INDICI DI VALUTAZIONE ENERGETICA: L'EROEI (Energy Return On Energy Investment)

Questo indice è fondamentale per analizzare se davvero un energia rinnovabile è conveniente.

Nell’ EROEI (o EROI  in italiano) non sono incluse le spese economiche ma solo le energie.

Nel computo dell’ EROEI includiamo l’energia spesa per ogni fase del processo d’ottenimento dell’energia “dalla culla alla tomba” per intenderci.

L’EROEI il ritorno d'energia dell’investimento energetico ovvero Energy Return On Energy Investment è il rapporto tra energia investita per costruire un impianto e l’energia che questo impianto produrrà durante la sua vita attiva.

Un EROEI deve essere molto maggiore di 1.

Un investimento energetico come la costruzione d’un impianto ha senso soltanto se l’energia prodotta dall’impianto durante la sua vita attiva è superiore a quella che è stata necessaria per costruirla (siamo disposti ad accettare EROEI più bassi soli se investiamo in un vettore (mezzo di trasporto dell’energia) energetico, perdita bilanciata dalla facilità e comodità d’uso, dalla densità energetica alta, dal facile immagazzinamento, quale può essere ad esempio l’olio vegetale sink di carbonio o l’idrogeno il mezzo di trasporto energetico del futuro.

Ma al momento della produzione dell’energia non ha senso partire in perdita. La misura dell’ EROEI è mezzo importante di comparazione tra tecnologie energetiche. Dal bilancio d’energia del biodiesel sappiamo che l’energia prodotta è doppia rispetto a quella spesa in energia fossile per la sua produzione.

Se poi si considerano tutti i sottoprodotti allora l’energia totale prodotta, è 5,4 volte superiore all’unità d’energia spesa per la produzione (Chiaramonti, 2006.www.biofox.it).

L’EROEI della tecnologia fotovoltaica può avere un valore di 9-10 pannelli in silicio di recente produzione questo vuol dire che un pannello di silicio produrrà nel corso della sua vita 9-10 volte più energia di quella necessaria per costruirlo.

Dopo 25 anni un pannello di 100 metri quadri ha prodotto l’energia necessaria a costruire circa 100 metri quadri di pannelli.

Questa di reinvestire gli interessi di qualcosa è una tipica situazione che in  campo finanziario chiamiamo: “interesse composto”.

In questo caso lo possiamo calcolare con una resa del 90% anno.

Nella pratica calcolare l’ EROEI  d’un sistema energetico non è cosa ovvia.

Dobbiamo per prima cosa calcolare l’energia necessaria alla costruzione.

Per questo bisogna sommare tutti i contributi energetici da tutte le sorgenti.

In caso di una fabbrica dovrò calcolare pure l’energia per costruire la fabbrica, quella spesa dagli operai per arrivarci, l’energia necessaria per l’estrazione della materia prima e portarla in fabbrica, quella per trasportare tutte le strutture sul luogo e poi montarle e così via. Inoltre a questi vanno aggiunti i costi che saranno necessari per smontare l’impianto alla fine del suo ciclo utile e per rimettere l’area utilizzata nelle condizioni iniziali.

Questo tipo di calcoli si chiama analisi del ciclo vita LCA ed è normato rigorosamente.

Dopo di che, si procede a calcolare l’energia prodotta dall’impianto durante il suo ciclo attivo previsto.  Il rapporto tra le due grandezze energia utilizzata ed energia ottenuta è EROEI. Spesso nell’analisi dell’EROEI vi è difficoltà notevole nel quantificare con esattezza le grandezze e spesso sono stime, col risultato che l’analisi varia con chi la fa in alcuni casi. C’è inoltre il problema dei cosiddetti costi esterni.

Questi sono tutti i costi sia monetari che energici non pagati dal produttore ma dalla società.

Per esempio nel caso del petrolio saranno i costi dell’inquinamento ad essere scaricati sulla collettività.  L’ EROEI è il miglior metro di giudizio che disponiamo.

Vi sono abbreviazioni e termini che indicano la stessa cosa dell’EROEI: EROI, EYR ovvero Energy Yield Return oppure  Energy Payback Ratio (EPR).

importante è il concetto d’emergia sollevato da Howard T.Odum che parte da un’idea molto simile all’EROEI ma cerca di mantenere una rigorosa definizione delle grandezze usate partendo dalla radiazione solare intesa come fonte prima dell’energia.

Odum in base ai suoi calcoli misura l’energia in sej o emijouile solari.

EROEI e l’emergia d’Odum alla fine misurano la stessa cosa: la resa energetica del sistema. Spesso è molto utile tradurre i calcoli energetici in termini di CO₂ risparmiata.

S’assume nel calcolo che l’energia spesa per costruire l’impianto sia tratta da impianti convenzionali a combustibili fossili e che l’energia generata dal nuovo impianto sia utilizzata per evitare che qualche altro impianto a combustibili fossili produca CO₂.

Un altro concetto simile all’EROEI è l’Energy Payback Time (ETP) ovvero il tempo di ritorno energetico. Il tempo necessario affinché un impianto produca la stessa energia necessaria per costruirlo. Il fotovoltaico ha un ETP circa di 3 anni ottenuto dividendo 30, ovvero la vita d’un pannello fotovoltaico per 9 il loro EROEI.

L’ETP in un panello fotovoltaico è compreso tra 2-5 anni.

In ogni modo la relazione fra ETP ed EROEI non si può determinare semplicemente con un rapporto. Può darsi che la resa di un sistema vari col tempo per esempio degradandosi progressivamente come nel caso delle celle fotovoltaiche a silicio amorfo.

