Sostenibilità ambientale: con la Bioraffinera degli scarti organici verso un’economia circolare

Una delle strade è la bioraffineria degli scarti organici che con il 65% di raccolta differenziata raggiungerà 5 milioni di tonnellate nei prossimi anni in Italia. Tali rifiuti se smaltiti in discarica porterebbero a una perdita di sostanza organica di circa 2 milioni di tonnellate. La bioraffineria prevede la trasformazione in bio-metano e con i prodotti secondari del processo si riporterebbero circa 2 milioni di tonnellate di sostanza organica al suolo apportando fertilità e riducendo le aree a rischio di desertificazione che nel nostro Paese sono il 21%. Se ne parla questa mattina a Milano in un convegno organizzato dal Cnr.

Salvaguardare acqua suolo e ambiente per la tutela dell’agricoltura: se ne parla nel corso del Convegno “Innovative Monitoring and Management of Environmental Resources”, che si tiene questa mattina, 27 ottobre a Milano presso l’Auditorium Testori – Palazzo Lombardia. Il convegno è parte del ciclo di conferenze nato nell’ambito del progetto “Spazi Espositivi per la Ricerca – Padiglione Italia EXPO 2015” in seno all’Accordo Quadro Regione Lombardia – Consiglio Nazionale delle Ricerche e con la compartecipazione di Unioncamere Lombardia.

I sistemi di monitoraggio stanno evolvendo grazie alla disponibilità di sensori miniaturizzati, alla potenza degli hardware e alla disponibilità di reti geo-referenziate globali. La gestione di acqua suolo e ambiente diventa così più sostenibile e intelligente. I nuovi modelli di economia circolare secondo il concetto di bioraffineria contribuiranno a questo approccio intelligente nella gestione delle risorse con sistemi innovativi di valorizzazione dei rifiuti in energia e la trasformazione degli scarti colturali in prodotti ad alto valore aggiunto come, proteine, additivi alimentari, ingredienti cosmetici, nuovi materiali biodegradabili e molto altro.

Questi i temi affrontati nel corso del convegno , moderato da Mario Tozzi, ricercatore del Igag CNR e divulgatore scientifico, e coordinato da Silvana Castelli dell’Istituto di Biotecnologia e Biologia agraria del CNR di Milano. Il convegno è organizzato in collaborazione con Regione Lombardia e Unioncamere. I lavori sono stati aperti – per Regione Lombardia –  da Armando De Crinito Direttore Generale Vicario Università, Ricerca e Open Innovation.

Autorevoli rappresentanti di diverse istituzioni si confrontano su diverse tematiche legate alla sostenibilità ambientale, tra cui Francesco Loreto, Direttore del Dipartimento di Scienze Bio Agroalimentari del CNR, Mario Nova, Direttore generale Ambiente, Energia e Sviluppo sostenibile di regione Lombardia, Stefano Brenna, Dirigente Dipartimento Sistemi Agricoli ERSAF. Tra le testimonianze internazionali sono presenti Joseph F. Stanzione III della Rowan University e Andrea Tilche Head of Unit Climate action and Earth observation della Direzione generale ricerca e innovazione Commissione Europea.

Il concetto di sostenibilità ambientale come sottolinea Francesco Loreto Direttore del Dipartimento di Scienze Bio-agroalimentari del CNR “pervade ormai tutti i settori produttivi. In un mondo affollato, affamato e assetato, occorre ottimizzare l’uso delle risorse e ridurre gli scarti.  La ricerca può offrire innovazioni tecnologiche che aiutano a raggiungere questi obiettivi. L’ “economia circolare” è ancora lontana, ma esistono ormai soluzioni che migliorano la sostenibilità delle produzioni agro-forestali, grazie all’uso degli scarti e all’efficiente uso delle risorse. Il settore agro-forestale genera così’ oggi una incredibile serie di sostanze ad alto valore aggiunto, contribuendo a sostenere un’economia verde e sana. E’ stata tracciata una strada maestra, alla quale l’evento di oggi contribuisce in maniera significativa, in un panorama caratterizzato da un grande interesse industriale e commerciale”.

L’attenzione come dicono Antonio Lopez e Maurizio Pettine dell’IRSA del CNR “verrà indirizzata ai nuovi concetti di gestione razionale delle risorse idriche nelle grandi aree metropolitane, al superamento dell’idea che le acque reflue siano un rifiuto, all’uso di una rete di sensori per il controllo della distribuzione delle acque e per l’individuazione di inquinanti, rimossi e valorizzati a fini energetici tramite ad esempio le celle a combustibile microbiche”. Questa possibilità presentata da Pierangela Cristiani è oggetto di una delle più promettenti sperimentazioni condotte da RSE (Ricerca di Sistema Elettrico) presso il depuratore di Milano-Nosedo uno dei sistemi di depurazione all’avanguardia in Europa.

“L’acqua deve poter essere distribuita in modo efficiente e quindi -come afferma Claudio Gandolfi dell’Università di Agraria di Milano –  l’importanza del miglioramento dell’uso della rete irrigua attraverso previsioni mediante modelli matematici sullo stato dei bacini fluviali. E’ una sfida importante per una regione industriale e agricola come quella lombarda”.

