Sementi oleaginose

 

colza girasole Jatropha

 

 

 

 


Jatropha curcas L .

La Jatropha curcas o Physic nut è un arbusto velenoso perenne (normalmente alto fino a 5 metri ) che appartiene alla famiglia delle Euphorbiaceae. E' una specie non alimentare che cresce spontaneamente nei climi tropicali e subtropicali.

E' un arbusto perenne (il ciclo di vita è di circa 20 - 30 anni), che si adatta facilmente in aree marginali e con moderati regimi di precipitazioni ( 350 - 700 mm). La pianta resiste a medi lunghi periodi secchi (può essere piantata anche in aree semi aride) e i prodotti della pianta non sono commestibili.

La pianta, originaria del Centro America, si è diffusa in altri paesi tropicali e subtropicali in Asia e Africa. In alcuni paesi la pianta veniva utilizzata come recinzione e protezione dagli animali selvaggi.

La produzione di semi inizia tra il sesto e il nono mese, ma raggiunge la piena produzione e maturità dopo cinque anni e rimane in produzione costante per 20/25 anni. I semi della pianta contengono un quantitativo in olio variabile tra il 27% e il 40% (media 32%) che può essere usato per produrre unbiodiesel di ottima qualità, così come può essere usato senza ulteriori lavorazioni in motori dieselstandard. In buone condizioni la pianta di Jatropha produce 2 Ton di olio per ettaro ( 6 Ton di semi )

Il panello di Jatropha  (co-prodotto dell'estrazione) può essere usato come biomassa solida per la produzione di energia o come fertilizzante.

Coltivazione

La coltivazione della Jatropha è semplice. La pianta cresce in regioni tropicali e subtropicali. La pianta può crescere in terreni desolati e può crescere in quasi tutti i terreni, da quelli sabbiosi e salini fino a terreni poveri e rocciosi. La germinazione avviene dopo circa 9 giorni dalla messa in terra. La propagazione può avvenire tramite talee e la crescita risulta più rapida rispetto alla crescita dal seme, ma in questo modo si riduce lo svuluppo dell'apparato radicale e la resistenza ai climi aridi.

I fiori si sviluppano solo nelle punte finali ( alla fine dello stelo ), quindi una buona ramificazione produce il massimo quantitativo di semi. Un'altro fattore di fattore di produzione è il rapporto tra fiori maschili e femminili dentro l'infiorescenza (normalmente 10 femmine ogni maschio - più femmini significa più semi). La Jatropha curcas prospera con regimi pluviometrici di 250 mm annuali e solo nei primi 2 anni di crescita ha bisogno di essere innaffiata frequentemente durante la stagione secca. L'uso di pesticidi e altre sostanze non è necessario, avendo la pianta già di per se proprietà pesticide e funghicide.  La produzione di semi si attesta sui 5 TON/ettaro (la produzione varia dai 0,4 TON/ettaro il primo anno fino a più di 5 TON/ettaro dopo il terzo anno di crescita.

Propagazone


La Jatropha curcas si propaga generalmente a partire dal seme. L'impollinamento è incrociato e la propagazione a partire dal seme consente incroci genetici che favoriscono la crescita, la biomassa, la quantità di seme e il contunuto di olio. La jatropha può essere propagata anche per via vegetativa. Si taglia il gambo, si innesta e si fa germogliare anche su substrati areati. La ricerca afferma che le talee devono essere prelevate preferibilmente da piante giovani e trattate con 200 microgrammi per litro di IBA (ormone della radice) per assicurare un maggior radicamento.

Processamento

L'estrazione del seme dal frutto si ottiene con  un decapsulatore universale. Un volta diviso il seme dal frutto questo viene processato in una pressa per l'estrazione dell'olio. Il contenuto in olio può variare dal 28% fino al 35%. L'olio può essere usato direttamente in motori diesel opportunamente modificati, oppure transesferificato per ottenere biodiesel. L'olio di jatropha non è alimentare, e la sua ingestione provoca vomito e diarrea.

Product and co-products

Olio di Jatropha  

L'olio risultante dall'estrazione può essere processato per produrre un biodiesel di alta qualità che può essere usato in motori diesel standard. Numerose prove positive sono state effettuate dalle case automobilistiche. Il grande incremento del mercato degli oli non alimentari negli ultimi anni è dovuto alla grande richiesta di biofuels. Tra questi oli, quello di Jatropha si sta imponendo grazie alle sue caratteristiche fisiche e chimiche. Infatti, dall'olio di jatropha è possibile ottenere un biodiesel che nei parametri della direttiva EU 14214. Inoltre, l'olio rientra perfettamente nei requisiti richiesti dai maggiori produttori di motori endotermici e generatori per produrre elettricità (Wartsila e Man).