In questo caso il sistema potrebbe avere un buon ETP  ma un basso EROEI.

Il rapporto tra eroi ed ETP dipende dalla durata di vita del sistema.

Il fotovoltaico ha un buon EROEI ma un ETP non particolarmente esaltante.

Il contrario vale, per esempio per le biomasse che hanno EROEI abbastanza bassi (addirittura minori di uno in certe fasi), però il ciclo di vita in una coltura è solamente un anno quindi l’ETP può essere migliore di quello del fotovoltaico. L’ EROEI  è una grandezza che può variare col tempo. Per le tecnologie rinnovabili, i progressi della tecnologia producono un continuo miglioramento, al contrario delle tecnologie che si basano su risorse minerarie e quindi esauribili.

In questo caso le migliorie tecnologiche non riescono a tenere il passo con il progressivo esaurimento delle risorse che causa un aumento dei costi sia monetari che energetici con la conseguente riduzione dell’ EROEI e l’allungamento di ETP (vedi sabbie bituminose con EROEI  che tende a meno di uno).

Il caso classico è quello del petrolio che era partito con EROEI altissimi ma che adesso potrebbe essere addirittura minore o tendente a uno se si tenesse conto di tutti i costi aggiuntivi.

In tabella 1 nella pagina successiva v’è un confronto tra varie energie e il loro EROEI.

Tab 1. EROEI delle fonti energetiche.

(da: “A sustenible future” di  Elliott e Ian Hore Lacy. Aspoitalia.net)

Tecnologia   di produzione energetica	Valori riportati da vari autori	Valori riportati da Odum	Note riguardante l’Eroei
Grande idroelettrico	50-250		Decade con il degrado dei bacini. Alto impatto ambientale per creare il bacino artificiale costruire la diga. Alta CO2 rilasciata per la fermentazione delle piante rimaste in fondo al bacino allagato.
Mini-idro	30-270
Petrolio anni d’oro	50-100		Fino al 1970
Petrolio oggi		5-15
Eolico	5-20-80		Dipende dai siti, 20 in  Italia, 50-100 per le coste dei paesi dei mari del Nord.
Nucleare	5-100	Minore di 1
Fotovoltaico a film sottile		25-80
Fotovoltaico convenzionale al silicio	4-9	Minore di 1.	Il valore di meno uno è tratto da Odum ma è sicuramente obsoleto ma ha dato  origine alla diffusa opinione secondo cui  non  è una tecnologia che da una resa accettabile. In realtà il valore è molto più alto per i nuovi pannelli.
Carbone	2-17
Gas naturale	5-6
Biomassa	4-9
Etanolo		1,2	E’ minore di 2 ma molti autori ritengono che sia intorno a 1,2 con particolari accorgimenti.
Sabbie bituminose		Quasi minore di 1.	Dati molto controversi ma sicuri valori molto bassi di resa energetica che rendono conveniente l’estrazione solo in termini d’equilibrio nelle forniture e costi se si mantiene il prezzo del petrolio sopra i 70 e non crescono le alternative.

Nonostante elevati range d’incertezza a cui bisogna far fronte, questa analisi è la più efficiente da un punto di vista globale.

Dalla tabella 3.1.2 s’evince come il petrolio fu un caso unico perchè caratterizzato da un alto EROEI e da un rapido ciclo di ritorno, unita ad un’ altissima densità energetica sia in termini di peso che di volume.

Ha dato uno stimolo formidabile allo sviluppo del vivere umano essendo stata un formidabile flusso d’energia ausiliare a disposizione dell’uomo così come il carbone ai tempi dell’Inghilterra vittoriana.

Non c’è un'altra fonte energetica all’orizzonte con le stesse caratteristiche.

L’ EROEI del petrolio si è molto abbassato per via del possibile esaurimento dei pozzi a buon mercato. L’importante è che l’ EROEI della mia possibile energia rinnovabile sia sempre maggiore di uno.

Una volta le rinnovabili avevano a loro sfavore la fluttuazione, l’intermittenza dell’emissione d’energia, ma oggi con le moderne tecnologie d’immagazzinamento dell’energia ciò non vale più.

Il carbone dall’analisi EROEI sembra un ottima energia con un buon valore ma dobbiamo considerare anche le variabili socio ambientali e il carbone è a parità d’energia generata il sink di carbonio che rilascia nell’atmosfera la maggior quantità d’anidride carbonica, per questo è da scartare considerando anche il pericolo e l’alto costo in vite umane per estrarlo dalle miniere. Questo perché l’ EROEI va integrato e visto nel complesso con le altre variabili (www.eroei.com; www.aspoitalia.net, 2007).

G.N.

PRINCIPI DI TOSSICOLOGIA

Molte piante coltivate o anche alcune parti di piante alimentari ma immature possono dare avvelenamento per la presenza di alcaloidi, saponine, acido cianidrico, solanine come nel caso delle solanacee, nitrati per cattiva costituzione o agronomia del suolo, acido ossalico, o per la contaminazione di funghi come nel caso dell’arachide. Altre invece contengono composti antinutrizionali che limitano l’assorbimento intestinale delle proteine ad esempio o del ferro come nel caso delle fitati, dell’acido ossalico

Di seguito è riportato un elenco dei principali antnutrizionali.

Fitati: leganti dei metalli (Calcio, Magnesio, Zinco, Rame, Ferro) ne inibiscono l’assorbimento riducendone la disponibilità; presenti soprattutto nella crusca dei cereali.

Acidi ossalici: (e acidi bicarbossilici. Formano composti col Calcio introdotto con la dieta (ad esempio l'ossalato di calcio) formando cristalli insolubili, che possono precipitare nelle vie urinarie e determinare lesioni parenchimali o la formazione di calcoli.