La Lombardia è la prima regione agricola d’Italia e per ottimizzare le produzioni salvaguardando l’ambiente vengono proposti nuovi sistemi di monitoraggio dallo spazio, come riporta Daniela Stroppiana dell’Istituto IREA del CNR e Enrico Zini di ARPA Lombardia, sensori montati su piattaforme satellitari ci danno informazioni sullo stato delle colture. Marco Acutis dell’Università di Milano presenta invece come “attraverso il monitoraggio e le applicazioni modellistiche si possa valutare l’impatto ambientale su falda e atmosfera degli attuali sistemi colturali e di proporre alternative sostenibili pur preservando la redditività del sistema agricolo. Viene illustrato come, grazie ai metodi ed ai modelli matematici, sia possibile fornire supporto alle decisioni in agricoltura, in particolare per una gestione sostenibile ed integrata della lotta agli insetti dannosi ed alle malattie delle colture, come affermano Antonella Bodini e Sara Pasquali dell’Istituto IMATI del CNR.”

Per quanto riguarda la gestione sostenibile delle produzioni, si parla anche di transizione verso la bioeconomia, ambito in cui si studia come creare nuove filiere produttive salvaguardando l’ambiente. L’OCSE stima che nel nostro Paese, nel 2030 il 30% dei prodotti sarà Bio-based. Secondo i dati di Nicoletta Ravasio dell’ISTM del CNR, vengono prodotti ogni anno (dati 2012-2013) circa 135mila tonnellate di scarti dalla lavorazione del pomodoro da industria (buccette, semi), 1,5 milioni di tonnellate dall’uva da vino (buccette, semi, graspi), 2,2 milioni di tonnellate di paglia, 0,3 milioni di lolla, 0,1 milioni di pula (bran) dal riso. Scarti non solo consistenti, ma in alcuni casi anche ‘pericolosi’: “la paglia da riso è inquinante. Poiché non si sa cosa farne, gli agricoltori la re-interrano: una pratica che genera 60 kg di metano per ogni tonnellata interrata. Dagli scarti dell’agro-industria si riescono a ricavare prodotti ad alto valore aggiunto come additivi alimentari, ingredienti cosmetici solventi bio, composti per la produzione di plastiche oltre a pectine, sostanze tradizionalmente utilizzate come addensanti, per le quali la scienza sta cercando nuovi sbocchi industriali”.

Viene presentato anche un nuovo approccio alle colture tradizionali di lino e canapa reintrodotte in Lombardia ma capovolgendo l’approccio. Valorizzando tutte le parti della pianta per la creazione di uno spettro di bioprodotti e chemicals, quali compositi per la bioedilizia, resine da lignina, oltre alla produzione di biolubrificanti da olio come afferma Federica Zaccheria dell’Istituto ISTM del CNR e Claudio Tonin dell’Istituto ISMAC del CNR.

La sostenibilità ambientale e la salvaguardia della fertilità dei suoli si ottiene anche con la ricerca di nuovi modelli di valorizzazione del rifiuto organico (FORSU) prodotto dalla comunità. “La ricerca”, come afferma Silvana Castelli, coordinatrice dell’evento e ricercatrice dell’IBBA-CNR “attraverso lo studio di nuovi modelli basati sul concetto di bio-raffineria, valorizza il rifiuto organico che con il 65% di raccolta differenziata raggiungerà 5 milioni di tonnellate nei prossimi anni in Italia. Se questo venisse smaltito in discarica oltre al danno economico porterebbe ad una perdita di sostanza organica di circa 2 milioni di tonnellate. Il nuovo modello di gestione del rifiuto secondo un concetto di bioraffineria prevede di trasformare il rifiuto organico in bio-metano (producendo più di un terzo del bio-metano attualmente utilizzato in Italia per auto-trazione in un anno, secondo elaborazioni CNR) e con i prodotti secondari del processo si riporterebbero circa 2 milioni di tonnellate di sostanza organica al suolo apportando fertilità e riducendo le aree a rischio di desertificazione che in Italia sono il 21%. Questo traguardo può essere raggiunto anche valorizzando i prodotti secondari con nuovi processi produttivi come quello di biomateriali che sostituiscono la plastica in agricoltura”.

Le città e gli ecosistemi sono realtà territoriali sempre più sottoposte a pressioni determinate dai conflitti che si instaurano tra     fenomeni di urbanizzazione, aumentata richiesta di beni, servizi e infrastrutture e gestione sostenibile delle risorse. Entro il 2050 il 70% della popolazione mondiale (86% per i paesi OCSE) vivrà in aree urbane, concentrandosi in grandi città con più di un milione di abitanti. L’OCSE stima che la domanda mondiale di energia e di acqua aumenteranno rispettivamente dell’80% e del 55% entro il 2050, mentre la FAO prevede, nello stesso periodo, una crescita del 60% della domanda alimentare.

Gli ecosistemi acquatici mostrano effetti evidenti delle pressioni antropiche, tanto che l’auspicato stato ecologico buono previsto dalla Water Framework Directive per il 2015 sarà raggiunto solo per un numero limitato di bacini idrici. Per salvaguardare città ed ecosistemi è necessario incentivare città smart che sappiano coniugare sviluppo e qualità della vita con la conservazione e protezione delle risorse. Tale obiettivo ambizioso potrà essere raggiunto con interventi volti alla riduzione dei consumi domestici, irrigui e industriali, con lo sviluppo di tecnologie più efficienti per la depurazione, incrementando i dispositivi innovativi per il controllo dello stato di efficienza delle reti acquedottistiche e fognarie.

Questa evoluzione è dettata negli ultimi anni dalla volatilità dei costi delle materie prime, insieme alla crescente preoccupazione per lo sfruttamento intensivo delle risorse naturali. Ciò sta modificando il concetto di rifiuto tant’è che nell’ambito di qualsiasi attività industriale o di servizio oggigiorno ci si chiede “se i rifiuti siano veramente rifiuti”.

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