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L'eco-efficienza delle utilizzazioni forestali in scenari complessi e il ruolo dei sistemi di taglio-esbosco e trasporto sul bilancio carbonico
No full textL'interesse per la gestione forestale sostenibile è aumentato negli ultimi decenni. La gestione sostenibile delle foreste è un elemento cruciale per raggiungere l'ambizioso obiettivo di neutralità climatica dell'Unione Europea entro il 2050. I materiali a base di legno e i biocombustibili legnosi sono i prodotti che si possono ottenere da una gestione forestale attiva. Concentrandoci sulla gestione delle foreste montane, i risultati del cambiamento climatico sono sempre più evidenti in termini di frequenza e magnitudo dei disturbi biotici e abiotici. Se, da un lato, la sfida è quella di ridurre le emissioni delle operazioni forestali, dall'altro è più frequente operare in condizioni straordinarie rispetto al passato e recuperare gli alberi danneggiati a seguto di un disturbo abiotico o biotico fosrestale. Sono disponibili nuovi strumenti e tecnologie per lavorare in condizioni straordinarie e nelle aree forestali montane. Inoltre, sono stati realizzati sistemi di propulsione basati su motori elettrici o ibridi per le macchine specializzate per l’utilizzazione forestale. Questa tesi, basata su una raccolta di sei diverse pubblicazioni scientifiche, si concentra sull'analisi dell’eco-efficienza delle operazioni forestali in scenari di cambiamento climatico, in particolare nelle operazioni di taglio di recupero dopo un colpo di vento.
Inizialmente, è stato condotta una revisione dello stato dell'arte sull'impatto delle tempeste di vento sulle foreste europee per fornire una panoramica generale del collegamento causa-effetto a seguito di una tempesta di vento. Concentrandosi sulle operazioni di taglio di recupero dopo la tempesta Vaia in Italia, è stato condotta un’analisi per comprendere la relazione tra la pendenza del terreno e l'inclinazione delle macchine forestali durante il taglio e l’esbosco del legname. Inoltre, è stata condotta un'analisi della produttività e dell'efficienza energetica per comprendere meglio l'effetto delle operazioni di salvage logging sulla produttività e il ruolo dei nuovi sistemi di propulsione nella riduzione delle emissioni carboniche. Le attività cippatura sono state considerate per tenere conto di tutte le operazioni legate al salvage logging (utilizzazione forestale principale e valorizzazione energetica dei residui legnosi di bassa qualità). La valutazione del consumo di combustibile delle attività di cippatura del legno relative al legno residuo di bassa qualità è stata effettuata in base alla rete stradale e all'accessibilità forestale. Infine, è stata applicata una metodologia di raccolta automatica dei dati per valutare l'efficienza dei sistemi di raccolta completamente meccanizzati e valutare la fattibilità del monitoraggio a lungo termine utilizzando i sensori delle macchine.The interest in sustainable forest management has increased in recent decades. Sustainable forest management is a crucial element in reaching the ambitious climate-neutral goal of the European Union by 2050. Wood-based material and wood-based biofuel are the products that can be obtained by active forest management. Focusing on mountain forest management, the results of climate change are increasingly evident in terms of frequency and magnitude of biotic and abiotic disturbance. If, on one side, the challenge is to reduce the emissions of forest operation, on the other side is more frequent to operate in extraordinary conditions than before and salvage damaged trees after abiotic or biotic forest disturbance. New tools and technology are available to work in extraordinary conditions in mountain forest areas. Furthermore, propulsion systems based on electric or hybrid engines for forest operation machines have been produced. This thesis, based on a collection of six different scientific publications, focuses on the eco-efficiency analysis of forest operations under climate change scenarios, particularly in salvage logging operations after windthrow.