Inibitori delle proteasi: i legumi contengono inibitori della Tripsina, fondamentale enzima digestivo che permette l'assorbimento delle proteine. Possono contenere inoltre Lectina, che pure riduce l'attività di tripsina e chimotripsina.

Nitrati NO3: nelle verdure e nelle foglie soggette a cattive pratiche agronomiche si trasformano in nitriti e nitrosammine (cancerogene) che si legano all’emoglobina e limitano l’ossigenazione del sangue.

β-aminopropionitrile: aminoacido neurotossico, presente nei semi di cicerchia, causa latirismo (disturbi di mobilità degli arti inferiori ed alterazione della sensibilità generale).

Solanina: è un glicoside che si forma nelle parti verdi della patata, è termostabile, causa disordini neurologici e danni alla retina.Linamarina e Murrina Amigdalina: glucosidi cianogenici, possono generare intossicazione da cianuro; sono presenti nei semi delle rosacee (pesche, mandorle).

Aflatossine: presenti nelle muffe, danno tossicità epatica e, ad alte dosi, sono correlate all'insorgenza di tumori epatici.

Ergotine (acido lisergico): alcaloidi, in alcuni funghi parassiti della segale cornuta, vasocostrittori, interferenze con SNC, causano convulsioni, allucinazioni, ergotismo (o fuoco di Sant’Antonio).

Alcaloidi

Il termine è più di tipo farmacologico e medico che di tipo chimico, dato che i vari alcaloidi provengono da una serie di composti organici non legati tra di loro, e l'unico dato chimico che li accomuna è la presenza di un gruppo azotato a reazione alcalina. Possiamo classificarli dal punto di vista chimico, biosintetico oppure rispetto alla loro attività biologica.

Una definizione soddisfacente è impossibile, dato che non esiste una divisione netta tra alcaloidi e ammine complesse naturali.

Solitamente derivano da vegetali, possiedono uno o più atomi di azoto (N) (generalmente in un anello eterociclico) e possiedono forti azioni fisiologiche su esseri umani e animali. Sono fortemente basici, spesso molto velenosi e/o psicoattivi.

La loro potenza arriva anche a una tossicità universale, e non c'è dubbio che qualsiasi alcaloide esercita un'azione stressante sul corpo. D'altro canto, nella pratica quotidiana ci si preoccupa poco degli alcaloidi per due ragioni:

   1. la maggior parte delle piante, anche quelle considerate più sicure, contiene degli alcaloidi: è spesso un errore provare a valutare una pianta esaminando i suoi costituenti isolati gli uni dagli altri;

   2. la tossicità degli alcaloidi è del tipo più diretto, cioè un sovradosaggio causa

immediati sintomi di rigetto.

Ciò non significa che non si debba usare cautela. Uno dei punti più importanti è che gli alcaloidi non sono molto solubili in acqua ma lo sono in alcool. Dato che la maggior parte dei dati tradizionali sulle piante medicinali riguardano soluzioni acquose, è probabile che i dati su piante contenenti alcaloidi non riflettano la reale pericolosità dei moderni preparati alcolici.

Struttura

Ci sono tre tipi principali d’alcaloidi:

   1. alcaloidi non eterociclici, o alcaloidi atipici (protoalcaloidi,ammine   biologiche), come per esempio la colchicina.

   2. pseudo-alcaloidi, derivati da terpenoidi o purine.

   3. alcaloidi eterociclici o alcaloidi tipici.

Gli alcaloidi sono sostanze altamente reattive con attività biologiche anche a dosaggi bassi ( Solomons, 2001) .

Saponine

Le saponine (o saponosidi) sono dei glicosidi terpenici di origine vegetale che prendono il nome dalla Saponaria officinalis, che veniva coltivata un tempo per il lavaggio della lana. Centinaia di piante contengono saponine, e quest'ultime possono essere così abbondanti da raggiungere anche il 30% del peso secco della pianta.

Sono in grado di abbassare la tensione superficiale in soluzioni acquose; sono capaci di formare soluzioni colloidali schiumeggianti e si possono usare come emulsionanti.

L'iniezione per via parenterale di questi composti determina emolisi.

L'assunzione per via orale, invece, non produce quest’effetto velenoso in quanto l'attività emolitica delle saponine si esplica solo se la molecola rimane intatta, cosa che durante la digestione non avviene in quanto essa viene scissa nei due suoi componenti.

In animali a sangue freddo e nei pesci le saponine risultano tossiche in ogni caso per cui nel passato piante contenenti queste sostanze sono state usate come veleni per la caccia.

Si ritiene che le saponine siano utilizzate dalle piante come sistemi difensivi contro organismi patogeni, in particolare funghi. In alcuni casi esse sono già presenti; altre volte vengono sintetizzate da dei precursori nel caso in cui la pianta abbia subito un danno.

 Unico tra i cereali che contiene saponine è l'avena, che infatti risulta il più resistente fra i cereali alle muffe ed ai funghi. È stato accertato che l'azione fungicida è dovuta alla reazione delle saponine con steroli presenti nelle membrane delle ife dei funghi, alla rottura della membrana ed alla conseguente morte del fungo

Strutturalmente, le saponine sono formate dall'unione di residui zuccherini (come glucosio, fruttosio, galattosio, arabinosio od altri) con una molecola non zuccherina detta aglicone (nel caso specifico anche sapogenina). Questa struttura particolare è la responsabile dell'attività detergente delle saponine in quanto gli zuccheri formano una sezione idrosolubile mentre l'aglicone risulta essere liposolubile (J. Newell,1998).

