In questo capitolo verranno presentati i risultati ottenuti dall’analisi dei quattro casi studio modellizzati.

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5. Risultati

In questo capitolo verranno presentati i risultati ottenuti dall’analisi dei quattro casi studio modellizzati.

L’analisi si è concentrata sulle emissioni di gas serra, il software utilizzato per l’analisi del ciclo di vita è Gabi versione 4.4 ed il sistema di valutazione del Global Warming Potential è il CML 2001 (aggiornato al novembre 2009).

I risultati sono espressi in grammi di CO

2

equivalente a 100 anni per kg di fat protein corrected milk (FPCM). L’analisi tiene conto dei contributi alle emissioni dei processi dalla culla al cancello della filiera produttiva del latte fresco bovino in toscana.

Nel grafico 5.1 sono rappresentate le emissioni totali dei quattro casi studio.

Emissioni di CO2 eq totali per kg di FPCM

446 493 494

563

147 24

96 10 28

56

35 80

214

193

195

230 34

12

45

26 66

62

69

67

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

Integrato Pianura

Integrato Collina

BIO pianura BIO collina

grammiCO2eq

Altro

Auto Produzione razione alimentare Produzione razione alimentare

N2O da deiezioni

CH4 da deiezioni

Fermentazione enterica

Grafico 5.1 – Emissioni di CO2 equivalente per kg di FPCM dei quattro allevamenti.

(2)

Le emissioni degli allevamenti biologici risultano più elevate a causa della minore produttività delle bovine (si passa da circa 7500 litri a lattazione nell’allevamento biologico di collina a quasi 11300 litri in quello integrato di pianura).

La fonte principale di gas serra in tutti i sistemi di allevamento è il metano prodotto dalla fermentazione enterica delle bovine, che incide sul totale dal 49% al 59%.

Il contributo alle emissioni della produzione della razione alimentare è abbastanza stabile tra il 24% e il 27% ed è anche in questo caso influenzata dalla produttività delle coltivazioni delle materie prime (minore nel biologico).

Il contributo dato dalle deiezioni è legato alle emissioni di metano, più abbondanti nei sistemi di pianura che operano una separazione liquido solido dei liquami, e alle emissioni di protossido di azoto, più importanti negli allevamenti di pianura che non operano alcun trattamento.

Infine sotto la voce “altro” vengono riportate le emissioni di gas serra legate alla

produzione e utilizzo di combustibili fossili, all’uso di energia elettrica ed alla produzione di

paglia per la lettiera delle bovine.

(3)

5.1 Allevamento integrato di pianura

L’emissione totale di gas serra per la produzione di un chilogrammo di fat protein corrected milk con contenuto di grassi del 4% e di proteine del 3,3% per l’allevamento integrato di pianura è di 917 grammi di CO

2

equivalente a 100 anni.

Emissioni (g CO2/kg di FPCM) - Allevamento integrato pianura

446.25 146.70

10.15 247.98 65.62

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Fermentazione

enterica CH4 da deiezioni N2O da deiezioni Produzione razione

alimentare Altro

grammi di CO2

Grafico 5.2 – Emissioni di CO

2

eq per kg di FPCM nell’allevamento integrato di pianura.

Nell’allevamento integrato di pianura le emissioni da fermentazione enterica sono

responsabili del 48,7% delle emissioni totali di gas serra (446 g CO

2

eq) e sono dovute per

l’ 80% alle bovine in lattazione, mentre le manze e le vitelle per la rimonta incidono

rispettivamente del 11% e del 4%. Infine le bovine nella fase di asciutta, non produttiva

sono responsabili del 5% del metano emesso per questa via.

(4)

Fermentazione enterica

4%

11%

23%

43%

14%

Vitelle 5%

Manze

Bovine inizio lattazione

Bovine lattazione stabilizzata Bovine a fine lattazione Bovine in asciutta

Grafico 5.3 - Contributo alle emissioni di CO

2

eq da parte delle varie categorie di bovine.

