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Descrizione del modulo "Meccanizzazione e biomassa forestale SPINELLI (TA.P04.031.001)"
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- Descrizione del modulo "Meccanizzazione e biomassa forestale SPINELLI (TA.P04.031.001)" (literal)
- Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
- Le ricerche condotte all'interno del modulo possono contribuire a sbloccare l'abbondante risorsa forestale presente in Italia. Una efficiente gestione di tale risorsa avrebbe enormi impatti positivi sulla collettività ed in particolare: a) consentirebbe di ottenere una maggior quantità di energia rinnovabile, alleviando i problemi geopolitici internazionali e i cambiamenti climatici; b) favorirebbe una migliore gestione del territorio montano, contrastando i crescenti fenomeni di dissesto idrogeologico collegati all'abbandono della montagna e ai cambiamenti del regime pluviometrico; c) creerebbe maggiori opportunità di lavoro nelle aree rurali e montane, frenando la disoccupazione, lo spopolamento della montagna, e la conseguente caotica sovrappopolazione delle aree urbane. (literal)
- Tematiche di ricerca
- La nostra linea di ricerca tratta specificamente l'ottimizzazione tecnica, economica ed ambientale dei cantieri di utilizzazione forestale, con particolare riferimento alle operazioni di raccolta nei popolamenti giovani e di scarsa qualità, che forniscono soprattutto biomassa per uso industriale ed energetico. Il nostro team fornisce dati accurati sulle produttività e i costi di lavorazione della biomassa, ottenuti con cantieri ottimizzati. Il nostro lavoro consente a ditte private ed agenzie locali di a razionalizzare le proprie procedure di utilizzazione, e di migliorare la sostenibilità economica ed ambientale degli interventi di manutenzione del territorio. Il lavoro include lo sviluppo di nuove macchine e attrezzature, e di software di supporto decisionale. Le conoscenze prodotte attraverso la nostra ricerca sono disseminate attraverso pubblicazioni, convegni, corsi di formazione e dimostrazioni pratiche. Le attività della linea di Ricerca coprono tutto il Paese, dal Trentino alla Sicilia. Il gruppo di lavoro può anche contare su un vasto tessuto di collaborazioni Internazionali a livello Europeo, in Nord America, Sud America, Sud Africa e Oceania (Australia e Nuova Zelanda). (literal)
- Competenze
- Le attività nel settore della Meccanizzazione Forestale sono state iniziate dal Prof. G. Giordano, contestualmente alla fondazione dell'allora Istitute del Legno, nel 1954. Queste attività non si sono mai fermate, e anzi negli anni 70 hanno prodotto un nuovo filone collaterale specificamente dedicato alle biomasse forestali. Da qui la storica competenza e visibilità del gruppo di lavoro afferente al modulo in oggetto, che è uno dei più attivi in Italia e all'Estero. Il personale attualmente coinvolto è costituito da Dottori in Scienze Forestali e Ingegneri Forestali, in maggior parte muniti anche di Dottorato di Ricerca, conseguito in Italia o all'Estero. Tutti hanno effettuato prolungati soggiorni di studio o di ricerca all'estero, sviluppando una rete di contatti internazionali ed una prospettiva aggiornata e globale. La competenza del personale afferente al modulo peraltro è testimoniata dalle numerosissime pubblicazioni effettuate su riviste scientifiche (con IF) e tecniche, Italiane ed Internazionali. Solo dal 2008 ad oggi, il Laboratorio di Meccanizzazione Forestale ha prodotto 69 pubblicazioni IF! (literal)
- Potenziale impiego per processi produttivi
- Le ricerche condotte all'interno del modulo sono generalmente indirizzate all'ammodernamento della filiera foresta-legno, con il fine ultimo di aumentarne la competitività a livello nazionale ed internazionale. In particolare, il lavoro si concentra sulla prima parte della filiera la gestione forestale e la raccolta del legno che tuttora rappresenta il principale punto debole di tutto il sistema. La componente principale della ricerca svolta all'interno del modulo è proprio l'ottimizzazione dei processi produttivi, che è volta a comparare alternative o a sviluppare nuovi sistemi e processi, che possano soddisfare al meglio le esigenze finanziarie, ambientali e sociali (benessere, salute e soddisfazione del lavoro) delle comunità rurali e montane, e in generale del settore produttivo collegato al comparto foresta-legno. Le ricerche condotte all'interno del modulo riguardano anche l'esposizione degli operatori ai rischi acuti e cronici. Studi specifici sull'esposizione a polveri e VOC sono condotti in collaborazione con le ASL della Toscana in particolare. (literal)
- Tecnologie
- L'analisi dei dati è condotta con tecniche di statistica, impiegando software commerciali, e tipicamente: Statview, Minitab, SPSS, R-for Excel.