Cenni di  tossicologia  sulle piante alimentari

Alcune famiglie a cui appartengono anche specie alimentari note contengono sostanze tossiche. Le varietà coltivate sono state selezionate per abbattere al minimo la concenrazione degli antinutrizionali e composti tossici presenti.

In questo caso la specie se tossica non lo è nella parte commestibile oppure tramite alcuni processi come la cottura, la bollitura in soluzione alcalina, il lavaggio perde la sua tossicità.

Le Solanacee contengono solanina in tutte le parti verdi ad esempio nella pianta della patata e non è eliminabile tramite cottura (Dreisbach. R., 1984).

La solanina è neurotossica ed è anche in grado di provocare emoraggie alla retina se assunta in alte dosi.

Le Euforbiacee contengono spesso principi tossici come nel caso del ricino e della manioca che contiene acido cianidrico eliminabile tramite lavaggi e cottura. Altre specie ornamentali dai fiori vistosi sono fortemente tossiche (AguilaA et al, 1982).

Le Areacee contengono alcaloidi come nei fiori della Chamaedora tepejilote che è infatti consumato previa bollitura a volte con soluzione alcalina ma sempre l’acqua di cottura è allontanata e il fiore scolato prima di continuare a cucinare o di servire.

Nello Stato di Veracruz abbiamo riscontrato come le sue infiorescenze erano consumate giovani perché se mature erano amare e coriacee. Queste due caratteristiche dipendono nel primo caso dall’aumento della concentrazione d’alcaloidi presenti e nel secondo caso dall’aumento in fibra grezza che rende meno assimilabile il prodotto.

L’Erythrina americana (Gasparito) contiene il maggior numero per specie e quantità di alcaloidi, nella fattispecie: eritrina, erisotisvina, alfa e beta eritorodina, hiperofina, eritrotina, eritralina. I frutti e i semi non sono eduli perché contengono una concentrazione di composti tossici ben superiore rispetto ai fiori ecco perché vengono preferiti quest’ultimi.L’ Agave salmiana o Flor de maguey contiene saponine in modo rilevante. (Sotelo 2007).

Alcuni esempi di piante ornamentali tossiche

Agrifolio  (Ilex aquifolium); fam.: Aquifoliacee.

Parti velenose: bacche, foglie. Principi attivi: glucosidi simil-digitalici.

 Sono tossiche sia le bacche che le foglie, e l'ingestione di pochi frutti (drupe rosse, anche solamente di due di queste) può provocare torpore, grave stato infiammatorio sia a livello dell'apparato gastro-intestinale con vomito e diarrea, sia a livello renale con incremento della diuresi.

Anemone  (Anemone pulsatilla L.); fam.: Ranuncolacee.

Parti velenose: tutta la pianta, i fiori in particolare. Principi attivi: anemonina e ranuncolina.

L'intossicazione si manifesta con nausea, vomito e crisi convulsive; l'anemone è una pianta potenzialmente mortale, poiché è in grado di indurre depressione respiratoria, diarrea. Sono possibili reazioni cutanee anche al semplice contatto.

Ciclamino  (Cyclamen L. sp. pl.); fam.: Primulacee. Parti velenose: tutta la pianta (parti aeree, tuberi). Principi attivi: saponine, ciclamina.

E' derivata dal suo contenuto in ciclamina, in grado di provocare una sintomatologia gastrointestinale con vomito e diarrea, si possono anche avere crisi convulsive.

Diffenbachia  (Dieffenbachia Schott sp. pl.); fam.: Aracee. Parti velenose: la pianta.

Principi attivi: ossalati, fitotossine.

Nota pianta d'appartamento che contiene nel suo tessuto delle cellule denominate "esplosive" che sono ricche di ossalato di calcio. Tale sostanza all'interno di queste cellule cristallizza sotto forma di minuscoli "aghi" che vengono chiamati rafidi.

Ginestra (Spartium junceum L.); fam.: Leguminose. Parti velenose: tutta la pianta. Principi attivi: citisina, sostanza alcaloidea molto velenosa.

La ginestra costituisce un pericolo mortale e la sintomatologia si manifesta con disturbi gastrointestinali (nausea, vomito, diarrea), crisi convulsive, stato comatoso che può giungere alla morte.

Ginestra dei carbonai(Cystus scoparius L.); fam.: Leguminose. Parti velenose: l'intera pianta, ma soprattutto fiori e semi. Principi attivi: sparteina, scoparina.Tachicardia, cefalea, nausea e vomito rappresentano la sintomatologia.

Lauroceraso  (Prunus laurocerasus); fam.: Rosacee.

Parti velenose: foglie. Principi attivi: laurocerasina che per idrolisi produce acido cianidrico (sia a contatto con la saliva che con l'acqua).

 E' una pianta mortale, la sintomatologia dell'avvelenamento si manifesta con vomito, cefalea, astenia

Mughetto  (Convallaria majalis L.); fam.: Liliacee. Parti velenose: tutta la pianta, fiori,  foglie, frutti (bacche rosse). Principi attivi: glucosidi cardiocinetici, saponine.

 E' una pianta di grande pericolosità e il suo avvelenamentyo può essere mortale; deve esser posta attenzione anche al semplice contatto. Dolori addominali, salivazione, nausea, vomito, diosturbi cardiaci rappresentano la sintomatologia; il quadro clinico, successivamente, evolve verso il coma e quindi la morte.

Oleandro (Nerium oleander); fam.: Apocynacee. Parti velenose: tutta la pianta (fiori, frutti, stelo). Principi attivi: oleandrina.