Il secondo contributo in ordine d’importanza è quello legato alla produzione della razione alimentare, che rappresenta il 27,1% del totale, cioè 248 g CO

2

eq per kg di latte.

Produzione razione alimentare

35.5%

11.1%

32.7%

6.9%

10.0%

3.8%

Mangime energetico

Mangime proteico

Fieno

Insilato di mais

Mangime energetico autoprodotto

Mangime proteico autoprodotto

Grafico 5.4 - Contributo alle emissioni di CO

2

eq legato alla produzione della razione alimentare.

(5)

Le emissioni sono dovute per lo più alla produzione di fieno e di mangime energetico, rispettivamente 32,7% e 45,5%, che sono i componenti principali della dieta delle bovine allevate.

Le emissioni legate alla produzione del mangime proteico e dell’insilato di mais sono molto minori dell’ordine rispettivamente del 15% e del 7%.

Il trattamento e stoccaggio delle deiezioni incidono solo del 17,1% sul totale delle emissioni (157 g di CO

2

eq) e per la maggior parte sono attribuibili alla emissione di metano (94%), mentre solo in minima parte sono dovute al protossido di azoto (6%). Le deiezioni liquide separate e stoccate in lagune di compostaggio infatti producono elevate quantità di metano a causa dell’attivazione di processi di riduzione anaerobici, mentre ridotte quantità di protossido di azoto vengono prodotte soltanto nella restante frazione solida.

Le rimanenti emissioni (66 g di CO

2

eq) rappresentano poco più del 7% del totale e raggruppano varie fonti minori di emissione presenti all’interno del sistema di allevamento.

Altro

14%

22%

25%

31%

5% 3%

Caldaia acqua (per lavaggio)

Carro miscelatore

Energia

mungitrice/refrig eratore

Paglia per lettiera

Trasporto dei mangimi

Produzione diesel

Grafico 5.5 - Contributi minori alle emissioni di CO

2

eq legati all’allevamento bovino.

(6)

Le più importanti fonti di emissione residue sono la produzione della paglia per le lettiere

delle bovine (31% del totale), la produzione di energia elettrica proveniente dalla rete

utilizzata dalla macchina mungitrice e dal refrigeratore (25%), le emissioni del carro

miscelatore (22%), la produzione di acqua calda tramite caldaia a gas (14%), le emissioni

dei mezzi di trasporto utilizzati per l’approvvigionamento dei mangimi (5%) e la produzione

del diesel utilizzato (3%).

(7)

5.2 Allevamento integrato di collina

L’emissione totale di gas serra per la produzione di un chilogrammo di fat protein corrected milk con contenuto di grassi del 4% e di proteine del 3,3% per l’allevamento integrato di collina è di 840 grammi di CO

2

equivalente a 100 anni.

Emissioni (g CO2/kg di FPCM) - Allevamento integrato collina

492.55 23.97

56.03

205.23 61.93

0 100 200 300 400 500 600

Fermentazione enterica CH4 da deiezioni N2O da deiezioni Produzione razione

alimentare Altro

grammi di CO2

Grafico 5.6 - Emissioni di CO

2

eq per kg di FPCM nell’allevamento integrato di collina.

Nell’allevamento integrato di collina le emissioni da fermentazione enterica sono responsabili del 58,7% delle emissioni totali di gas serra (493 g CO

2

eq). Questo valore rappresenta l’apporto percentuale più alto di tutti e quattro i casi studiati per quanto riguarda la fermentazione enterica.

Le emissioni sono ripartite per il 78% alle bovine in lattazione, mentre le manze e le vitelle

per la rimonta incidono rispettivamente del 11% e del 4%. Infine le bovine nella fase di

asciutta sono responsabili del 7% del metano emesso.

(8)

La maggior quota di emissioni ascrivibile alle vacche in asciutta rispetto all’allevamento di pianura è in parte giustificata dall’aumento di energia necessario alle bovine al pascolo per procurarsi la sufficiente razione quotidiana ed in parte dalla minor frazione di concentrato nella razione.

