I nostri brevetti

Il vero capitale tecnologico di Efficient Farm Engineering è racchiuso nei suoi brevetti.

HOT & COLD

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Brevetto europeo "System for energy recovery for zootechnical plants" n. EP3146837

Il brevetto permette di utilizzare in modo efficiente le risorse interne al ciclo di produzione del latte. Il latte munto è la fonte primaria di energia termica per il funzionamento del sistema, il quale permette di ottimizzare i consumi e i costi dell’impianto di mungitura, essendo questa la parte più dispendiosa dal punto di vista energetico negli allevamenti da vacche da latte.
Attraverso la rete idrica aziendale viene alimentata una pompa di calore geotermica, l’acqua di falda o di rete viene prelevata a una temperatura di 15° C.

 

L’acqua calda prodotta dalla macchina viene raccolta nel serbatoio distoccaggio (3 m3) a 55°C. Successivamente l’acqua viene portata in unrecuperatore di calore collegato al gruppo di refrigerazione relativoall’impianto di conservazione del latte. Nell’impianto frigorifero è presenteuna parte di ciclo dove viene prodotto del calore (prima che il gas entri nelcondensatore); tale calore solitamente viene smaltito dall’impianto inatmosfera, quindi risulta perso. EFE, attraverso uno scambiatore di calore,recupera l’energia termica e la usa per scaldare ulteriormente latemperatura dell’acqua portandola alla soglia dei 70°C.

L’acqua calda prodotta viene distribuita a tutte le utenze dell’allevamentoche necessitano di queste temperature (sanitari, lavaggio sala di mungitura,riscaldamento locali di mungitura ed ambienti di lavoro).

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Durante un ciclo di mungitura, la macchina, lato caldo, produce una quantità quantificabile incirca 2500 litri di acqua a 70°C.Durante la mungitura l’acqua fredda, nel circuito della pompa di calore, a 9°C, che in un consueto processo risulta essere acqua di scarto, viene recuperata e riutilizzata facendola passare in uno scambiatore di calore opportunamente progettato ad uso alimentare, per il raffreddamento del latte, riuscendone a diminuire la temperatura da 36° C a 16° C.L’acqua in uscita dallo scambiatore termico, ha sottratto calore al latte,quindi aumenta la propria temperatura, fino a circa 22 °C. L’acqua a 22°C viene stoccata nell’apposito accumulo ed andrà a servire il sistema di abbeveraggio dei bovini. 

 

In sintesi, il sistema brevettato offre un miglior benessere all’animale, in quanto l’acqua calda aiuta la digestione dell’animale stesso. Negli studi e nei prototipi sviluppati da EFE power, si è scelto di avere un rapporto tra acqua e latte di 1,5. Ciò significa che per ogni litro di latte munto su ha 1,5 litri di acqua tiepida a 22°C.Il sistema porta anche ad un notevole miglioramento in termini di risparmio energetico. In un’azienda media che ha circa 200 capi da latte, il fabbisogno di acqua tiepida è stimato attorno ai 150 litri/vacca. Ciò vuol dire che il

S.G. ONE

Brevetto "Impianto a biogas per la produzione di energia elettrica" n. 102017000089383

La produzione di latte bovino rappresenta un settore di eccellenza della zootecnia Italiana soprattutto per la trasformazione casearia che produce formaggi unici al mondo, di altissima qualità, e che sono conosciuti e apprezzati in Italia e nel mondo. L’allevamento del bovino da latte è spesso associato a pratiche intensive che sono a loro volta collegate ad un concetto di maggiore pressione ambientale in termini di consumo di risorse naturali e rilascio di inquinanti.


Uno degli aspetti principali dell’impatto ambientale riguarda le emissioni in atmosfera di gas ad effetto serra Il metano è il principale gas serra emesso dall'allevamento del bovino da latte ed è prodotto dalle fermentazioni ruminali e da quelle a carico delle deiezioni, in particolare dai liquami. A queste si aggiunge l’anidride carbonica emessa dal consumo di energia (elettricità e carburanti) utilizzata per la gestione della stalla e per le operazioni colturali.

Da qui nasce l’idea progettuale legata al brevetto S.G. ONE. Il brevetto mira in maniera specifica a:

  • produrre energia da fonte rinnovabile con riduzione globale delle emissioni di CO 2 e di conseguenza minori emissioni di gas-serra;

  • lavorazione di una matrice con caratteristiche meno inquinanti, sia a livello organico che microbiologico;

  • rendere i liquami zootecnici maggiormente efficienti in termini di fermentazione ed in grado di produrre biogas di migliore qualità volto all'ottimizzazione dei processi di recupero energetico e, quindi, di sostenibilità ambientale;

  • ottimizzare la qualità dei fertilizzanti (no CO 2 ) con totale produzione di digestato (prodotto finale del ciclo);

  • ridurre l’inquinamento olfattivo e la presenza di insetti non creando depositi di lungo periodo con conseguente miglioramento delle condizioni igienico-sanitarie generali dell’azienda e del benessere animale (e degli operatori umani);

  • migliorare la situazione economica nelle aziende zootecniche e/o agricole per effetto dell’abbattimento dei consumi energetici e dell’efficientamento produttivo.

