The absorption of CO2, coupled with energy efficiency and the circular use of resources, plays an important role in the decarbonisation objectives agreed with the Paris Accords. It is important to find "carbon negative" technologies capable of removing large quantities of CO2 in a short time. In this context, bamboo plantations can play a strategic role as they are able to grow in a few years and remove CO2 from the air by storing it as organic carbon in biomass and soil. The present work aims to measure the amount of CO2 that can be removed from the Moso bamboo plantations over the useful life and to understand how the use of biogenic products derived from bamboo can help reduce polluting emissions during the useful life of the building. From the analysis of the scientific literature it emerged that there is currently no standardized method for measuring the biogenic carbon stored in plants and agricultural land and for estimating the annual growth. For this reason, two different methodologies have been proposed: the first, based on the analytical calculation method proposed by the International Bamboo and Rattan Organization (INBAR), estimates the growth and absorption of carbon from literature data; the second is based instead on a forecasting model which is mostly nourished by experimental data collected during the survey campaigns in the field. The results show that the average annual storage potential in the Moso bamboo plantations is: 747 ÷ 852 tCO2-eq/ha, equivalent to a cumulative value of approximately 22.4 ÷ 25.6 ktCO2-eq/ha over a service period. thirty years. The quantities are calculated net of the initial quantity stored in the uncultivated land and considering the rocky fraction possibly contained in the soil as zero. The integration of bamboo products within wooden buildings allows a reduction of climate impacts by 28% in the best of the scenarios analyzed. This shows that the reduced regenerative capacity of bamboo plantations and prolonged storage times are the relevant factors.

L’assorbimento della CO2, accoppiato all’efficientamento energetico e all’uso circolare delle risorse svolge un ruolo importante per gli obiettivi di decarbonizzazione concordati con gli Accordi di Parigi. È importante trovare tecnologie “carbon negative” in grado di rimuovere grandi quantitativi di CO2 in poco tempo. In questo contesto, le piantagioni di bambù possono svolgere un ruolo strategico in quanto sono in grado di crescere in pochi anni e rimuovere la CO2 dall’aria stoccandola come carbonio organico nella biomassa e nel suolo. Il presente lavoro ha l’obiettivo di misurare il quantitativo di CO2 che può essere rimosso dalle piantagioni di bambù Moso nell’arco della vita utile e di comprendere come l’utilizzo di prodotti biogenici derivati dal bambù possano aiutare a diminuire le emissioni inquinanti durante la vita utile dell’edificio. Dall’analisi della letteratura scientifica è emerso che non esiste al momento un metodo standardizzato per la misurazione del carbonio biogenico stoccato nelle piante e nei terreni agricoli e per la stima dell’accrescimento annuale. Per tale ragione, sono state proposte due diverse metodologie: la prima, basata sul metodo di calcolo analitico proposto dall’International Bamboo and Rattan Organisation (INBAR), stima l’accrescimento e assorbimento di carbonio da dati di letteratura; la seconda si basa invece su un modello previsionale che si nutre per lo più di dati sperimentali raccolti durante le campagne di rilievo in campo. I risultati dimostrano che il potenziale medio di stoccaggio annuale nelle piantagioni di bambù Moso è: 747÷852 tCO2-eq/ha, equivalente ad un valore cumulato di circa 22,4÷25,6 ktCO2-eq/ha in un arco di servizio di trent’anni. I quantitativi sono calcolati al netto del quantitativo iniziale stoccato nel terreno incolto e considerando nulla la frazione rocciosa eventualmente contenuta nel suolo. L’integrazione di prodotti in bambù all’interno di costruzioni in legno permette una riduzione degli impatti climatici del 28% nel migliore degli scenari analizzati. Ciò dimostra che la ridotta capacità rigenerativa delle piantagioni di bambù e tempi prolungati di stoccaggio sono i fattori rilevanti.

