EnglishTra i principali obiettivi della politica agricola europea, la sostenibilità del settore agricolo riveste un ruolo di importanza strategica. Il nostro Paese produce annualmente 160 milioni di tonnellate di scarti agroalimentari, deiezioni animali e sottoprodotti agricoli. In particolare, l’industria avicola è in rapida crescita e i rifiuti derivanti da pollame costituiscono una fonte riconosciuta di grave degrado ambientale.
La pollina (o deiezioni avicole) contiene nutrienti come azoto, fosforo e potassio ed è spesso utilizzata come fertilizzate. Tuttavia, essa può contenere sostanze potenzialmente dannose come rame, zinco e arsenico, oltre a tracce di pesticidi e antibiotici. Il suo utilizzo deve perciò essere controllato, in quanto un uso eccessivo può causare la contaminazione dei terreni agricoli disponibili. È sorta quindi l’esigenza di trovare alternative all’utilizzo di questi scarti, che siano sostenibili sia dal punto di vista economico che ambientale.
IL PROGETTO
Un’alternativa allo spandimento di pollina sui campi è la sua valorizzazione con conseguente recupero energetico. Le ceneri prodotte negli impianti di valorizzazione termica di questi scarti contengono quantità significative di fosforo e silice, risorse preziose che possono essere recuperate come materie prime secondarie, nell’ottica di una economia circolare.
Il fosforo costituisce, insieme all’azoto e al potassio, la base dei fertilizzanti. Nel mondo oltre il 90% dei Paesi non ha riserve significative di rocce fosfatiche e dipende in gran parte dall'importazione di fosforo, come nel caso dell’Italia che importa il 100% del suo fabbisogno. La disponibilità di fosforo e l’individuazione di processi alternativi per il suo reperimento costituiscono, perciò, un elemento chiave per uno sviluppo sostenibile. In particolare, l’attività di ricerca in questo campo vuole rispondere a diversi degli obiettivi enunciati dalle Nazioni Unite (“Sustainable Development Goals” (SDG)): obiettivo SDG 2 “porre fine alla fame, realizzare la sicurezza alimentare e una migliore nutrizione e promuovere l'agricoltura sostenibile”, obiettivo SDG 12 “garantire modelli sostenibili di produzione e di consumo”, e obiettivo SDG 15 “proteggere, restaurare e promuovere l'uso sostenibile degli ecosistemi terrestri”.
Anche gli utilizzi della silice sono numerosi: dai rifiuti, dove viene impiegata per la stabilizzazione di sostanze indesiderate, al suo impiego come materiale di supporto di fotocatalizzatori, come l’ossido di titanio. Essa è già ampiamente valorizzata in edilizia.
Il progetto europeo DEASPHOR si è quindi posto l’obiettivo di valutare le potenzialità e la sostenibilità ambientale ed economica della trasformazione della pollina in uno o più prodotti ad alto valore aggiunto, nel paradigma di economia circolare, e, contestualmente, ridurre la dipendenza energetica da fonti non rinnovabili.
I RISULTATI GIÀ OTTENUTI E IL PREMIO EUROPEO EIT RAW MATERIALS
Nel progetto DEASPHOR è stata sviluppata e ottimizzata una nuova tecnologia, basata sull’utilizzo di microonde per l’estrazione di elementi critici dalla pollina, messa a punto dai ricercatori INSTM. Il trattamento avviene con una limitata richiesta energetica, rispetto ai trattamenti convenzionali, ottenendo in pochi minuti le reazioni carbotermiche necessarie per l’estrazione. Gli ottimi risultati ottenuti hanno portato nel febbraio 2022 al deposito di un brevetto. La metodologia proposta si è rivelata inoltre molto promettente nell’estrazione del fosforo dalle ceneri dei fanghi di depurazione e nel recupero dei metalli dalle batterie al litio e, in generale, dai RAEE.
Selezionata come una delle tecnologie più promettenti e sostenibili in ambito di economia circolare e materie prime per il prossimo futuro, la metodologia proposta ha vinto la SusCritMOOC business idea competition on Critical Raw Materials, competizione organizzata da EIT RawMaterials, il consorzio europeo di eccellenze nel campo delle materie prime (marzo 2022).
IL LABORATORI DI CHIMICA PER LE TECNOLOGIE
Il Laboratorio di Chimica per le Tecnologie (Chem4Tech) dell’UdR INSTM dell’Università degli Studi di Brescia raccoglie ricercatori con competenze multi- ed inter-disciplinari (Chimica, Ingegneria ambientale e dei materiali, Fisica e Biotecnologie) e si impegna da anni allo sviluppo di soluzioni sostenibili volte alla valorizzazione dei materiali di scarto.
Chem4Tech afferisce ad INSTM, un consorzio nazionale che coinvolge 50 università e oltre 2700 ricercatori attivi nel campo dei materiali avanzati e relative tecnologie.
Gli sviluppi dell’attività di ricerca anche nell’ambito del nuovo progetto europeo PHIGO (prosecuzione di DEASPHOR, che inizierà ad aprile 2022), e le competenze dei ricercatori di Chem4Tech risultano in linea con il Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza, in particolare riguardo ai temi della rivoluzione green e della transizione ecologica, e riguardano tutte le filiere che coinvolgono il riciclo e le materie prime.
Per informazioni, contattare Elza Bontempi (elza.bontempi@unibs.it).