L'analisi delle filiere di approvvigionamento invece richiede normalmente tecniche di simulazione, condotte con modelli di tipo deterministico (tipicamente fogli di calcolo, e.g. Excel), di tipo dinamico (Dynamic Simulation, e.g. Stella) o di tipo Discrete-Event (Arena, Witness). In questo ambito, il laboratorio di Meccanizzazione ha avviato collaborazioni di successo con gli specialisti di modellistica delle Università di Napoli e della Finlandia Orientale. (literal)
- Obiettivi
- Sviluppare ricerca applicata, capace di aumentare l'efficienza e la competitività del comparto legno, attraverso lo studio e lo sviluppo di nuovi processi produttivi, di nuove attrezzature e di nuovi sistemi di gestione. In particolare, il lavoro è concentrato sulle nuove macchine forestali quali harvester, processori, forwarder, teleferiche e cippatrici. Peraltro, il modulo opera anche sui sistemi a piccola meccanizzazione e si interessa di attrezzature leggere e perfino di trazione animale. (literal)
- Stato dell'arte
- Il settore della meccanizzazione forestale è in piena evoluzione anche in Italia, dove negli ultimi 5 anni sono stati fatti passi da gigante. Per quanto riguarda le biomasse ad uso energetico, la crescita è ancora più rapida e vigorosa, a seguito degli impegni internazionali per il contenimento dei cambiamenti climatici, che l'Italia ha pure sottoscritto. In tale contesto, esistono enormi opportunità per la ricerca, a cui sono offerte al contempo problematiche da risolvere e risorse per la sperimentazione applicata. Inoltre, le imprese Italiane offrono prodotti e know-how di altissimo livello, che al momento sono ancora poco conosciuti nei Paesi Stranieri, almeno per quanto riguarda le macchine per la forestazione. La collaborazione tra imprese e CNR sta portando ad un forte aumento della visibilità del know-how Italiano (scientifico e commerciale) a livello internazionale. (literal)
- Tecniche di indagine
- Le tecniche di indagine variano con il tipo di ricerca effettuato e con i suo obiettivi. Per molti lavori destinati alla valutazione delle produttività e dei costi, si impiegano normalmente studi dei tempi (Time-motion studies) condotti con computer portatili ognitempo. Per definire la qualità della biomassa forestale si impiegano varie tecniche a secondo del parametro misurato (umidità, granulometria, frazioni costitutive, potere calorico etc.). Le ricerche dedicate alle condizioni di sicurezza ed ergonomia del lavoro forestale sono basate su vari metodi (analisi posturale OWAS, dosimetria etc.). Per la misura degli impatti ambientali diretti, si impiegano tecniche con vario livello di sofisticazione, dal semplice conteggio delle piante danneggiate, alla determinazione della densità del suolo compattato, fino alla misura delle concentrazioni di C02 nell'atmosfera del suolo. Nei due anni passati l'Istituto ha anche iniziato il rilievo con sistemi black-box GPS-GSM per il monitoraggio continuo di lungo periodo (1 anno) delle attività di attrezzature forestali. (literal)
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