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Il recupero e il riutilizzo della CO2 da fermentazione alcolica: uno studio di fattibilità

La fermentazione è un processo naturale che consente di trasformare il mosto in vino, attraverso la conversione degli zuccheri presenti in alcol etilico e anidride carbonica (CO2). Dal punto di vista stechiometrico, da 45 milioni di ettolitri di vino con una gradazione media di 12% v/v, prodotti annualmente in Italia, è possibile stimare una emissione di CO2 pari a 450.000 ton. Ogni anno il processo di vinificazione porta, quindi, alla liberazione di ingenti quantità di CO2 nell'atmosfera intensificando l'effetto serra.
Anche se parte della CO2 viene riassorbita nei vigneti attraverso la fotosintesi, questo processo non è sufficiente a bilanciare tutta la CO2 prodotta in fase di fermentazione: è pertanto necessario individuare soluzioni efficaci per ridurne l'emissione.
Al fine di affrontare questa sfida, nel giugno 2011 è stato avviato un progetto denominato E-­CO2 che ha proprio l'obiettivo di ridurre la liberazione in atmosfera di CO2: il gas viene captato in uscita dalle vasche durante la fermentazione, purificato e compresso trasformandolo in risorsa, per un possibile riutilizzo nel settore enologico, ma anche in altri settori dove viene già impiegato per svariati scopi.
Il mercato della CO2 è estremamente importante nel settore della chimica e tecnologia industriale ed è in continua espansione in campo alimentare per operazioni come la gasatura di bevande e la creazione di atmosfere modificate/protette per la conservazione di alimenti. Ulteriori possibili applicazioni in campo agrario e nutraceutico riguardano la nutrizione di organismi fotosintetici come le alghe unicellulari. In ambito enologico la CO2 è utile per il controllo delle ossidazioni e dell'estrazione delle sostanze aromatiche. Le cantine stesse sono, quindi, dirette utilizzatrici di gas tecnici e potrebbero trovare una importante sinergia con i produttori di gas, creando una "banca della CO2" per utilizzarla in modo continuativo nel corso dell'anno. Si potrebbero così ridurre le produzioni di CO2 da combustioni e reazioni chimiche.
È tuttavia evidente che una risorsa generosa come quella delle fermentazioni vinarie non è mai stata pienamente presa in considerazione per motivi legati alla stagionalità; infatti grandi produzioni in un ristretto periodo di tempo comportano la realizzazione di grossi impianti di raccolta con pesanti incidenze economiche a livello di ammortamenti.
Nel progetto è stata quindi valutata in modo approfondito l'applicazione di tecnologie di raccolta e immagazzinamento già diffuse e consolidate in altri settori non stagionali (birrifici), ma che nel comparto vitivinicolo rappresentano una reale innovazione.
Le analisi chimiche effettuate hanno evidenziato che la purezza della CO2 da fermentazione alcolica vinaria è estremamente vicina a quella richiesta dai disciplinari internazionali per la commercializzazione come gas food grade e che la qualità richiesta può essere soddisfatta con una blanda purificazione.
Tra i composti che contaminano la CO2 enologica sono presenti anche aromi di fermentazione, che, se opportunamente condensati, potrebbero rappresentare un ulteriore risorsa da valorizzare come ingrediente alimentare.
Il progetto ha raccolto la forte attenzione di diverse realtà locali del panorama vitivinicolo veronese oltre che rivenditori di gas tecnici nazionali e internazionali.

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Riassunto ! i! RIASSUNTO La fermentazione è un processo naturale che consente di trasformare il mosto in vino, attraverso la conversione degli zuccheri presenti in alcol etilico e anidride carbonica (CO 2 ). Dal punto di vista stechiometrico, da 45 milioni di ettolitri di vino con una gradazione media di 12% v/v, prodotti annualmente in Italia, è possibile stimare una emissione di CO 2 pari a 450.000 ton. Ogni anno il processo di vinificazione porta, quindi, alla liberazione di ingenti quantità di CO 2 nell’atmosfera intensificando l’effetto serra. Anche se parte della CO 2 viene riassorbita nei vigneti attraverso la fotosintesi, questo processo non è sufficiente a bilanciare tutta la CO 2 prodotta in fase di fermentazione: è pertanto necessario individuare soluzioni efficaci per ridurne l’emissione. La presente tesi si inserisce all’interno di un progetto più ampio, denominato E-CO 2 , che ha proprio l’obiettivo di ridurre la liberazione in atmosfera di CO 2 di origine vinaria: il gas viene captato in uscita dalle vasche durante la fermentazione, purificato e compresso trasformandolo in risorsa, per un possibile riutilizzo nel settore enologico, ma anche in altri settori dove viene già impiegato per svariati scopi. Il mercato della CO 2 è estremamente importante nel settore della chimica e tecnologia industriale ed è in continua espansione in campo alimentare per operazioni come la gasatura di bevande e la creazione di atmosfere modificate/protette per la conservazione di alimenti. Ulteriori possibili applicazioni in campo agrario e nutraceutico riguardano la nutrizione di organismi fotosintetici come le alghe unicellulari. In ambito enologico la CO 2 è utile per il controllo delle ossidazioni e dell’estrazione delle sostanze aromatiche. Le cantine stesse sono, quindi, dirette utilizzatrici di gas tecnici e potrebbero trovare un’importante sinergia con i produttori di gas, creando una ‘banca della CO 2 ’ per utilizzarla in modo continuativo nel corso dell’anno. Si potrebbero così ridurre le produzioni di CO 2 da combustioni e reazioni chimiche. È tuttavia evidente che una risorsa generosa come quella delle fermentazioni vinarie non è mai stata pienamente presa in considerazione per motivi legati alla stagionalità; infatti, grandi produzioni in un ristretto periodo di tempo comportano la realizzazione di grossi impianti di raccolta con pesanti incidenze economiche a livello di ammortamenti. Le analisi chimiche effettuate nel presente lavoro di tesi hanno evidenziato che la purezza della CO 2 da fermentazione alcolica vinaria è di qualità food grade. Tra i composti che contaminano la CO 2 enologica sono presenti anche aromi di fermentazione, che, se opportunamente condensati, potrebbero rappresentare un’ulteriore risorsa da valorizzare come ingrediente alimentare.

Laurea liv.I

Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Autore: Nazareno Vicenzi Contatta »

Composta da 71 pagine.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.