E' un arbusto che si ritrova, di frequente, ai margini delle strade come pianta ornamentale, ma anche nei giardini; è anche spontaneo ed è molto tossico, oltre che per l'uomo, anche per gli animali. Diversi casi di morte, di ratti e di topi, si sono verificati, anche, per l'ingestione di acqua in cui erano stati immersi rametti e foglie della pianta. Diversi animali (mucche) sono morti per averne mangiate le foglie. La tossicità equivale a quella dei digitalici.

Tasso  (Taxus baccata); fam.: Taxacee. Parti velenose: semi. Principi attivi: taxina A, B, tassolo.

Nausea, vomito diarrea, midriasi, eccitazione del sistema nervoso centrale con convulsioni e depressione respiratoria e coma.

Tulipano (Tulipa L. e altre specie); fam.: Liliacee. Parti velenose: bulbi. Principi attivi: tupolisidi (glucosidi); tupalinina (alcaloide).

L'avvelenamento, in caso di ingestione dei bulbi (che assomigliano a quelli delle cipolle), può essere molto grave. Il paziente va immediatamente ospedalizzato e la sintomatologia si manifesta con vomito, bruciore del cavo orale ed edema della glottide, crisi convulsive, delirio, interessamento del fegato e dei reni. Eczemi da contatto sono possibili anche alle dita delle mani in seguito a contatto con i bulbi.

Il CRISANTEMO - Chrysanthemum morifolium L

Regno	Plantae
Divisione	Magnoliophyta
Classe	Magnoliopsida
Ordine	Asterales
Famiglia	Asteraceae
Genere	Chrysanthemum L.

Chrysanthemum - il nome in greco vuol dire fiore d'oro; comprende piante erbacee perenni o annuali, originarie di molte parti del Mondo, dall'Europa alla Cina, alte da 20 cm a oltre 1 m, con numerosi ibridi e varietà coltivati come piante ornamentali in floricoltura e nel giardinaggio, ma è una prelibatezza alimentare in Asia, continente in cui ne mangiano i fiori.

Altre specie

Tra le annuali più conosciute citiamo il Chrysanthemum carinatum e il Chrysanthemum segetum che portano fiori simili a margherite con colori e sfumature gialle, bianche e arancio.

Tra le perenni ricordiamo i numerosi ibridi derivati dal Chrysanthemum sinensis e dal Chrysanthemum indicum a fiore doppio grande coltivati per la produzione del fiore reciso commercializzato nel periodo della Commemorazione dei Defunti.

Le varietà nane di Chrysanthemum chiamate in floricoltura Crisantemi coreani derivati da C.coreanum e C. rubellum hanno numerosi piccoli fiori coloratissimi per vasi fioriti o aiuole.

Il C. paludosum che porta piccoli fiori bianchi con centro giallo, si adatta bene nei giardini e alla coltivazione in vaso.

La margherita comune (Chrysanthemum leucanthemum L.) spontanea nei nostri prati, dai fiori bianchi all'esterno e gialli al centro; utilizzata anche come pianta officinale e medicinale.

La Margherita nerastra (Chrysanthemum alpinum) pianta perenne spontanea.

Il Piretro (Chrysanthemum cinerariifolium) coltivato un tempo per la produzione della polvere insetticida omonima, con fiori semi-doppi o doppi con colori che nelle numerose varietà ornamentali spaziano dal bianco al rosso carminio intenso.

C. corymbosum adatto per aiuole miste di specie perenni.

C. lacustre vigoroso rustico, coltivato in giardino o per il fiore reciso.

C. macrophyllum molto rustico per la formazione di coloratissime aiuole nei giardini.

La Matricale (Chrysanthemum parthenium) dalle foglie molli che porta piccoli e coloratissimi fiori doppi, usata come succedaneo della Camomilla e come pianta medicinale.

Il Coto grande (C. corymbosus) spontaneo in luoghi erbosi e cespugliosi.

Il C. frutescens originario delle Canarie, con fusto legnoso e molto ramificato, alto fino a 1,2 m, con numerosi capolini bianchi o giallastri che fioriscono quasi tutto l'anno.Il C. morifolium coltivata come annuale, con fiori di tutti i colori escluso il blu.

Il Tanaceto (C. vulgare) utilizzato anche come pianta officinale e medicinale.

Dal C. cinerariaefolium si estraggono le Piretrine.

Usi

Ornamentale, gatronomico, officinale, industria chimica.

La specie  C. cinerariaefolium L., detta piretro è processata per estrarne le pirtetrine, importanti insetticidi a bassa tossicità per l’uomo, che si degradano rapidamente soprattutto in condizioni climatiche soleggiate. Da questa molecola bioattiva l’industria chimica ha quindi sintetizzato i Piretroidi, pesticidi dotati di una più lunga persistenza in campo e forza maggiore.    

Coltivazione

Le specie annuali si seminano in primavera su terreno di medio impasto, richiedono posizione ben soleggiata.

Le specie perenni si moltiplicano invece per divisione dei cespi in primavera e richiedono posizione soleggiata e terreno ben concimato.

I Chrysanthemum perenni a fiore grande, vengono coltivati come annuali per la produzione del fiore reciso, moltiplicandoli a marzo per mezzo di talee erbacee ricavate dal taglio a raso terra dai suffrutici delle vecchie ceppaie, richiedono esposizione in pieno sole annaffiature regolari, concimazioni settimanali con fertilizzanti liquidi o con liquame di stalla diluito, per ottenere piante raccolte e fiori più numerosi e piccoli si cimano le varietà predisposte per questo tipo di produzione, mentre per la produzione del fiore reciso, si deve provvedere alla posa di tutori per ogni stelo e alla soppressione dei bottoni floreali non desiderati, inoltre per la commercializzazione dei fiori nel periodo autunnale, si sfrutta la sensibilità al fotoperiodo dei Chrysanthemum.