L'olio di Jatropha ha grandi prospettive per l'utilizzo in aviazione come Jet fuel, soprattutto per il basso livello di claudificazione. Il 30 dicembre 2008, Air New Zealand ha effettuato con successo il primo test di volo con un Boeing 747 con motori di ingegneria Rolls-Royce alimentati con un blend 50/50 olio di Jatropha e Jet A-1 fuel. Successivamente, Air New Zealand e la Continental Airlines hanno effettuato ulteriori test a gennaio 2009; anche Japan Air ha pianificato dei voli test durante il 2009.

Panello di Jatropha

Il residuo dell'estrazione di olio (panello) può essere processato e usato come biomassa per impianti di produzione elettrica o come fertilizzante, contiene infatti nitrogeno, fosforo e potassio. Un altro possibile uso del panello è quello in impianti di gassificazione: i valori riportati del potere calorifico superiore (18 MJ/kg) e l'umidia dell'8% fanno del panello di Jatropha un interessante materia prima per la gassificazione. Il gas ottenuto, anche se ha un basso potere calorico (10-15 MJ/nm3), può essere usato in turbine o motori diesel per la produzione di elettricità.

Benefici

- Alta produzione di olio per ettaro    
Un ettaro coltivato a jatropha può produrre fino a 2 TON di olio. Le piante possono crescere in aree con bassi regimi di precipitazioni (200mm7anno) e in terreni marginali.

- Qualità dell'olio
l'olio ottenuto è eccellente per la produzione di energia. Infatti, l'olio di Jatropha raffinato può essere usato per alimentare motori diesel che producono energia. inoltre, può essere usato grezzo per produrre un Biodiesel di alta qualità che rientra pienamente negli standard EU 14214.

- Facile da installare, crescita rapida, grande resistenza
Si può piantare in terreni marginali come: lungo canali, strade o linee ferroviarie, per delimitare fattorie o come recinsione. E' resistente a climi semiaridi e anche in terreni alcalini. E' utilizzata per recuperare terreni aree desolate dentro o fuori dalle foreste.

- Recupero emissioni di carbonio
Tutti gli usi della Jatropha, come la produzione di energia o biodiesel, possono rappresentare una valida strada per ridurre le emissioni di GHG e per partecipare al mercato dei CDM (Clean Development Mechanism) di Kyoto:

da un ettaro di Jatropha è possibile risparmiare 40TON di CO2 grazie all'aforestazione;

una tonnellata di biodiesel proveniente dalla Jatropha riduce di 3 TON le emissioni di CO2;

una tonnellata di olio di Jatropha per la produzione di elettricità riduce di 4 TON le emissioni di CO2;

bruciando una tonnellata di panello di Jatropha invece del carbone per la produzione di elettricità si riducono le emissioni di CO2 del 35%;

- Sicurezza energetica
Per ridurre la dipendenza dei paesi dai combustibili fossili e dalle oscillazioni dei prezzi di questi ultimi per raggiungere una stabile sicurezza energetica e diversificazione delle risorse energetiche.

- Facilità di associare colture alimentari all'interno di progetti di coltivazione di Jatropha per sostenere le popolazioni locali (intercropping)

- Facilità di raccolta del seme

- Lunga conservazione del seme
I semi di jatropha, se mantenuti in strutture di stoccaggio adeguate, possono essere conservati per sei mesi e più senza che il contenuto in olio subisca variazioni.

- La pianta non è commestibile ne per gli esseri umani ne per gli animali.

- La pianta di Jatropha non entra in competizione con le colture alimentari.

- Forte resistenza a malattie e parassiti

- Molteplici applicazioni dei co-prodotti:
Le bucce del frutto (45% del frutto)
Panello di estrazione (35% del frutto)
Residui del filtraggio (2%)

L'uso più comune di questi co-prodotti è quello di fertilizzanti, per l'alto contunuto di NPK. Inoltre, questi possono essere usati per produrre energia e per la produzione di biogas

Limiti
La pianta di jatropha presenta alcuni fattori di rischio che devono essere tenuti in considerazione:

- La jatropha non cresce in terreni paludosi e con pendenze superiori ai 30°. 

- le condizioni climatiche ideali possono essere riassunte in precipitazioni che non eccedano i 600 mm annuali in condizioni climatiche moderate, e 1200 mm in zone climatiche calde; suoli con PH inferiori a 9. le temperature non devono scendere oltre i 5° C perchè la pianta è sensibile alle ghiacciate invernali.

- I semi di Jatropha sono tossici

- La pianta sviluppa la tossicità dopo 5/6 mesi, quindi nel primo periodo di vita è vulnerabile agli attacchi degli animali.

- La jatropha può essere attaccata dal fungo "Frogeye " (Cercospera spp. ) comune anche nel tabacco.

- E' stato osservato che nell'olio, una volta stoccato, gli acidi grassi (FFA) e la viscosità aumentano. L'olio di Jatropha si comporta come gli altri oli vegetali: può essere stoccato per un anno senza cambio significativi ai valori degli FFA. l'olio vegetale deve essere stoccato in condizioni che prevengano la degradazione. L'esposizione all'aria e all'umidità deve essere minimizzata.