Valutazione dello stoccaggio di carbonio in piantagioni intensive di bambù Moso italiane e analisi delle prestazioni ambientali di un edificio in legno integrato con prodotti edili in bambù

Rossi, Luca
2021/2022

Abstract

The absorption of CO2, coupled with energy efficiency and the circular use of resources, plays an important role in the decarbonisation objectives agreed with the Paris Accords. It is important to find "carbon negative" technologies capable of removing large quantities of CO2 in a short time. In this context, bamboo plantations can play a strategic role as they are able to grow in a few years and remove CO2 from the air by storing it as organic carbon in biomass and soil. The present work aims to measure the amount of CO2 that can be removed from the Moso bamboo plantations over the useful life and to understand how the use of biogenic products derived from bamboo can help reduce polluting emissions during the useful life of the building. From the analysis of the scientific literature it emerged that there is currently no standardized method for measuring the biogenic carbon stored in plants and agricultural land and for estimating the annual growth. For this reason, two different methodologies have been proposed: the first, based on the analytical calculation method proposed by the International Bamboo and Rattan Organization (INBAR), estimates the growth and absorption of carbon from literature data; the second is based instead on a forecasting model which is mostly nourished by experimental data collected during the survey campaigns in the field. The results show that the average annual storage potential in the Moso bamboo plantations is: 747 ÷ 852 tCO2-eq/ha, equivalent to a cumulative value of approximately 22.4 ÷ 25.6 ktCO2-eq/ha over a service period. thirty years. The quantities are calculated net of the initial quantity stored in the uncultivated land and considering the rocky fraction possibly contained in the soil as zero. The integration of bamboo products within wooden buildings allows a reduction of climate impacts by 28% in the best of the scenarios analyzed. This shows that the reduced regenerative capacity of bamboo plantations and prolonged storage times are the relevant factors.
DOTELLI, GIOVANNI
ARC I - Scuola di Architettura Urbanistica Ingegneria delle Costruzioni
28-apr-2022
2021/2022
L’assorbimento della CO2, accoppiato all’efficientamento energetico e all’uso circolare delle risorse svolge un ruolo importante per gli obiettivi di decarbonizzazione concordati con gli Accordi di Parigi. È importante trovare tecnologie “carbon negative” in grado di rimuovere grandi quantitativi di CO2 in poco tempo. In questo contesto, le piantagioni di bambù possono svolgere un ruolo strategico in quanto sono in grado di crescere in pochi anni e rimuovere la CO2 dall’aria stoccandola come carbonio organico nella biomassa e nel suolo. Il presente lavoro ha l’obiettivo di misurare il quantitativo di CO2 che può essere rimosso dalle piantagioni di bambù Moso nell’arco della vita utile e di comprendere come l’utilizzo di prodotti biogenici derivati dal bambù possano aiutare a diminuire le emissioni inquinanti durante la vita utile dell’edificio. Dall’analisi della letteratura scientifica è emerso che non esiste al momento un metodo standardizzato per la misurazione del carbonio biogenico stoccato nelle piante e nei terreni agricoli e per la stima dell’accrescimento annuale. Per tale ragione, sono state proposte due diverse metodologie: la prima, basata sul metodo di calcolo analitico proposto dall’International Bamboo and Rattan Organisation (INBAR), stima l’accrescimento e assorbimento di carbonio da dati di letteratura; la seconda si basa invece su un modello previsionale che si nutre per lo più di dati sperimentali raccolti durante le campagne di rilievo in campo. I risultati dimostrano che il potenziale medio di stoccaggio annuale nelle piantagioni di bambù Moso è: 747÷852 tCO2-eq/ha, equivalente ad un valore cumulato di circa 22,4÷25,6 ktCO2-eq/ha in un arco di servizio di trent’anni. I quantitativi sono calcolati al netto del quantitativo iniziale stoccato nel terreno incolto e considerando nulla la frazione rocciosa eventualmente contenuta nel suolo. L’integrazione di prodotti in bambù all’interno di costruzioni in legno permette una riduzione degli impatti climatici del 28% nel migliore degli scenari analizzati. Ciò dimostra che la ridotta capacità rigenerativa delle piantagioni di bambù e tempi prolungati di stoccaggio sono i fattori rilevanti.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/186028