224 Relazione finale IT

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Ri.Selv.Italia
Sottoprogetto 2.2
Produzione di legno fuori foresta – Arboricoltura da legno con specie a rapido accrescimento
(pioppicoltura)
Responsabile scientifico
dr. Achille Giorcelli
(C.R.A. – Unità di Ricerca per le Produzioni legnose fuori foresta, Casale Monferrato – AL)
Relazione Finale
Titolo: 2.2.4 - Abbattimento e allestimento meccanizzato del pioppo in
piantagione specializzata.
Unità Operativa: CNR - Istituto per la Valorizzazione del legno e delle specie arboree. Sesto
Fiorentino FI, Via Madonna del Piano, 10 - 50010 SESTO FIORENTINO (FI) – tel. 0555225641
Responsabile Unità Operativa: dr Raffaele Spinelli [email protected]
1) Obiettivi della scheda di ricerca
Arboricoltura da legno con specie a rapido accrescimento (pioppicoltura) (Prima Annualità)
Scopo della ricerca condotta durante il primo anno di progetto, è stato valutare, dal punto di
vista qualitativo, l’abbattimento e l’allestimento del pioppeto specializzato, effettuati con una
meccanizzazione spinta.
Gli aspetti qualitativi sono stati valutati grazie alle prove condotte in otto cantieri, di cui tre
erano organizzati con un metodo di lavoro tradizionale e gli altri cinque basati su sistemi
innovativi, grazie all’impiego, a differenti livelli di utilizzo, di macchine combinate (harvester e
processori).
Recupero della biomassa di scarto prodotta nell’utilizzazione del pioppo in piantagione
specializzata (Seconda Annualità)
Nel corso della seconda annualità è stato ritenuto interessante analizzare produttività e costi di
un sistema di cippatura, relativamente nuovo in Italia, condotto impiegando una cippatrice di
grossa potenza montata su un trattore portante (forwarder), disponibile nelle due versioni con
e senza cassone per contenere i chips legnosi.
Recupero di biomassa residua dagli impianti a rapido accrescimento (Terza Annualità)
Il sotto-progetto si è focalizzato, nell’ultimo anno, su un aspetto molto importante, ovvero la
qualità del cippato, uno scarto di lavorazione degli impianti arborei specializzati, destinato ad
usi industriali o energetici. Scopo principale della ricerca è stato quello di analizzare gli effetti
derivanti dall’usura delle lame delle cippatrici su importanti parametri, quali la produttività
oraria, la qualità del cippato, il consumo di carburante.
2) Materiali, metodi e organizzazione del lavoro
Arboricoltura da legno con specie a rapido accrescimento (pioppicoltura)
Nello studio sono stati esaminati 8 cantieri, cinque meccanizzati e tre no, localizzati in
Lombardia ed Emilia Romagna, tutti organizzati per produrre legname da trancia, oltre a
diversi assortimenti complementari, quali: tronco da sega, tondello da cartiera, cippato. In
totale sono stati misurati oltre 3400 tronchi, rilevando:
 lunghezza degli assortimenti
 presenza di danni
 foto del danno
 analisi d’immagine ed elaborazione al computer
L’Università di Palermo è stata coinvolta nel sottoprogetto con una tesi di laurea incentrata
sull’argomento della ricerca.
Recupero della biomassa di scarto prodotta nell’utilizzazione del pioppo in piantagione
specializzata
Lo studio è stato impostato sul confronto tra tre modelli organizzativi di cippatura dei cimali e
delle ramaglie di pioppo:
1

cippatura con "cippatrice semovente su base forwarder" senza cassone, ed esbosco del
cippato con trattore e rimorchio;
 cippatura con "cippatrice semovente su base forwarder" dotata di cassone, ed esbosco
del cippato con trattore e rimorchio;
 cippatura ed esbosco effettuati solamente con la "cippatrice semovente su base
forwarder".
I casi studio che prevedevano il recupero di cimali e di ramaglia di pioppo sono stati
organizzati in Toscana, nelle province di Pisa e Pistoia.
L’Università di Firenze è stata coinvolta nel sottoprogetto con una tesi di laurea incentrata
sull’argomento della ricerca.
Recupero di biomassa residua dagli impianti a rapido accrescimento
L’indagine ha riguardato l’effetto che la condizione delle lame, nel corso della cippatura, ha su
parametri molto importanti, quali la produttività oraria, la qualità del cippato, la quantità di
combustibile consumato dalla macchina. L’indagine è stata condotta tra le province di Cuneo,
Biella e Pavia, con il coinvolgimento della Ditta Pezzolato S.p.A..
Sono state messe a confronto, a coppie, le seguenti tesi operative:
 pioppo: fusto vs. rami
 pino: fusto vs. rami
 pino: griglia standard vs.griglia fine
Ogni sessione di cippatura iniziava con un set di lame nuovo e terminava nel momento in cui
queste dovevano essere sostituite, secondo il giudizio dell’operatore – sempre lo stesso per
tutta la durata dello studio. Sono stati raccolti, a cadenza regolare, 358 campioni di cippato di
cui sono stati misurati il tenore idrico e la granulometria per l’attribuzione ad una specifica
classe merceologica.
3) Risultati raggiunti
Dagli studi condotti è emerso che nel complesso la qualità del lavoro offerta dal processore
nell’allestimento del legno tondo di pioppo è solo leggermente inferiore a quella ottenuta con
la tecnica tradizionale. I due sistemi di lavoro si attestano su livelli analoghi: in entrambi i casi,
circa la metà dei tronchi presenta sbucciature dovute alla movimentazione meccanica.
