Un impianto pilota è in grado di produrre bioprodotti da microalghe coltivate nelle acque reflue

Il gruppo di ricerca in ingegneria ambientale e microbiologia (GEMA) dell'Università Politecnica di Caluña (UPC) ha costruito un impianto pilota da 30 m3 per la produzione di bioprodotti e bioenergia da microalghe coltivate nelle acque reflue.

Presso l'impianto di generazione di bioprodotti costruito ad Agrópolis, a Viladecans, i ricercatori stanno studiando come produrre nuove risorse energetiche e prodotti di valore dalle acque reflue agricole e domestiche, nell'ambito del progetto INCOVER (Innovative Eco-Technologies for Resource Recovery from Wastewater). Questo progetto include il recupero di energia sotto forma di biometano e la produzione di altri prodotti come bioplastiche, biofertilizzanti e acqua per l'irrigazione.

Con una capacità di trattamento di un volume di acque reflue contaminate da 2.000 a 8.000 litri al giorno, pari al consumo di un piccolo edificio residenziale, l'impianto pilota è costituito da tre fotobioreattori tubolari – sistemi di produzione trasparenti e chiusi – da 10 m3 ciascuno, alimentati con acque reflue agricole e domestiche che servono per la crescita di microalghe.

 Include inoltre un chiarificatore lamellare che consente la successiva separazione della biomassa dall'acqua trattata. Parte della biomassa viene digerita in un digestore anaerobico da 1 m³, da cui si ottiene biometano, e un'altra parte viene utilizzata per l'accumulo di bioplastiche (poliidrossialcanoati, PHA). Il residuo solido di questa digestione viene stabilizzato in una fitodepurazione di 6 m², anch'essa situata nell'Agropolis, dove vengono prodotti biofertilizzanti. Infine, l'acqua trattata in questi fotobioreattori viene sottoposta a ultrafiltrazione e disinfezione solare, seguita da colonne di adsorbimento del fosforo. L'acqua trattata viene quindi riutilizzata nelle colture (fino a 250 m² di campo) attraverso un sistema di irrigazione intelligente.

La ricchezza del biometano ottenuto è molto maggiore rispetto a quella ottenuta nei processi di digestione convenzionali, dove passa attraverso una colonna di assorbimento che trattiene i gas volatili e altri contaminanti che diminuiscono la ricchezza del prodotto.

Alghe per la produzione di bioplastiche:
i ricercatori hanno sperimentato e dimostrato la capacità di alcuni tipi di microalghe – i cianobatteri – di produrre e accumulare bioplastiche. Adattando le condizioni dei fotobioreattori, è possibile favorire l'aumento della popolazione di questi organismi, capaci di sintetizzare e accumulare bioplastiche sotto forma di granuli nel citoplasma cellulare come riserva di nutrienti. Le proprietà di queste bioplastiche sono molto simili a quelle delle plastiche tradizionali dell'industria petrolchimica, con il vantaggio di essere completamente biodegradabili. I ricercatori stanno ora studiando anche come utilizzarle nel mercato degli imballaggi. L'obiettivo è raggiungere una produzione di 1,5 kg di bioplastiche al giorno.