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Luciana G. Angelini Gruppo di ricerca sulle colture non food

Iniziative progettuali nel settore dell’agricoltura non food in Toscana 12 dicembre 2005 Centro Interdipartimentale di Ricerche Agro Ambientali “E. Avanzi”. La ricerca sulle colture a destinazione non alimentare in Toscana nell’ambito di progetti internazionali. Luciana G. Angelini

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Luciana G. Angelini Gruppo di ricerca sulle colture non food

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Presentation Transcript

  1. Iniziative progettuali nel settore dell’agricoltura non food in Toscana 12 dicembre 2005 Centro Interdipartimentale di Ricerche Agro Ambientali “E. Avanzi” La ricerca sulle colture a destinazione non alimentare in Toscana nell’ambito di progetti internazionali Luciana G. Angelini Gruppo di ricerca sulle colture non food Dipartimento di Agronomia e Gestione dell’Agroecosistema

  2. PROGETTO SPINDIGO (2001-2004)Sustainable Production of Plant-Derived IndigoObiettivo: reintrodurre colture da indaco naturale nei sistemi agricoli europei EU FP5 € 3.6 millioni11 Partners : Finland, UK,Germany, Italy, SpainLuciana Angelini, Dipartimento di Agronomia e Gestione dell’Agroecosistema (Università di Pisa) Oggi il principale impiego dell’indaco è la tintura del cotone ed in particolare del tessuto denim per i jeans. Attualmente su un mercato di 120.000 t/a di coloranti sintetici prodotti, 10.000 sono rappresentati dal solo indaco di cui uno degli impieghi principali è relativo alla colorazione di jeans (si parla di cifre intorno a 109 paia di jeans l’anno)

  3. 2003 Pitti Immagine Uomo 2002 Pitti Immagine Uomo 2001 London Fashion Week Mely’s Maglieria KOS Project Karada: Corpo Nove Boudica Spindigo – il mercato

  4. SPINDIGO –Partner europei • MTT Agrifood • Critical Processes • Reading University • Bristol University • LIVOS, Wieren • TLL, Dornburg • Pisa University • Valencia University • Caja Rural Valencia

  5. Pisa, TLL, Bristol MTT (Scandinavia) TLL (Central Europe) Bristol (Western Europe) Pisa, Valencia (Mediterranean) Critical Processes Ltd Reading University LIVOS SPINDIGO-La filiera produttiva MIGLIORAMENTO GENETICO ASPETTI AGRONOMICI E FITOTECNICA TECNOLOGIA D’ ESTRAZIONE PURIFICAZIONE DELL’ INDACO TINTURA

  6. SPINDIGO – le colture • Isatis tinctoria – guado • dalla Spagna alla Finlandia • Italia: resa in indaco 75-100 kg ha-1 • Polygonum tinctorium • Centro & Sud Europa • Italia: resa in indaco 150-200 kg ha-1 • Isatis indigotica • (Chinese woad) • Centro & Sud Europa • Italia: resa in indaco 80-120 kg ha-1

  7. Aspetti biochimici • analisi precursori • ottimizzazione del processo di estrazione per migliorare le rese su scala industriale • analisi della purezza

  8. Sperimentazione di filiera per la produzione di indaco naturale

  9. 2002 2001 2003 SPINDIGO: Prototipi di estrazione Elementi chiave: • On-farm • Mobile • Semplice • Robusta • Efficiente

  10. I.tinctoria P.tinctorium I.indigotica Purificazione: Obiettivo >90% prodotto puro Identificare le impurità nell’indaco naturale Simulare in laboratorio la formazione dell’indaco dai precursori Ottimizzare il processo di estrazione per evitare l’inclusione di impurità

  11. SPINDIGO – studio della formazione dell’indaco • Massimizzare la conversione dei precursori in indaco • Evitare la formazione di impurità • Massimizzare la sedimentazione Analisi dell’indaco naturale • Analisi chimiche • LC-MS • GC-MS • 1H NMR • Analisi strutturali • Cristallografia raggi-X • Spettroscopia Raman

  12. Tintura • Non richiede mordenzatura dei filati • 10% di indaco su peso di filato • preparazione bagno di tintura (riduzione del colorante) • ossigenazione e lavaggio Alternative al processo di riduzione Biotecnologie (agenti riducenti organici) Sottoprodotti biodegradabili Uso di ultrasuoni Riduzione elettrochimica dell’indaco solido Uso di membrane in resina

