Nell’ambito dello sviluppo delle biomasse agricole per uso energetico, il sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) risulta essere una coltura estremamente interessante. Si caratterizza per un elevato accumulo giornaliero in sostanza secca (Loomis e Williams, 1963), che avviene anche in condizioni di limitata disponibilità idrica (Dolciotti et al., 1998), grazie alla sua capacità di superare i periodi di siccità rallentando la crescita e lo sviluppo e ad un miglior utilizzo dell’acqua (Monti e Venturi, 2003; Steduto et al., 1997; Cosentino, 1996; Foti et al., 1996). La presenza di foglie fortemente cutinizzate e ricoperte di pruina e la ragguardevole estensione e capacità di suzione dell’apparato radicale fascicolato fanno sì che il sorgo sia tra le specie più resistenti alla siccità (Guiducci, 2006).

L’abbondante quantità di biomassa prodotta, unitamente alle caratteristiche morfologiche della coltura, che la rendono resistente alla siccità e limitano la traspirazione dell’acqua dai tessuti, può però determinare dei problemi nella fase di raccolta della coltura che se prevede movimentazioni o stoccaggi non può interessare il solo prodotto fresco. La raccolta tramite fienagione prevede più cantieri per lo svolgimento delle diverse fasi: falciacondizionatura, con l’eventuale rivoltamento, andanatura e raccolta in balle o sfuso.

La raccolta tramite fienagione del sorgo da fibra rappresenta un’interessante opportunità per ridurre i successivi costi di movimentazione, riducendo al minimo i valori d’umidità e senza impiegare fonti energetiche fossili per l’essiccazione.

Fino ad oggi si sono utilizzate per questo scopo macchine derivate dalla fienagione ovvero falciatrici, falciacondizionatrici, ranghinatori ed imballatrici mettendo in luce varie problematiche. Tutte le falciacondizionatrici provate hanno mostrato difficoltà ad inviare il prodotto agli organi condizionatori e sono state frequentemente soggette ad ingolfamenti. Il livello di condizionamento ottenuto raramente è risultato soddisfacente causando allungamenti dei tempi. Panacea ha quindi provveduto a progettare e realizzare un prototipo di concezione totalmente innovativa rispetto alle macchine commerciali. La progettazione si è avvalsa di software CAD 3D parametrico quale think3 nella versione thinkdesign. Essa ha riguardato la progettazione delle singole componentistiche nell’ottica del rispetto delle norme vigenti  sulla sicurezza degli organi in movimento, degli elementi di trasmissione, la protezione, il bilanciamento e la rottura degli organi di taglio, ecc.

La costruzione del prototipo è stata affidata ad una Ditta di costruzione di macchine agricole che ha realizzato, assieme ai ricercatori del gruppo Panacea quanto progettato.

La macchina è stata messa a disposizione degli imprenditori che ne hanno fatto richiesta ed utilizzata nel 2007 nelle Marche (Apiro) ed in Romagna (Forlì e Ravenna).

Sono state effettuate diverse giornate dimostrative alle quali sono stati invitati costruttori di macchine agricole al fine di sviluppare macchine commerciali che, una volta messe in commercio, potessero contribuire alla attivazione della filiera agro-energetica.

Nel 2009 è stato costruito ad opera della Ditta Cressoni alla quale è stato trasferito il know how maturato, la macchina precommerciale che è stata testata in diversi areali e poi messa a disposizione di Coprob (Finale Emilia), Mossi Ghisolfi e Finbieticola ad Alessandria per raccogliere i campi da loro coltivati.

La macchina è semi–portata posteriormente da trattore agricolo a guida retroversa con potenza di almeno 90 kW, è larga 3,77 m alta 0,86 m profonda 1,75 m, peso 1.400 kg.

Il telaio della macchina è costituito da due longheroni trasversali di 3,77 m di lunghezza,  sui quali sono montati gli elementi condizionatori, sotto i quali, in corrispondenza delle ruote del trattore, sono montate 2 ruote folli con diametro di 400 mm e larghezza di 150 mm con la funzione di sostenere la macchina in lavoro e regolare l’altezza di taglio delle piante, facendo da fulcro all’estensione del terzo punto, che deve essere preferibilmente idraulico.

L’apparato per il taglio basale degli steli è costituito da una lama di taglio a moto oscillante di lunghezza pari a m 3,45 in grado di tagliare 7 file seminate a 0,5 m di distanza l’una dall’altro. La recisione delle piante avviene in concomitanza con l’intervento del condizionatore permettendo una solida presa di quest’ultimo sullo stelo.