A state-of-the-art about windstorm impact on European forests was completed to give a general overview of cause-effect linkage after a windstorm. Focusing on salvage logging operations after Vaia storm in Italy, a case study was conducted to understand the relationship between ground slope and machine tilt when harvesting and extracting timber. Furthermore, productivity and energy efficiency analysis was carried out to better understand the effect of salvage logging on productivity and the role of new propulsion systems in reducing carbon emissions. Wood-chipping activities were considered to take into account all the operations related to salvage logging (harvesting and wood-chipping low-quality wood residues). The evaluation of fuel consumption of wood-chipping activities related to residual low-quality wood was performed according to the mountain road network and forest accessibility. Finally, automatic data collection methodology was applied to assess the efficiency of fully mechanized harvesting systems and evaluate the feasibility of long-term monitoring using machines’ sensors
Cippatrice Jenz HEM 583 R Cobra
Full text linkA poco più di due anni dalla tempesta Vaia (Ottobre 2018), il volume di biomassa forestale residuale destinabile alla trasformazione in cippato ha raggiunto volumi elevati. La conseguenza è quella di un incremento di cantieri di cippatura sia localizzati in piazzali facilmente raggiungibili, sia lungo viabilità forestale più complessa per gli autocarri e situata in piazzole a bordo strada con limitati spazi di manovra. Oltre alla variabilità in termini logistici per la localizzazione dei depositi di biomassa e per la modalità di accesso, è anche da aggiungere la variabilità in termini di quantità di biomassa da cippare e quella della dislocazione (ravvicinata o dispersa) dei depositi di biomassa. Questo contesto attuale, che si contraddistingue per elevati volumi di biomassa forestale da lavorare e per l'elevata variabilità nella organizzazione dei cantieri, ha portato alcune imprese ad investire su cippatrici con elevata capacità di lavorazione e una buona versatilità in grado di adattarsi a cantieri localizzati in siti scomodi, per spazi e caratteristiche delle infrastrutture di accesso. In questo articolo si riporta l'esperienza di un'impresa forestale altoatesina che si è attrezzata con una nuova macchina, la Cippatrice Jenz HEM 583 R Cobr
Effetti dei sistemi di utilizzazione e modalità di esbosco : studio preliminare sul rilascio di biomassa ed efficienza del cantiere forestale
Full text linkEffetti dei sistemi di utilizzazione e modalit{\`{a}} di esbosco: studio preliminare sul rilascio di biomassa ed efficienza del cantiere forestale Alberto Cadei, Alberto Udali, Mihail Bacescu, Stefano Grigolato Nel contesto alpino, i sistemi di utilizzazione forestale si distinguono in processi di lavoro semimeccanizzati e completamente meccanizzati. In entrambi i casi, i sistemi di lavoro possono essere a pianta intera e legno corto. A seguito della tempesta Vaia, per garantire il recupero di ingenti volumi di legname danneggiato in superfici anche estese, si {\`{e}} fatto ampio ricorso a sistemi di utilizzazione completamente meccanizzati o sistemi semi-meccanizzati con l'impiego di macchine e attrezzature avanzate. I principali sistemi di utilizzazione impiegati sono stati quello del sistema con esbosco a legno corto completamente meccanizzato con l'impiego di harvester e forwarder e quello con esbosco con albero intero o parzialmente intero con gru cavo e l'allestimento del legname a bordo strada tramite processore. Questi due sistemi, dunque, possono avere un diverso effetto sulla quantit{\`{a}} di biomassa rilasciata in bosco a seguito dell'abbatimento, sramatura, allestimento ed esbosco: nel caso di harvester e forwarder, l'intera biomassa, che comprende ramaglie e parte del cimale, {\`{e}} rilasciata in bosco, mentre nel caso dell'utilizzo di gru a cavo, ramaglia e cimali vengono accumulati a bordo strada all'imposto in cui avviene l'allestimento del legname. Inoltre, l'attuale contesto operativo nelle Alpi orientali ha evidenziato il vantaggio, in termini di sicurezza per gli operatori, nell'impiego di sistemi di utilizzazione a completa meccanizzazione e l'impiego di macchine e attrezzature avanzante anche nel sistema di lavoro a pianta intera. Per meglio comprendere l'effetto della meccanizzazione in questi contesti, occorre per{\`{o}} anche valutare l'efficienza economica ed ecologica dei diversi sistemi di utilizzazione considerati, sia in termini di produttivit{\`{a}} che in termini di consumi di carburante per unit{\`{a}} di legname lavorato In questo contesto, il presente lavoro si pone due obbiettivi: a) valutare se l'adozione di un sistema di lavoro (pianta intera e legno corto) influenza in modo significativo i quantitativi di biomassa forestale presenti in bosco; b) valutare l'efficienza economica ed ecologica dei diversi sistemi di utilizzazioni e di lavoro considerati. I due obbiettivi sono stati verificati analizzando tre tipologie di cantieri: sistema di utilizzazione completamente meccanizzato a legno corto (cantiere harvester - forwarder) , sistema di utilizzazione semi-meccanizzato a pianta intera (cantiere gru a cavo - processore) e cantiere tradizionale semi-meccanizzato di tipo terrestre a legno corto (allestimento in bosco ed esbosco con trattore e verricello). La quantificazione e valutazione della biomassa rilasciata in seguito all'utilizzazione {\`{e}} avvenuta tramite transetti di campionamento. L'analisi della produttivit{\`{a}} e dei consumi {\`{e}} avvenuta utilizzando i dati di dettaglio forniti dalle macchine utilizzate sia in termini di consumi che di produttivit{\`{a}} (cantiere harvester e forwarder), o tramite cubatura manuale del legame esboscato (cantiere gru a cavo e trattore e verricello)