L’impianto S.G. ONE studiato ha lo scopo di produrre biogas dalla fermentazione anaerobica dei liquami degli allevamenti zootecnici ed in particolare derivanti da vacche da latte (principalmente), tori da ingrasso e suini. La bio-energia ottenuta dal processo di fermentazione è disponibile sotto forma di energia elettrica e termica in modo da creare un ciclo unico chiuso aziendale atto a:

  • soddisfare le esigenze energetiche;

  • alimentare tutte le utenze interne che necessitano di acqua calda a 85°C, tra cui HOT&COLD o comunque un sistema di gestione dell’acqua collegato a mungitura e fasi correlate ed una piccola rete di teleriscaldamento fruibile dalle unità abitative dell’azienda agricolo-zootecnica.

A differenza degli impianti a biogas in commercio la soluzione prototipata da EFE consente di evitare il repentino abbassamento della temperatura del refluo durante la digestione, fattore che rallenterebbe inevitabilmente l’intero processo come succede negli impianti concorrenti. Questo in quanto il sistema S.G. ONE comprende, lungo la linea di alimentazione, mezzi di scambio termico atti a riscaldare le acque reflue sfruttando l'energia termica generata dal cogeneratore.


La disponibilità di energia termica ed elettrica conduce ad un notevole risparmio economico per l’azienda nonché una significativa riduzione dell’impatto ambientale complessivo derivante dall'utilizzo di fonti rinnovabili a zero emissioni. Da evidenziare altresì la logica sottostante che abbraccia pienamente i dogmi dell’economia circolare: il processo infatti utilizza scarti di produzione per auto-alimentarsi (frazione organica delle biomasse).

Le componenti principali dell’impianto sono:

  1. Prevasca coperta: conferimento liquami liquidi e solidi, con pompa trituratrice;

  2. Uno o più silos fermentatori in acciaio inox;

  3. Cogeneratore in apposito container;

  4. Impianto di desolforazione e di raffreddamento biogas;

  5. Impianto di distribuzione dei liquidi per le vasche;

  6. Vasca stoccaggio finale digestato non riscaldata con copertura stoccaggio biogas;

  7. Condotta del biogas;

  8. Impianti e quadri elettrici;

  9. Sistemi software per la gestione e archiviazione delle informazioni;

  10. Sensoristica varia.

S.G. ONE è progettato con fermentatori in acciaio inox verticali e tutta l’impiantistica è fuori terra, garantendo un impianto:

  • dotato di un processo innovativo sviluppato in termofilia con diminuzione dei tempi di fermentazione e aumento dell’efficienza di produzione del biogas;

  • progettato per essere modulabile su taglie personalizzabili per le esigenze aziendali;

  • totalmente amovibile con massima flessibilità di trasporto, montaggio e smontaggio;

  • che consuma soltanto fino al 3% dell’energia prodotta per il suo funzionamento;

  • facilmente manutenibile anche grazie alle tecnologie 4.0 con riduzione degli oneri associati;

  • completamente riciclabile a fine vita, senza oneri e svantaggi anche
    di carattere ambientale legati allo smaltimento.

S.G. ONE è stato studiato in particolare per impianti di medio-piccola taglia aventi come potenza di riferimento dai 100 ai 300 Kw.

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AIR POWER

Brevetto internazionale "High Efficiency Engine Driven by Pressurized Air or Other Compressible Gas" International Pct application PCT/IB2011/000347

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Questo brevetto si fonda su di un propulsore definito, per le sue capacità filtranti dell’aria ambiente, a «emissioni negative». il motore ha impieghi nei settori «automotive», «marine» e «aerospace», ma avente anche impieghi statici, sia nello stoccaggio
dell’energia - integrando tutte le fonti rinnovabili - sia nella produzione di energia dall'aria compressa precedentemente stoccata, in modo da offrire applicazioni in ambito pubblico, privato e domestico, sulla base di sistemi completamente «on demand», con forti implicazioni anche nel rilancio edilizio.

Il prof. daniele Cauzzi, del dipartimento di chimica fisica e chimica inorganica dell’università di Parma, ha analizzato il brevetto in tutte le sue implicazioni di natura energetica sino dal 2009; da allora ha da sempre collaborato attivamente nelle attività di ricerca e sviluppo. egli ha anche collaborato nel trasferimento del know-how verso i partners tecnologici via via selezionati ed entrati nel progetto, oltre che nei rapporti con altri enti di ricerca ed importanti istituzioni internazionali: il kit di conversione di un motore endotermico, in una sua prima realizzazione a livello alfa-test su propulsore di 1.800cc, a seguito di richiesta del ministro dell’ambiente del governo Francese, dal luglio 2009 è stato presentato all’IFP – istituto Francese petrolifero, il maggiore ente di ricerca francese, al fine di avviare un processo di analisi e validazione del principio brevettuale. dopo circa due anni e 10 mesi, il 15 maggio 2012, riferendosi al rapporto finale emesso il 21/10/2012, IFP consegna la lettera di validazione, sottolineando che il motore esprime prestazioni comparabili con quelle dei motori endotermici. 

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Il motore di una autovettura attuale trasforma in lavoro meccanico solo una minima parte dell’energia stoccata nel serbatoio:
efficienza tank-to-wheel del 14% - 16%.
Il motore ad aria compressa Air Power riesce a trasformare in lavoro meccanico l’energia stoccata nel serbatoio in una misura oltre 4 volte maggiore rispetto al motore endotermico adottato nel settore automobilistico:
efficienza tank-to-wheel 62.96%.