Film Agricoli a Lunga durata

Performance Chemicals
Film Agricoli a Lunga Durata
Un Doppio Vantaggio per le Aziende Agricole e
l’Ambiente
Enrico Galfre’, BASF – Technical Center Polyolefines
1
Performance
Products
Functional
Solutions
Agricultural
Solutions
Oil & Gas
Inorganics
Performance
Polymers
Dispersions
& Pigments
Catalysts
Crop Protection
Oil & Gas
Petrochemicals
Polyurethanes
Care Chemicals
Construction
Chemicals
Paper Chemicals
Coatings
Chemicals
Plastics
Il gruppo BASF
Segmenti e Divisioni
Intermediates
Performance
Chemicals
2
BASF Performance Chemicals
Focus sulle industrie
Automotive
Electrical &
Electronics
Agriculture
Services
Textiles &
Fibers
Products
Packaging
Building &
Construction
Systems
Plastic Additives
Antioxidants
Light
Stabilizers
Pigments
Flame
Retardants
Polymer
Modifiers
 Valore aggiunto per il cliente
3
Sommario
 Introduzione
 Considerazioni ambientali ed
economiche
 Parametri importanti nella scelta del
film di copertura
•
Caratteristiche dei film &
meccanismi di foto-ossidazione
•
•
Parametri ambientali generali
Parametri ambientali speciali
 Conclusioni
4
Il mercato dei film di copertura agricoli
Paese
Numero totale
Condizioni blande
Condizioni moderate
Condizioni critiche
in 1000 Ha
1000 Ha (% sul totale)
1000 Ha (% sul totale)
1000 Ha (% sul totale)
Spagna
+Portogallo
55
<1 (<1%)
17 (30%)
37 (70%)
Italy
40
19 (49%)
18 (45%)
3 (6%)
Morocco
14
1-2 (10%)
12 (85%)
<1 (5%)
Turkey
40
4 (10%)
20 (50%)
16 (40%)
Rest of EU
18
15 (85%)
3 (14%)
<1 (1%)
Condizioni blande: film di breve durata e/o irraggiamento limitato con scarsa esposizione ai trattamenti agro-chimici
Condizioni moderate: film fino a 24 mesi, irraggiamento intenso ed esposizione regolare a trattamenti agro-chimici
Condizioni critiche: film 33 mesi o durata superiore, irraggiamento intenso con frequente esposizione a trattamenti agro-chimici
5
Installazioni serricole in Italia

40.000 Ha di serre

Principalmente localizzate in:

Sud (65%): Sicilia (34%), Campania (14%),
Puglia e Calabria (17%)

Nord (23%): Veneto (9%), Liguria (8%) ed
Emilia-Romagna (6%)

Centro (12%): Lazio (9%) e Toscana (3%)
Fonte: Indagine BASF.
6
Film di copertura
Considerazioni ambientali
Durata
Classe
EN 13206
Spessore
Kg Film / Ha
12 mesi
C
150 µ
2000
24 mesi
D–E
180 µ
2300
36 mesi
E
200 µ
2500
Kg Film / Ha / 3 anni
8000
Kg Film / Ha / 3 anni
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
12 mesi
21 mesi
24 mesi
33 mesi
36 mesi
 Un film di maggior durata ha un minor impatto ambientale
7
Film di copertura
Considerazioni economiche
Durata
Classe
EN 13206
Spessore
Costo indicativo*
(€/Kg)
(€/Ha)
12 mesi
C
150 µ
2.28 €
4560 €
24 mesi
D–E
180 µ
2.87 €
6600 €
36 mesi
E
200 µ
3.06 €
7668 €
Costo film agricolo calcolato su 3 anni
20000
* Prezzi indicativi film di copertura
mediamente termici non diffusivi
18000
€/ Ha / 3 anni
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
12 mesi
21 mesi
24 mesi
33 mesi
36 mesi
8
Film di copertura
Considerazioni economiche
Durata
Classe
EN 13206
Spessore
Costo indicativo*
(€/Kg)
(€/Ha)
12 mesi
C
150 µ
2.28 €
4560 €
24 mesi
D–E
180 µ
2.87 €
6600 €
36 mesi
E
200 µ
3.06 €
7668 €
Costo rimozione & installazione su 3 anni*
Costo film agricolo calcolato su 3 anni
20000
* Prezzi indicativi film di copertura
mediamente termici non diffusivi
18000
€/ Ha / 3 anni
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
*Costo medio rimozione + installazione film per serra
std (3.5-4 m altezza): 0,17€/m2 = 1700€/Ha
2000
0
12 mesi
21 mesi
24 mesi
33 mesi
36 mesi
 Un film di maggior durata è economicamente piu’ vantaggioso
9
Per giustificare l’investimento, un film
deve raggiungere la durata dichiarata
 Come ottenere una copertura a lunga durata?
10
Fattori determinanti per la corretta durata
di un film per serra