Fermentazione enterica

4%

11%

24%

41%

13%

7%

Vitelle

Manze

Bovine inizio lattazione

Bovine lattazione stabilizzata Bovine a fine lattazione

Bovine in asciutta

Grafico 5.7 - Contributo alle emissioni di CO

2

eq da parte delle varie categorie di bovine.

Il contributo legato alla produzione della razione alimentare rappresenta il 24,4% del totale, cioè 205 g CO

2

eq per kg di latte.

Le emissioni sono dovute per poco più del 40% alla produzione di fieno, componente principale della dieta delle bovine.

La restante quota di emissioni di gas serra è attribuita alla produzione del mangime

energetico per il 36% del totale (32% per l’approvvigionamento esterno e 4% per l’auto

produzione), al mangime proteico per il 12 % ed all’insilato di mais per il 9%.

(9)

Produzione razione alimentare

32%

43% 10%

9%

4% 2%

Mangime energetico

Mangime proteico

Fieno

Insilato di mais

Mangime energetico autoprodotto

Mangime proteico autoprodotto

Grafico 5.8 - Contributo alle emissioni di CO

2

eq legato alla produzione della razione alimentare.

Le emissioni legate allo smaltimento delle deiezioni sono dell’ordine del 10% del totale (80 g di CO

2

eq).

Il letame in questo caso non subisce trattamenti di separazione della fase solida da quella liquida, inoltre la minor temperatura abbassa ulteriormente la produzione ed il rilascio di gas serra.

Le emissioni più rilevanti sono quelle di protossido di azoto, sia dal letame raccolto e stoccato (39%), sia da quello depositato dalle bovine al pascolo (31%), in un ambiente più ricco di ossigeno.

Il contributo del rilascio di gas metano è del 30%, per lo più dallo stoccaggio (26%) dove si

raggiungono più facilmente condizioni riducenti e in minor parte dal pascolo (4%).

(10)

Trattamento delle deiezioni

4%

26%

31%

39%

CH4 Pascolo

CH4 Deiezioni trattate

N2O Pascolo

N2O Deiezioni trattate

Grafico 5.9 – Contributo alle emissioni di CO

2

eq legato al trattamento delle deiezioni.

Le rimanenti emissioni sono dell’ordine del 7,4% (62 g di CO

2

eq) e raggruppano varie

fonti, fra cui le più importanti sono la produzione della paglia per le lettiere delle bovine

(34% del totale), la produzione di energia elettrica per l’alimentazione della mungitrice e

del refrigeratore (21%), le emissioni del carro miscelatore durante la preparazione della

razione (22%), la produzione di acqua calda per il lavaggio (15%). Fonti di emissione

minori sono quelle legate al trasporto dei mangimi all’allevamento (5%) e alla produzione

del gasolio utilizzato (3%).

(11)

Altro

15%

22%

21%

34%

5% 3%

Caldaia acqua (per lavaggio) Carro miscelatore

Energia

mungitrice/refrig eratore

Paglia per lettiera

Trasporto dei mangimi

Produzione diesel

Grafico 5.10 - Contributi minori alle emissioni di CO

2

eq legati all’allevamento bovino.

(12)

5.3 Allevamento biologico di pianura

L’emissione totale di gas serra per la produzione di un chilogrammo di fat protein corrected milk con contenuto di grassi del 4% e di proteine del 3,3% per l’allevamento biologico di pianura è di 935 grammi di CO

2

equivalente a 100 anni.

Emissioni (g CO2/kg di FPCM) - Allevamento biologico pianura

494.24 95.88

35.50

240.05 69.50

0 100 200 300 400 500 600

alimentare Altro

grammi di CO2

Grafico 5.11 - Emissioni di CO

2

eq per kg di FPCM nell’allevamento biologico di pianura.

Nell’allevamento biologico di pianura le emissioni da fermentazione enterica sono responsabili del 52,9% delle emissioni totali di gas serra (494 g CO

2

eq).