Avversità

Cimici - emitteri del genere Lygus provocano macchie bianche sulle foglie che in seguito seccano e cadono, mentre l'attacco ai fiori provoca dannose deformazioni.

I nematodi della specie Aphelenchoides ritzema-bosi provocano macchie bruno-giallognole sulle nervature principali delle foglie, facendo inturgidire i tessuti ed estendendosi verso il margine fogliare inscurendosi, successivamente le foglie si arricciano, avvizziscono e disseccano rimando attaccate al fusto.

Funghi

 Mal bianco - (Oidium chrysanthemi) provoca macchie biancastre e farinose sulle foglie e gli steli attaccati.

Muffa grigia - (Botrytis cinerea) provoca macchie brune marcescenti su foglie, steli e bottoni floreali che si ricoprono successivamente di una muffa grigiastra.

Ruggine - (Puccinia chrysanthemi) provoca sulla pagina inferiore delle foglie piccole macchie polverulenti color ruggine.

Tracheomicosi - (Verticillium albo-atrum) le parti aeree delle piante colpite appassiscono e disseccano rapidamente.

Vaiolo - (Septoria chrysanthemella) si manifesta inizialmente con macchie bruno-rossastre sparse, sulle foglie, piccioli e fusti, poi le parti colpite diventano grigiastre disseccano e cadono.

Marciume molle - il batterio Erwinia crysanthemi può colpire o la base del fusto provocando il Marciume pedale o il midollo con il Marciume midollare, con conseguente avvizzimento della pianta.

Virus

 Giallume - la pianta attaccata diventa giallastra, i fiori assumono un colore verdastro, si osserva la produzione di numerosi geti secondari che portano piccole foglie deformi.

Mosaico - le giovani piante colpite mostrano una maculatura a mosaico con aloni clorotici e necrotici sulle foglie e sullo stelo.

Nanismo - le piante colpite presentano foglia con macchie clorotiche, assenza di fioritura o fiori piccoli e decolorati (Vogelmann, 1973).

Il Crisantemo edule in Cina e Giappone

Questa varietà può essere cucinato in una grande varietà di prelibatezze.

IL Thè di crisantemo è molto apprezzato in Cina e Giappone così come è venduto e esportato all’estero e venduto alla comunità cinese all’estero come si può vedere dalla foto scattata in un supermercato etnico di Firenze.

Vi sono due ditte produttrici di estatti acquosi di Crisantemo che esportano in Italia il prodotto nella grande commercializazzione sottoforma di the venduto o in contenitori di tetrapack come fosse un comune succo di frutto o in latte di alluminio. Entrambe i prodotti recano il fiore di crisantemo impresso sulla confezione e le scritte in caratteri cinesi.  

La Cina ha fin dai tempi antichi apprezzato il crisantemo come pianta alimentare già il poeta patriottico Qu Yuan nel periodo degli  Stati belligeranti, ne cantava le lodi come dolce costume che evocava la quiete e la sensibilità in un tempo di atroci barbarie e morti.

A Siebel Chomchon nella frazione Daxing Town, vi sono 13 serre coltivate da un unico proprietario a crisantemo commestibili, con oltre una dozzina di varietà di crisantemi eduli, in un vivaio all’interno di un parco ecoagricolo e di un agriturismo con annesse sale di degustazione. I fiori sono coltivati senza pesticidi o altre sostanze chimiche. In Giappone invece la varietà di crisantemo consumata  ha i petali ligulati ed è stata introdotta dalla cina nell’ IIX secolo,  ed è ora molto diffusa nella prefettura di Niigata e nel distretto di Tohoku. Questa antica varietà fu introdotta inizialmente per i suoi importanti si medicinali e poi in seguito si diffuse come ornamentale.

Da queste varietà se ne selezionarono altre tutte a fotoperiodo corto e quindi con una breve stagione di raccolta.

I criteri usati nella selezione furono la dolcezza, la resa di fiori e il buon colore dei fiori una volta cotti uniti all’aroma soave e un poco amaro. I petali della varietà edule sono arricciati e croccanti in bocca.

Nel Novecento sono state ottenute da queste varietà a fotoperiodo neutro per allungare la stagione di raccolta (Asakura, 1994).

Viene coltivato come un normale crisantemo da fiore ornamentale in campo  aperto, viene seminato e trapiantato in maggio-giugno poi  fianalmente raccolto in maggio giugno dell’anno seguente essendo un annuale. Il fiore è sbollentato in acqua e poi

asciugato e viene mangiato in insalata con aceto di riso.

G.N.

CARBURANTI DA BIOMASSA

I principali combustibili tratti dalla biomassa sono biodiesel, metanolo, etanolo, idrogeno, gas naturale, propano, bio-crude oil. Conosciamoli meglio!

BIODIESEL

La reazione di transisterificazione richiede 1,05 t d’olio e 0,11 t d’alcol per ottenere 1 t d’estere 0,1 t di glicerina e 0,023 d’acidi grassi.

Circa 1,12 t di biodiesel pari a 1.273 l è prodotta da 1 ha coltivato a colza.

Il biodiesel comporta una riduzione delle emissioni di CO₂ di quasi 6 volte rispetto al gasolio ovvero 520 g CO₂/l rispetto a 2.960 g CO₂/l per il gasolio (Basosi, 2005 ).

Dal punto di vista del bilancio d’energia (Tab.1) l’energia prodotta dal biodiesel è doppia rispetto a quella spesa in energia fossile per la produzione.