Radiazione solare
(intensità radiazione UV, localizzazione geografica, radiazione totale)

Composizione, struttura e spessore del film
(polimero, pigmenti, additivi, cariche, mono-multistrato)

Architettura della serra
(altezza, ventilazione, supporti, finestre, materiali, installazione)

Trattamenti
(agrochimici, zolfo elementare / frequenza, concentrazione, applicazione /coltura)

Tipo di coltivazione

Temperatura e climatologia
(calore, vento, pioggia)
11
Fattori determinanti per la corretta durata
di un film per serra

Radiazione solare
(intensità radiazione UV, localizzazione geografica, radiazione totale)

Composizione, struttura e spessore del film
(polimero, pigmenti, additivi, cariche, mono-multistrato)

Architettura della serra
(altezza, ventilazione, supporti, finestre, materiali, installazione)

Trattamenti
(agrochimici, zolfo elementare / frequenza, concentrazione, applicazione /coltura)

Tipo di coltivazione

Temperatura e climatologia
(calore, vento, pioggia)
12
Stabilizzazione del film
- L’emissione solare
0.7nm-------------------------------------------------------3000nm
100 Km -Termosfera / Ionosfera (assorbimento nel Vacuum-UV)
175nm------------------------------------------3000nm
25 Km - Stratosfera (assorbimento nell’UV-C da parte di O3)
290nm-------------------------3000nm
Troposfera (parziale assorbimento nell’IR da parte di CO2 e H2O)
Superficie
terrestre
13
Stabilizzazione del film
- L’irraggiamento misurato al suolo
Irraggiamento solare al suolo - sito BASF Pontecchio Marconi
140
120
kLys
100
80
60
40
20
0
1975
1980
1985
1990
1995
Anni
2000
2005
2010
2015
1 KLangley = 1Kcal/cm2
14
Come avviene la degradazione
foto-ossidativa?
UV
.
CH2
CH2
CH2
CH
. 2
CH2
CH2
O2
Polyethylene + Radicals
Polyethylene
ne
e
l
y
h
t
Polye
Polyethylene (partially degraded) + Radicals
degraded
15
Come rallentare la degradazione fotoossidativa?
1. Assorbitori UV
2. Nichel Quencher
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
3. HALS
CH2
NiQ
Polyethylene
Polyethylene + Radicals
(HALS)
Catturatori
di radicali
Polyethylene (partially degraded) + Radicals
Polyethylene (partially degraded) + Radicals
16
Catturatori di radicali:
- HALS: come funzionano
O2
O2
= Ossigeno
O2
R
P• = Radicale
P•
N
H
= HALS
P•
Film in Polietilene
 Molti “attori” intervengono nel processo di stabilizzazione
17
Catturatori di radicali:
- HALS: come funzionano
O2
R
O2
P• = Radicale
P•
N
H
= HALS
O2
P•
 Sia le HALS che i radicali reagiscono con l’Ossigeno per “attivarsi”
18
Catturatori di radicali:
- HALS: come funzionano
POO• = Radicale perossido
R
P•
N
O.
= HALS attivata
P•
 Sia le HALS che i radicali reagiscono con l’Ossigeno per “attivarsi”
19
Catturatori di radicali:
- HALS: come funzionano
R
POO•
N
P•
O.
Accoppiamento
&
Disattivazione
P•
 Ogni gruppo reattivo di una HALS disattiva 2 radicali accoppiandoli
20
Catturatori di radicali:
- HALS: come funzionano
R
N
O.
P•
 Al termine della reazione la HALS puo’ disattivare nuovi radicali
21
Fattori determinanti per la durata di una
copertura