Per quanto riguarda l’impiego della "cippatrice semovente su base forwarder", per la
sminuzzatura in campo dei residui, l’opzione migliore consiste nell’affidare ad unità trattorerimorchio il compito di esboscare il prodotto, ma impiegando una cippatrice munita di cassone,
che è utilizzato come riserva temporanea e serve ad evitare i tempi morti di attesa quando i
trattori adibiti all’esbosco del cippato non riescono ad avvicendarsi sotto la macchina in modo
sufficientemente regolare.
La ricerca effettuata sull’effetto dell’usura delle lame sulle caratteristiche dimensionali dei
chips, ha evidenziato il progressivo aumento dei pezzi lunghi oltre 100 mm con l’avanzare del
lavoro, e quindi con l’usurarsi dei coltelli: già dopo il primo autotreno, i coltelli diventano meno
efficienti nel tagliare le parti più elastiche della pianta e ciò potrebbe anche spiegare perché si
osserva una notevole perdita di produttività oraria nel corso del lavoro. Il pino strobo, per
contro, fornisce un cippato caratterizzato da un’elevata quantità di “polveri”, soprattutto nel
caso dei rami. Il risultato qualitativo sembra consigliare per questa specie soltanto l’impiego di
griglie grandi, anche se meriterebbe considerare l’ipotesi di cambiare spesso il set di coltelli.
4) Conclusioni e prospettive di prosecuzione
Nell’ambito dell’abbattimento e allestimento meccanizzati del pioppeto, rimangono da indagare
possibili alternative per migliorare la resa qualitativa del prodotto, come l’apposizione di punti
metallici, inseriti dal collaudatore in corrispondenza delle linee di taglio, che possano essere
rilevati da un sensore posto sul processore in fase di sezionamento.
Per quanto riguarda la cippatura in campo con chiforwarder varrebbe la pena di testare
l’introduzione di sistemi di raffreddamento del motore della cippatrice più energici, quando si
operi nella modalità buffer. In questo caso infatti la cippatrice lavora in modo pressoché
continuo e tende a surriscaldare, soprattutto se adoperata nei mesi estivi.
Un’indagine più approfondita meriterebbe senz’altro il terzo tema analizzato, ovvero l’effetto
dell’usura dei coltelli delle cippatrici sulla qualità del combustibile. Sarebbe interessante ed
utile studiare l’effetto della griglia fine anche sul pioppo, reiterare la sperimentazione sulle
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stesse specie e su altre, adeguando inoltre i metodi di campionamento alla recente normativa
europea.
Partecipanti al Progetto appartenenti all’UO
Sig. PierGiorgio Fabbri, tecnico specializzato presso l’Ivalsa-CNR di Sesto Fiorentino
Via Madonna del Piano, 10 – 50019 – Sesto F.no (FI)
Tel. 055 522 56 40
[email protected]
Dr. Carla Nati, ricercatore presso l’Ivalsa-CNR di Sesto Fiorentino
Via Madonna del Piano, 10 – 50019 – Sesto F.no (FI)
Tel. 055 522 56 42
[email protected]
Prof. Marco Marchetti, professore associato – Dip. di Scienze per la Tutela
dell’Ambiente e del Territorio dell’Università del Molise,
Via De Sanctis – 86100 Campobasso
Tel. 0874 / 4041
[email protected]
Dott. Giacomo Cosentino, dottore forestale - libero professionista
[email protected]
Prof. Enrico Marchi, professore associato – Dip. di Scienze e Tecnologie Ambientali Forestali
dell’Università di Firenze
Via S. Bonaventura, 13 Quaracchi - 50145 Firenze
Tel. 055 328 86 71
[email protected]
Dott. Aldo Pesare, dottore forestale - libero professionista
Tel. 0187 716077
Pezzolato Spa
Via Provinciale Revello 89
12030 Envie (CN)
Tel. 0175 278077
Fax. 0175 278421
[email protected]
Finanziamenti ricevuti complessivamente (nel triennio)
1° anno:
2° anno:
3° anno:
TOTALE:
€
€
€
€
7.500,00
7.500,00
7.000,00
22.000,00
Elenco pubblicazioni edite
Spinelli R., Cosentino G., Nati C., 2003. Pioppicoltura: il processore può danneggiare il legno?.
TERRA E VITA, n°47
Spinelli R., 2004. L’harvester in Italia. L’Italia Forestale e Montana, n. 6 pp. 512-523.
Marchi E., Pesare A., Spinelli R., 2005. La cippatura in campo. Modelli organizzativi con
cippatrice semovente su base forwarder. SHERWOOD, n. 108
Elenco delle pubblicazioni in corso di stampa
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Nati C., Spinelli R., Fabbri P.G., Wood chips size distribution in relation to blade wear and
screen use
ABSTRACT: The effect of drum chipper’s knives wear on wood particles size distribution, has
been investigated. Two different tree species, separated into branches and logs, as well as two
different screens were tested, in order to identify potential relationships between chipper
devices, wearing of knives and tree species characteristics, in comparisons to chip quality as
defined by international technical specifications. An additional objective was to relate blades
wear to hourly productivity of chipper and fuel consumptions. Both knives wear and the use of
different screens has been found important parameters influencing the final chip sizes
distribution. Mean distribution suggests that the use of large screen induces a tendency to
produce oversized chips for poplar. In case of pine a high percentage of fines - mostly coming
from a fine screen usage – might be explained by the presence of needles that would produce
very little shatters. Chipper productivity is significantly influenced by using a different type of
calibration screen. As expected, the use of fine screen significantly induces an higher fuel
consumption and a lower hourly productivity, nevertheless it appears as a tool to be used for
species like poplar after certain operational period, in order to bring the product towards more
balanced size distribution.
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