass: the case of hazelnut in the province of Viterbo. Estimates of the amount of pruning, chemical, physical and energetic characterization of biomass and prospects of use

Dottorato di ricerca in Ingegneria dei sistemi agrari e forestaliIn questo lavoro è stata indagata la biomassa ottenuta dalla potatura del nocciolo nella provincia di Viterbo. Ad oggi, i residui di potatura vengono eliminati direttamente in campo dagli agricoltori, tramite bruciatura; in questo modo una grande quantità di biomassa, rappresentata dalle potature del nocciolo, viene persa ogni anno. Questi residui costituiscono un’importante risorsa che potrebbe essere usata per la produzione di energia termica. Tuttavia, vi è una sensibile differenza tra la produzione di piante giovani e quella di piante vecchie, così lo scopo di questo lavoro è di valutare la quantità di biomassa prodotta dalla potatura del nocciolo, considerando l'età delle piante e il numero di piante per ettaro. Per stimare la biomassa prodotta è stato utilizzato un modello a griglie; in laboratorio sono stati determinati l’umidità della biomassa, il potere calorifico inferiore, le ceneri, il contenuto di carbonio (C), idrogeno (H) e azoto (N). I risultati mostrano che la quantità media di biomassa ottenuta dalla potatura delle nocciole è di 3,5 kg/pianta, mentre il valore medio della produzione per ettaro è di 1.388 kg, con un contenuto di umidità di circa il 46,69% al momento della raccolta. Il potere calorifico ottenuto è pari a 18,39 MJ/kg. Per eguagliare l'energia prodotta da 1 kg di gasolio sono necessari 2.32 kg di potatura. L'uso di potatura come risorsa energetica è una reale opportunità per gestire correttamente i rifiuti agricoli e creare posti di lavoro.In this work the biomass obtained from hazelnuts pruning in the province of Viterbo was investigated. At present, the pruning’s residues are destroyed by farmers directly in the field, at the end of the pruning; in this way, every year, a large quantity of biomass, represented by hazelnut’s pruning, is lost; the residues obtained from the hazelnut’s pruning, are an important source of biomass that could be used for thermal energy production. However, there is a sensible difference between young and old plants production, so the aim of this work is to appraise the amount of biomass available from hazelnut pruning, considering the age of plants and the number of plants per hectare. To evaluate the amount of pruning a grid model was utilized. In laboratory humidity of biomass, low calorific value, ash and the content of carbon (C), hydrogen (H) and nitrogen (N) were determined. The results show that the amount of biomass obtained from pruning of hazelnuts is 3,5 kg/plant while the average value of production per hectare is 1.388 kg, with an humidity content of about 46,69%. The pruning calorific value obtained is equal to 18,39 MJ/kg. In order to equal the energy produced by 1 kg of diesel oil are needed 2.32 kg of pruning. The use of pruning as an energy biomass resource is a real opportunity to properly manage agricultural waste and create jobs