L’apparato di taglio è spostabile in avanti e indietro per adattare la macchina alle diverse situazioni colturali.

La macchina opera su7 file; ciascuna fila è condizionata da un modulo condizionatore; il singolo modulo è costituito da due alberi di 0,9 m di lunghezza e 50 mm di diametro controrotanti. Il moto è fornito da una catena passante superiormente alla corona di un albero e inferiormente alla corona dell’altro, in modo da effettuare il sincronismo e l’inversione della rotazione dei due alberi.

Gli alberi sono montati su due cuscinetti calettati nelle due traverse costituenti il telaio, poste a 0,2 m l’una dall’altra, in modo da portare anteriormente i due alberi per una lunghezza di 0,7 m, sono sostenuti anche da un altro cuscinetto posto all’apice dell’albero.

Su ciascun albero sono montate due coclee, la prima per una lunghezza dell’albero di 0,5 m tale da favorire la traslazione del prodotto verso la macchina, la seconda, per una lunghezza di 0,2 m, controrotante rispetto alla prima, per traslare in avanti

il prodotto non condizionato evitando i possibili accumuli alla fine degli apparati condizionatori.

Le coclee montate sui 2 alberi, di diametro pari a 250 mm e passo 100 mm, combaciano per 70 mm l’una con l’altra, ed in quello spazio, avviene il condizionamento degli steli.

Questo è effettuato tramite dei rilievi montati sulle 2 coclee in modo tale che il passaggio dello stelo avvenga tra i due rilievi e schiacciato contro il rullo, ciò effettuerà il condizionamento lungo tutta la pianta.

L’eventuale prodotto che si dovesse rompere superiormente alle coclee (come può avvenire operando su materiale particolarmente tenero come il sorgo da fibra pluri-sfalcio) verrà comunque condizionato perché sarà respinto indietro dalle coclee controrotanti e dovrà quindi passare attraverso i profili condizionatori.

Il prodotto condizionato viene lasciato cadere a terra lungo tutta la larghezza della macchina in modo da ottenere un letto di piante schiacciate, appoggiato sulla parte basale degli steli recisi, che possa essiccarsi nel minor tempo possibile, relativamente alle condizioni atmosferiche.

Seguendo le indicazioni ottenute dalle diverse sperimentazioni condotte dal gruppo Panacea, la ditta Cressoni ha realizzato, nel 2010, il primo modello commerciale di falcia-condizionatrice, acquistata dalla ditta Coprob di Minerbio (Bo), interessata alla riconversione di un proprio stabilimento.

Nel mese di agosto del 2010 la macchina commerciale è stata provata in campo presso l’azienda agricola “Lodi” di Reno Finalese di Finale Emilia (Mo).

La macchina di tipo portato è costituita da un telaio principale sul quale sono fissati i moduli di condizionamento, in numero pari alle file di coltura trattata. Inferiormente ad essi è fissato l’apparato di taglio. L’operatrice è stata progettata per operare su 4 file con interfila di 0,7 m. Ciascun modulo di condizionamento è composto da una coppia di coclee parallele controrotanti. Ogni coclea ha un diametro di 352 mm e su ognuna di esse sono presenti 6 avvolgimenti; questi ultimi sono saldati su di un tubo metallico lungo 677 mm e con diametro di 152 mm. L’effetto di condizionamento dello stelo è reso possibile grazie alla presenza, lungo gli avvolgimenti, di elementi a contrasto in profilato metallico, saldati in modo alternato fra le due coclee.

Gli elementi sono in numero di 36 per coclea e sono caratterizzati da un’altezza di 100 mm, una larghezza di 30 mm e da uno spessore di 8 mm. Gli elementi a contrasto costringono le piante entro un percorso obbligato creando alternativamente piegature e lacerazioni alle stesse. Inoltre, posteriormente sono presenti due ruote di livello che permettono di mantenere costante l’altezza di taglio e di scaricare a terra parte del peso della macchina, limitando così le eventuali masse a sbalzo sulla trattrice.

La falcia-condizionatrice si è rilevata funzionale allo scopo per cui era stata progettata e costruita: condizionare energicamente le piante di sorgo al fine di raggiungere in tempi accettabili la percentuale di umidità idonea alla conservazione.

Sono stati ridotti i tempi convenzionali di esposizione solare in campo delle piante falciate, permettendo di raggiungere in circa 3 giorni la percentuale minima di umidità (30%) favorevole per la raccolta in balle della biomassa.