Valutazione del potenziale tecnico ed economico per la produzione di energia elettrica, sfruttando la biomassa residuale del settore della tequila

L’agave (Agave tequilana Weber) è una pianta che si coltiva ampliamente in Messico grazie al fatto che è la materia prima per la produzione della bibita alcoolica denominata “tequila”. Il 9 di Dicembre del 1974, è stata publicata nel “Diario Ufficiale” della Federazione, la risoluzione del 22 di Novembre del 1974 della Segreteria dell’Industria e del Commercio, per la qualle si è annunciata la protezione della denominazione d’origine della tequila (DOT), stabilendo un territorio di denominazione d’origine (TDO). Il 13 di Ottobre del 1977, il 3 di Novembre del 1999 e il 26 di Giugno del 2000 questa risoluzione è stata modificata: Il territorio protetto per la DOT occupa approssimativamente 11.8 millioni di ettari, però solo il 3% della superficie agricola di questo territorio è destinato alla coltivazione d’Agave Tequilana Weber varietà azzurra. Il TDO, attualmente, occupa 181 municipi in cinque stati del Messico.

Nel 2008, il 74% del totale dell’area coltivata e il 84% del totale di agave coltivato si è effettuato nello stato di Jalisco, Messico.

La produzione di un litro di tequila richiede in media 4-6 Kg della materia prima chiamata “ananas di agave”, da cui si ricavano 3-4 Kg in fase umida di un primo rifiuto denominato "bagassa di agave", un materiale di aspetto fibroso, composto principalmente da cellulosa, emicellulosa e lignina, che rappresenta il 40% del peso totale di agave processato.

Secondo il Consiglio Regolatore della Tequila (CRT) nel 2010 sono stati processati circa 1,015x10 ton di agave, producendo 257,5 milioni di litri di tequila e generando circa 78 milioni di ton di bagassa in peso umido.
Questo tipo di biomassa ai fini energetici rappresenta una delle fonti più concrete e promettenti. Per il suo impiego si sottolinea l’enorme quantità, la diffusione nel territorio messicano e la facilità dell’impiego in impianti.

E’ importante sottolinerare che la biomassa é sottoposta ad un trattamento esclusivamente meccanico, caratterizzazione importante nella definizione di biomassa combustibile descrita nel capitolo 1, in modo tale che non si possa dare luogo alla formazione di sostanze potenzialmente pericolose per la salute umana e per l’ambiente.

L’agave é soggetto ai seguenti trattamenti:
- Recepsione della materia prima: L’Agave Tequilana Weber varietà azzurra viene tagliata con una sega elettrica per dividerla in due, dopo di che, viene trasportata per stocccarla temporaneamente.
- Cottura: Una volta tagliata, viene introdotta nei forni a legno o nelle autoclavi d’acciaio inossidabile, dove si ottiene l’idrolisi degli zuccheri (fruttosio e saccarosio) atraverso la cottura dell’agave con vapore d’acqua ad una pressione di 1.2 Kg/cm2 per 4 ore; l’agave viene cotta per un totale di 18 ore ad una temperatura aprossimativa di 120 °C.
- Triturazione: L’agave cotta viene messa in un trituratore per diminuire il suo volume, otteniendo una fibra. La fibra viene fatta passare in un mulino, con l’aggiunta d’acqua per estrarre il succo di tequila. Da questo processo quindi, si ottiene il succo di tequila e come scarto la fibra residuale conosciuta come bagassa, che non rappresenta più nessuna utilità nella elaborazione della tequila.
La bagassa di agave tequilero è formata da fibre lunghe 10 -12 cm, composte da cellulosa, emicellulosa e lignina, come segnalato nella tabella di seguito.

Sono state realizzate ricerche per valutare la fattibilità d’uso della bagassa di agave. Una di queste ricerche si è indirizzata sull’uso della bagassa per
alimentare i ruminanti: è risultato che gli animali sono stati in grado di digerire solo parte della bagassa, ma questa applicazione rimaneva problematica per la lignina associata alla fibra e per la composizione cristallina della celullosa.

Un’altra ricerca é stata indirizzata sull’uso della bagassa di agave per la fabricazione della carta; anche in questo caso il risultato è stato deludente perchè la resistenza della carta è risultata bassa.
Altri usi potenziali della bagassa sono stati studiati per la fabbricazione di mattoni, materassi, mobili e tegole, come terriccio per la coltivazione di funghi e come compostaggio.
Il problema che risulta da queste ricerche è che purtroppo si produce un gran volume di bagassa che non puô essere sfruttato e quindi l’industria della tequila è obbligata a cercare un uso alternativo per lo sfruttamento della bagassa residuale.

Attualmente, l’enorme quantità di bagassa generata appare una problematica di contaminazione in Messico, originando incorporazioni clandestine nei terreni agricoli, con rischi fitosanitari, alterazioni negative alla fertilità della terra e la contaminazione per percolato. Addizionalmente, il contenuto di zuccheri rimanenti é sufficiente per l’infestazione di funghi, peste e malattie alle piante.
Considerando quanto detto sopra, questo progetto propone lo sfruttamento della bagassa residuale della produzione della tequila come biomassa per la produzione di energia elettrica.