Considerando tutti i co-prodotti, l’energia totale prodotta sarà 5,4 volte l’unità d’energia spesa per la sua produzione.

Il bilancio energetico del biodiesel secondo invece il Dipartimento di Chimica dell’università di Siena è di soli 0,31 unità d’energia fossile per produrre un’unità di biodiesel. La riduzione della CO₂ emessa è il 78% rispetto al gasolio fossile.

Le emissioni di particolato sono il 32% del gasolio, idem per il monossido di CO₂, gli ossidi di zolfo non superano mai l’8% rispetto al gasolio.

Possiamo stabilire per le coltivazioni terrestri d’oleaginose che l’estrazione e la coltivazione dell’olio di semi richiedono circa il 41% dell’energia dell’intero processo.

La raffinazione ne richiede il 23%, mentre la transesterificazione ne richiede il 5% ed il restante 31% rappresenta il contenuto energetico del metanolo.

Tab 1. Bilancio energetico per la produzione di biodiesel (Gj/ha).

(Sharmer, Gosse 1996).

Energia per produrlo	26-35
Energia ricavata dal biodiesel	42-50
Energia ricavata dai sottoprodotti	31-37

Nel caso d’impiego d’oli usati i vantaggi sono ulteriormente amplificati.

Secondo Lara Riello dell’università di Padova (2004) la CO₂ immobilizzata nel biodiesel (metilestere di girasole) è:

peso specifico del metilestere = 880,2 g*lˉ¹;

contenuto di carbonio nel metilestere = 78,7%;

coefficiente di liberazione CO₂ con il processo di combustione = 44/12.

Quindi dall’ossidazione d’un litro d’estere s’ottengono: (1 x 880,2 x 78,7/100 x 44/12) = 539,9 grammi di carbonio; La quantità di CO₂ immobilizzata nel metilestere fino al momento della combustione è pari alla resa in estere moltiplicata per il fattore d’emissione dell’anidride mentre la quota di CO₂ immobilizzata nelle farine si determina come valore di sostituzione ossia si valutano i singoli elementi (Bittante, 1990) in termini di C presente e se ne ipotizza la combustione.

Il biodiesel ottenuto dall’olio di colza consente d’ottenere un miglioramento degli effetti delle emissioni sulla salute umana del 120%.

L’utilizzo del biodiesel è notevole in Germania, Austria, Svezia.

In Germania il 50% del gasolio venduto è biodiesel, in Austria gli autobus della città di Graz vanno ad olio usato nella ristorazione transisterificato.

L’Unione Europea invece importerà dalla Malesia e Indonesia grandi quantità d’olio di palma per sostituire il 6% della propria quota di carburante con biocombustibili entro il 2010, obbligando i produttori a quintuplicare la propria produzione entro il 2010

(Mpoc, 2006).

Olio puro

Possiamo utilizzare anche olio vegetale puro come combustibile evitando il processo di transisterificazione e con svantaggi motoristici lievi se modifichiamo i motori.

E’ stato calcolato che per ogni kg di gasolio sostituto dall’equivalente quantità d’olio vegetale ho un risparmio sulle emissioni di CO₂ di 1,4kg (circa 2,6 applicando l’allocazione) mentre per ogni kg di gasolio sostituito dall’equivalente quantità di biodiesel si ha un risparmio sulle emissioni di circa 1,6 kg (2,4 se applichiamo l’allocazione) in questi termini la differenza sul risparmio d’emissioni usando olio puro invece di biodiesel è assente perchè nonostante il processo d’esterificazione industriale generi 11,41 grammi di CO₂/mj (CTI, 2006) nel bilancio bisogna tenere presente anche che il potere calorifico del biodiesel che è più vicino a quello del gasolio rispetto all’olio puro rispettivamente 37 mj/kg contro 40 Mj/kg e aumentando i consumi, questo riduce le differenze. Se invece ipotizziamo l’uso dell’olio vegetale per ottenere energia usandolo come combustibile per alimentare un generatore elettrico opportunamente modificato (350 Kwe, 35% rendimento), tralasciando l’aspetto economico non conveniente, vediamo invece che il consumo d’energia primaria per produrre un Kw elettrico da olio di girasole è di 2,77  Mj con un rapporto energia prodotta su energia primaria pari a 1,3. Per dare l’idea del valore di tale analisi cito i dati del Comitato Termotecnica Italiano secondo il quale per produrre 1 Kwh elettrico con il gasolio occorrono 2,2 Kwh d’energia primaria, per un rapporto energia prodotta su energia primaria pari a 0,45.  Se ne deduce che il bilancio energetico dell’olio vegetale, in specie di quello di girasole, è migliore del gasolio.

Metanolo

Il metanolo (CH3-OH)  prodotto principalmente dal gas naturale può essere anche ottenuto dal carbone o dalla biomassa.

Da 2 kg di biomassa o da 4,35 kg di carbone otteniamo 1 litro di metanolo.

Risulta che la biomassa è da prendere in considerazione per la produzione di biodiesel perché da rese migliori.

Recenti studi hanno confermato che circa il 50% del contenuto energetico del legno può essere convertito in metanolo ad un costo economico di produzione pari a 5 volte il metano. Il methyl-tertiary-butyl-ether (mtbe) è adesso utilizzato in Usa per la produzione delle benzine riformulate obbligatorie in alcune zone del paese per ridurre l’inquinamento atmosferico. L’aggiunta d’ mtbe permette nelle benzine riformulate d’innalzare il numero d’ottano e di creare benzina ossigenata: ciò promuove una migliore combustione e riduce le emissioni di CO₂  e altre sostanze tra cui il benzene.