Le emissioni sono ripartite per il 78% alle bovine in lattazione, mentre le manze e le vitelle

per la rimonta incidono rispettivamente del 12% e del 4%. Infine le bovine nella fase di

asciutta sono responsabili del 6% del metano emesso.

(13)

Fermentazione enterica

4%

12%

23%

41%

14%

6%

Vitelle

Manze

Bovine inizio lattazione

Bovine lattazione stabilizzata Bovine a fine lattazione

Bovine in asciutta

Grafico 5.12 - Contributo alle emissioni di CO

2

eq da parte delle varie categorie di bovine.

La produzione della razione alimentare produce emissioni pari a 240 g CO

2

eq, che corrispondono al 25,7% del totale.

Produzione razione alimentare

24%

9%

41%

7%

13%

6%

Mangime energetico

Mangime proteico

Fieno

Insilato di mais

Mangime energetico autoprodotto

Mangime proteico autoprodotto

Grafico 5.13 - Contributo alle emissioni di CO

2

eq legato alla produzione della razione alimentare.

(14)

Anche in questo caso la maggior parte delle emissioni sono legate all’approvvigionamento del fieno (41%) e del mangime energetico (37%) nonostante questo ultimo presenti alti valori di autoproduzione.

I contributi alle emissioni legati alla produzione del mangime proteico (17%) e dell’insilato di mais (7%) sono di minore entità.

Le deiezioni delle bovine invece contribuiscono alle emissioni di gas serra con circa 131 g di CO

2

eq per kg di latte (14% delle emissioni totali).

Trattamento delle deiezioni

3%

70%

19%

8%

CH4 Pascolo

CH4 Deiezioni trattate N2O Pascolo

N2O Deiezioni trattate

Grafico 5.14 - Contributo alle emissioni di CO

2

eq legato al trattamento delle deiezioni.

In questo sistema di allevamento viene effettuata una separazione solido-liquido delle deiezioni raccolte nella stalla, che porta ad un abbattimento delle emissioni di N

2

O, che incidono solo per l’8% del totale, e ad una preponderanza delle emissioni di metano (circa il 70%).

Viceversa le emissioni delle deiezioni non trattate delle bovine che si alimentano al

pascolo sono per il 19% dovute al protossido di azoto e per solo il 3% al metano.

(15)

Per quanto riguarda le altre fonti di emissione anche in questo caso quelle più importanti sono la produzione di paglia per la lettiera (33%), le emissioni del carro miscelatore (24%) e la produzione di energia elettrica per mungitrici e refrigeratori (24%).

Altro

13%

24%

33%

3% 3%

Caldaia acqua (per lavaggio) Carro miscelatore

Energia

mungitrice/refrig eratore

Paglia per lettiera

Trasporto dei mangimi

Produzione diesel

Grafico 5.15 - Contributi minori alle emissioni di CO

2

eq legati all’allevamento bovino.

La produzione di acqua calda per i lavaggi incide solo per il 13%, mentre trasporto e produzione di gasolio si attestano entrambi al 3%.

Il contributo alle emissioni da parte dei trasporti è minore rispetto ai casi precedenti poiché

nell’allevamento biologico si hanno livelli più alti di auto approvvigionamento dei foraggi.

(16)

5.4 Allevamento biologico di collina

L’emissione totale di gas serra per la produzione di un chilogrammo di fat protein corrected milk con contenuto di grassi del 4% e di proteine del 3,3% per l’allevamento biologico di collina è di 995 grammi di CO

2

equivalente a 100 anni.

Emissioni (g CO2/kg di FPCM) - Allevamento biologico collina

562.87 28.19

79.95

256.46 67.05

0 100 200 300 400 500 600

alimentare Altro

grammi di CO2

Grafico 5.16 - Emissioni di CO

2

eq per kg di FPCM nell’allevamento biologico di collina.