Radiazione solare
(intensità radiazione UV, localizzazione geografica, radiazione totale)

Composizione, struttura e spessore del film
(polimero, pigmenti, additivi, cariche, mono-multistrato)

Architettura della serra
(altezza, ventilazione, supporti, finestre, materiali, installazione)

Trattamenti
(agrochimici, zolfo elementare / frequenza, concentrazione, applicazione /coltura)

Tipo di coltivazione

Temperatura e climatologia
(calore, vento, pioggia)
22
Architettura della serra
23
Materiali di supporto & montaggio
24
Fattori determinanti per la durata di una
copertura

Radiazione solare
(intensità radiazione UV, localizzazione geografica, radiazione totale)

Composizione, struttura e spessore del film
(polimero, pigmenti, additivi, cariche, mono-multistrato)

Architettura della serra
(altezza, ventilazione, supporti, finestre, materiali, installazione)

Trattamenti
(agrochimici, zolfo elementare / frequenza, concentrazione, applicazione /coltura)

Tipo di coltivazione

Temperatura e climatologia
(calore, vento, pioggia)
25
HALS
- l’effetto dei trattamenti agrochimici
O2
O2
O2
O2
HALS disattivata
O2
R
P•
POO•
N
H+
+
H+ HH
H+
Degradazione
del polimero!
H+
H+
H+
H+ = Sostanze Acide
26
HALS
- l’effetto dello zolfo
O2
O2
O2
O2
O2
O2
R
HALS disattivata
P•
POO•
N
S
S
S HS
S
S
S
S
Degradazione
del polimero!
S
S
S
S
S = Zolfo Elementare
27
HALS
Interazioni chimiche differenti
Alcalinità delle HALS
HALS tradizionali
(Secondarie)
HALS metilate
(Terziarie)
NOR™ HALS
R
R
R
N
N
N
R H+
O
S
H+
H
S S S
S H+
H+
S
S
S
H+
H+
S
S
H+
S
H+
S
S
R
S
S
H+
H+
H+
H+
 L’alcalinità delle HALS influenza la loro reattività con le specie acide
28
L’accumulo di zolfo sulle coperture nel
tempo
Livelli di Zolfo
2000 ppm
Critici
1500 ppm
Severi
1000 ppm
500 ppm
Tendenza approssimata di
accumulo di zolfo in Sud Italia
Moderati
Un
Anno
Due
Anni
Tre
Anni
Quattro o
più anni
Durata
Fonte: Product development Film & Fibers applications, (BASF, Italy)
29
Indagine sullo sviluppo dei trattamenti:
un incremento nell’uso di zolfo
>2000
ppm zolfo
1500-2000
1000-1500
Italia 2008
Italia 2000
500-1000
<500
0
10
20
30
40
50
60
70
% campioni
Percentuali di film analizzati e raggrupati per livelli di zolfo (ppm)
Statistica rilevata su un campione di film 24-36 mesi prelevati nel 2000 e 2008.
Fonte: Product development Film & Fibers applications, (BASF, Italy)
 % campioni sopra le 2000 ppm: 9% nel 2000 , 23% nel 2008
30
Trattamenti agrochimici
contaminazione diretta della plastica
Zolfo sublimato
31
Trattamenti agrochimici
contaminazione indiretta della plastica
Small tunnel
Tunnel
Greenhouse
32
Conclusioni
 Un film di copertura a lunga durata costituisce
una scelta sostenibile ed economicamente
vantaggiosa
 Esistono diverse classi di stabilizzanti per
limitare la degradazione di materiali plastici
indotta dalla radiazione UV
 Un’appropriata stabilizzazione del film
agricolo, è fondamentale per il
raggiungimento della durata prevista
 Tale obiettivo è inoltre condizionato da un
corretto uso del film agricolo e da moderati
trattamenti sotto serra
33
L’offerta BASF per la stabilizzazione di materie
plastiche per l’agricoltura
Alta
Tinuvin® NOR™ 371
Tinuvin® XT 200
Grazie per l’attenzione!
Tinuvin® 494
Tinuvin® 111
Resistenza ai
trattamenti
Agro-chimici
Per ulteriori informazioni:
Montse Guillamon
([email protected])
Chimassorb® 2020
Chimassorb® 944
Uvinul® 5050
Bassa
34