Esistono però seri problemi d’inquinamento delle acque causato dal metanolo tali da far pensare ad un possibile ritiro dal mercato dell’mtbe e del metanolo entro breve tempo sostituendolo con l’etanolo e il suo derivato, l’etbe  (Renew, 2004).

Etanolo

L’etanolo è un combustibile liquido privo di calore e dall’odore caratteristico, utilizzato sia in miscela al 10% in veicoli tradizionali che all’85% o più in veicoli appositamente trasformati per permetterne l’uso.

Dall’etanolo si può inoltre produrre un etere l’etbe (ethyl tertiary butyl ether), additivo ossigenato per le benzine riformulate (RFG) solitamente al 10%.

Si stima che 90 litri d’etanolo siano in grado di sostituire un barile (circa 160 litri) d’olio combustibile (Basosi, 2005).

Assumendo un consumo di 15 miliardi di litri per anno (in Usa) ne deriverebbero circa 26 milioni di metri cubi di CO₂ non emessi e quindi d’emissioni evitate.

L’etanolo è ottenuto a partire da biomassa piante o alghe con  quantità d’amidi fermentabili o zuccheri elevato.

E’ possibile ottenere etanolo anche da risorse ligno-cellulosiche ma è ancora una tecnologia allo studio e costosa.

Una miscela d’etanolo al 5-7% permette di ridurre le emissioni di CO₂ del 15-20%. Dal punto di vista del bilancio energetico da 1,05 Kj (1 btu) d’energia fossile consumata per la produzione del combustibile, s’ottengono rispettivamente 7,17 Kj (6,8 btu) nel caso d’etanolo (da mais) e 0,833 Kj (0,79 btu) nel caso di benzina riformulata con etbe derivato ossigenato dell’etanolo.

Vi è quindi il fatto sperimentale che le benzine addizionate con etanolo riducono più di due volte le emissioni di CO₂ rispetto alle benzine addizionate di metanolo.

Vi è un progetto allo studio per la produzione integrata di bio-etanolo  dalla manioca e dal sorgo zuccherino in Cina.

Se il progetto è realizzato sono prodotte circa 600.000 t/anno d’etbe (da 280.000 t/ha) ed evitate circa 1.000.000 t/anno di CO₂.

Il bio-etanolo risparmia all’atmosfera valori di biossido di carbonio e ossido nitroso rispetto al petrolio tradizionale in percentuali del 30% usando etanolo ottenuto dal grano, del 78% usando etanolo ottenuto dalla cellulosa e dell’82% usando etanolo ottenuto dalla canna da zucchero.

I vantaggi dei biocombustibili si traducono anche in vantaggi economici, politici in quanto a differenza del petrolio non esiste al momento alcun paese che domina il mercato mondiale per la produzione d’etanolo o di biodiesel.

Nella classifica dell’utilizzo il primato spetta al Brasile con l’etanolo dalla canna da zucchero seguito dall’america con l’etanolo ottenuto dal mais.

In Brasile vi sono auto flex fuel in grado di funzionare esclusivamente con etanolo ad un costo pari alla metà della benzina tradizionale.

L’etanolo ha conquistato anche le compagnie aeree che sostituiscono il kerosene con etanolo tanto che l’Embrear prima  ditta costruttrice d’apparecchi ad etanolo non è in grado di soddisfare la richiesta.

Negli Stati Uniti l’utilizzo dell’etanolo dal mais è riuscito a prendere forza grazie alle ultime leggi ambientali e ad un generoso credito fiscale erogato e associato alla produzione e al consumo di questo carburante.

Tanto che tra il 2000 e il 2005 la quantità di biocombustibili prodotti dagli Usa è raddoppiata arrivando a coprire il 3% del consumo totale del combustibile da trasporto all’interno degli Stati Uniti.

in Svezia studi dell’Università di Stoccolma hanno provato ottime rese e  vantaggi dell’etanolo soprattutto nel caso dei trasporti pesanti.

Più di 30 paesi dalla Thailandia all’India all’Australia al Malawi hanno messo in piedi coltivazioni di palma da cocco e olio, soia e canna da zucchero destinate esclusivamente all’utilizzo come biocombustibili. 

Recentemente Venezuela e Indonesia  annunciano di voler seguire il Brasile nella direzione della conversione del paese all’utilizzo d’etanolo da trazione.  Il mercato mondiale ha bisogno di biocombustibili.

La Thailandia ha appena annunciato la costruzione di 12 impianti per la produzione d’etanolo dalla canna da zucchero e dalla lolla la parte esterna che contiene il chicco di riso. Questa produzione verrà in  parte destinata al consumo nazionale e in parte esportata in Giappone e Cina (www.ecoport.com, 2006).

Il governo di Pechino ha poi stanziato milioni di dollari per la realizzazione del più grande impianto di produzione d’etanolo nella città di Jilin, in questo caso il prodotto usato nella distillazione sarà estratto dalla fermentazione di mais, canna da zucchero, manioca e patate dolci. Come tutte le principali economie comunque anche la Cina sta considerando l’ipotesi d’importare etanolo dal Brasile che è il primo paese produttore a livello mondiale.

Il Giappone ha già intrapreso questa strada con la sottoscrizione d’un contratto per importare il 3% della benzina giapponese con etanolo brasiliano nella cifra di 15 milioni di litri d’etanolo, 1.880 milioni di litri l’anno.

Un barile d’etanolo costa  25 $  ma le quotazioni potrebbero impennarsi se la risposta dei mercati supererà la capacità d’adattamento del sistema produttivo all’aumento della domanda (Biofox.com; Renew, 2006).

G.N.