Nell’allevamento biologico di collina le emissioni da fermentazione enterica sono responsabili del 56,6% delle emissioni totali di gas serra con 563 g CO

2

eq per kg di latte prodotto. Questo rappresenta il valore assoluto più alto dei quattro casi studiati ed è in gran parte dovuto alla minore produttività delle bovine.

Le emissioni sono ripartite per il 78% alle bovine in lattazione, mentre le manze e le vitelle per la rimonta incidono rispettivamente del 10% e del 4%. Infine le bovine nella fase di asciutta sono responsabili del 8% del metano emesso.

Mentre il contributo delle vitelle rimane per lo più stabile e poco significativo rispetto al

totale delle emissioni, quello relativo alle manze è in questo caso il più basso valore

(17)

relativo dei quattro allevamenti: infatti la maggior longevità delle bovine in produzione porta ad un tasso di rimonta più basso e quindi ad un numero minore di manze all’interno dell’allevamento.

Le emissioni delle bovine a fine lattazione e in asciutta sono invece più elevate rispetto alle altre perché queste categorie sono lasciate libere al pascolo avendo così maggiori esigenze energetiche da soddisfare.

Fermentazione enterica

4%

10%

23%

39%

16%

8%

Vitelle

Manze

Bovine inizio lattazione Bovine lattazione stabilizzata Bovine a fine lattazione Bovine in asciutta

Grafico 5.17 - Contributo alle emissioni di CO

₂

eq da parte delle varie categorie di bovine.

La produzione della razione alimentare per l’allevamento è responsabile del 25,8% delle emissioni totali, cioè di 256 g di CO

2

eq per chilogrammo di latte.

Anche in questo caso l’alimento più largamente utilizzato è il fieno, che quindi ha il

contributo maggiore in termini di emissioni (circa il 47% del totale), mentre il mangime

energetico incide per il 39% (32% legato all’approvvigionamento esterno, 7% all’auto

produzione in azienda).

(18)

Il mangime proteico ha un’incidenza del 14% sul totale (11% dall’esterno e 3% auto produzione). Nell’allevamento biologico di collina non si fa uso di insilati per l’alimentazione delle bovine.

Produzione razione alimentare

32%

11%

47%

7% 3%

Mangime energetico Mangime proteico Fieno

Mangime energetico autoprodotto Mangime

proteico autoprodotto

Grafico 5.18 - Contributo alle emissioni di CO

2

eq legato alla produzione della razione alimentare.

Il valore assoluto di emissioni per la produzione della razione alimentare è il più alto dei quattro casi studio, in parte per la minore resa agricola delle colture biologiche rispetto a quelle integrate, in parte per l’assenza di insilati, che hanno una buona resa in rapporto alle emissioni ed in parte per la minor efficienza di trasformazione delle materie prime nel prodotto finito.

Il trattamento delle deiezioni produce emissioni di gas serra per circa 108 g di CO

2

eq per litro di latte, rappresentando circa l’11% del totale.

Gran parte delle emissioni (circa il 74% del totale) sono dovute alla dispersione in

atmosfera di protossido di azoto, proveniente sia dal sito di stoccaggio delle deiezioni

raccolte in stalla (44%), sia dal pascolo (30%).

(19)

Trattamento delle deiezioni

3%

23%

30%

44%

CH4 Pascolo CH4 Deiezioni trattate

N2O Pascolo N2O Deiezioni trattate

Grafico 5.19 - Contributo alle emissioni di CO

2

eq legato al trattamento delle deiezioni.

La rimanente quota del 26% è legata alle emissioni di metano: il 23% dal sito di stoccaggio e solo il 3% dal pascolo.

Per quanto riguarda le altre fonti di emissione il loro contributo sul totale è del 6,7%, con circa 67 g di CO

2

eq per kg di latte prodotto.

Anche in questo caso le emissioni maggiori sono dovute alla produzione di paglia per la lettiera (38%), alle emissioni del carro miscelatore (22%), alla produzione di energia elettrica per mungitrici e refrigeratori (19%) ed alla produzione di acqua calda per il lavaggio (14%).