  13. Spindigo – nuovi metodi di riduzione (bio)tecnologici • 1906 Bisolfito • 1994 - Indaco pre-ridotto • Futuro ? biotecnologie Riduzione batterica

  14. New Fibres for Biocomposites(1997-2001)PRODUZIONE, ANALISI E VALORIZZAZIONE DI FIBRE DI GINESTRA E RAMIE PER MATERIALI BIOCOMPOSITI Giovanni Levita,Augusto Marchetti, Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali (Università di Pisa)Luciana Angelini Dipartimento di Agronomia e Gestione dell’Agroecosistema (Università di Pisa)Stazione Sperimentale Cellulosa, Carta, Fibre Tessili Vegetali e Artificiali, Milano

  15. IMPIEGHI NON TRADIZIONALI • COMPOSITI • BIOEDILIZIA • GEOTESSILE BIOCOMPOSITI Incremento dell’impiego di compositi matrice polimerica rinforzata con fibre naturali: • legislazione ed accordi internazionali mirati alla tutela dell’ambiente • direttiva comunitaria 53/2000 VANTAGGI: • maggiore riciclabilità • riduzione del peso fino al 30% • buone proprietà meccaniche • eccellenti proprietà di isolamento acustico, termico ed elettrico • riduzione dei costi • minore tossicità

  16. stigliatura pettinatura

  17. IL MERCATO OGGI • Nord-America 200.000 t  media 13 kg/auto • Europa Occidentale 44.000 t  media 3 kg/auto • Macchine tedesche si è riscontrato un incremento di fibre impiegate del 19% dal 1996 al 2000, di cui il 90% rappresentato da canapa. IL MERCATO DOMANI Si presume che entro il 2005 in Europa l’utilizzo delle fibre naturali nell’industria automobilistica raggiungerà le 70.000 t e le 100.000 t entro il 2010

  18. ANALISI MORFOLOGICAdelle fibre • Ramié stigliato meccanicamente : 14,6 GPa • Canapa macerazione con batteri : 12,2 GPa • Ginestra macerazione con batteri: 21,5 GPa CARATTERIZZAZIONE MECCANICAdella fibra: MODULO ELASTICO

  19. Brassica carinata Camelina sativa Coriandrum sativum Euphorbia lagascae, Lepidium sativum Lesquerella fendleri Madia sativa Vernoniagalamensis CTVO-NETChemical-Technical Utilisation of Vegetable Oils (1997-2000)ANTI-NUTRITIVE CONSTITUENTS IN OILSEED CROPS FROM ITALYBertrand Matthäus Federal Research Center for Nutrition and Food, Institute for Lipid Research, Munster (Germany)Luciana Angelini, Dipartimento di Agronomia e Gestione dell’Agroecosistema (Università di Pisa) Glucosinolati, sinapina, inositol fosfati, tannini condensati

  20. PROGETTO INTERREGII (1997-1999)PRODUZIONE, ANALISI E VALORIZZAZIONE DEL BIODIESEL DA OLI VEGETALIRoberto Tartarelli,Sandra Vitolo, Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali (Università di Pisa)Marco Mazzoncini, Dipartimento di Agronomia e Gestione dell’Agroecosistema (Università di Pisa)Adolfo Senatore, Dipartimento di Ingegneria Meccanica per l’Energetica (Università Federico II di Napoli) PROGETTO INTERREGIII C (2005-2006)GESTIONE SOSTENIBILE AGRO-TERRITORIALE per gli OLI TESSILI (GATSPOT)Andrea Corti,Camilla Ciancio, Dipartimento di Energetica – Università di Firenze)Marco Mazzoncini,Luciana Angelini Dipartimento di Agronomia e Gestione dell’Agroecosistema (Università di Pisa)Antoni Fargas i Angrill (Universitat Politecnica de Catalunya - UPC)Vasso Georgakopoulou, Anaptyxiaki Etaireia Lakonias “Parnonas – Taygetos” SA

  21. COLTURE DA BIOMASSA PER ENERGIA (1992-2005)PRODUZIONE, CARATERISTICHE DELLA BIOMASSA E BILANCIO ENERGETICO DI CANNA COMUNE E MISCANTOEnrico Bonari, SSSUP S.Anna PisaLuciana Angelini, Marco Mazzoncini, Lucia Ceccarini, Dipartimento di Agronomia e Gestione dell’Agroecosistema (Università di Pisa)

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