Mechanized harvesting operation in windthrow damaged stands : a case study in the Northeast Italy
No full textValutazione dell'efficienza dei cantieri di cippatura in ambito forestale tramite sistemi di telemetria. Un caso studio del progetto LogisitCiPlus
No full textIl progetto LogistiCiPlus , finanziato nell'ambito della Misura 16.1.1. del Programma di Sviluppo Rurale 2014-2020 della Provincia autonoma di Trento, tratta diversi temi nella filiera di produzione del cippato forestale: dall'efficienza dei cantieri di produzione, al miglioramento della logistica, alla certificazione dei biocombustibili e alle modalit{`{a}} di vendita. Questo articolo ha lo scopo di approfondire l'attivit{`{a}} riguardante il monitoraggio di lungo periodo dei cantieri delle imprese coinvolte e l'implementazione di strumenti per il miglioramento delle produzioni aziendali. Per “miglioramento” in questo contesto si intende la riduzione dell'impatto ambientale della produzione del biocombustibile, misurato in minori emissioni di gas climalteranti garantendo inoltre una migliore economicit{`{a}} dello stesso processo di produzione. L'interesse del progetto {`{e}} rivolto in particolare alla valutazione della logistica nei cantieri di produzione di cippato forestali, che si collocano in aree marginali e che si caratterizzano per una limitata accessibilit{`{a}} in termini di viabilit{`{a}} e per la mancanza di adeguati spazi di manovra. L'analisi di lungo periodo sulla logistica nei cantieri di produzione di cippato {`{e}} stata attivata con la collaborazione tra Tecnerga (capofila del progetto), il Dipartimento Territorio e Sistemi Agro-Forestali dell'Universit{`{a}} degli Studi di Padova e le imprese forestali aderenti al Gruppo Operativo. Il monitoraggio {`{e}} stato avviato nella primavera 2019 tramite l'applicazione di un sistema di telemetria di posizione supportato dalla piattaforma digitale tracker.it della Transpobank. Complessivamente sono attualmente in monitoraggio cinque mezzi in totale: due cippatrici allestite su autocarro e tre autocarri adibiti a trasporto cippato
Valorizzazione della biomassa residuale ai fini energetici
Full text linkLa biomassa residuale, derivante dagli scarti di utilizzazione forestale, {`{e}} tipicamente contraddistinta da un'elevata eterogeneit{`{a}} e da scarse caratteristiche qualitative. La presenza di sovra lunghezze e l'alto contenuto in ceneri nel cippato sono alcune delle caratteristiche discriminanti per il suo utilizzo in impianti di piccola e media taglia. Il miglioramento delle caratteristiche qualitative del prodotto favorisce la sostenibilit{`{a}} ambientale dell'utilizzo della biomassa, nel concetto di economia circolare e a scala locale
Valutazione dell'efficienza dei cantieri di cippatura
Full text linkNell'ambito del progetto LogistiCiPlus, che mira ad implementare una logistica dei cantieri forestali ad alta eco-efficienza per la produzione di cippato e la successiva valorizzazione energetica, {`{e}} stato condotto uno studio che ha messo a confronto due situazioni di cantieri forestali montani. In entrambi {`{e}} stata valutata la produttivit{`{a}} in termini di metri steri orari e di consumi unitari (litri/ mst di carburante). Il contributo riporta i risultati dello studio dando spunti agli imprenditori forestali su come migliorare la produttivit{`{a}} e l'efficienza del cantiere in cui operano
Evaluation of wood chipping efficiency through long-term monitoring
Full text linkA high volume of wood forest biomass is be available at the roadside when whole three (WT) harvesting systems are applied. Besides, salvage logging operations are favourable conditions to accumulate a large amount of low-quality biomass due to the recovery of damaged trees. In mountain regions, such as the Alps, the forest’s accessibility can be a significant constraint for the eco-efficiency of chipping operations. The present study aims at evaluating the efficiency of wood-chipping operations in mountain areas based on long-term monitoring. One chipper-truck was monitored over 1200 working hours using telemetry. Different efficiency parameters were collected: machine position, collected using Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver, and engine parameters, collected using the CAN Bus system based on J 1939. Efficiency parameters were used to compare different in-wood or landing configurations. The results show the influence of the different location of the chipping sites according to the road network. Chipping operations in space-constrained sites cause an increase in delay time and CO2 emissions
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