Filtri ecologici per i composti organici volatili
A seconda della loro struttura chimica, i COV possono essere carcinogeni, mutageni o interferire sui sistemi ormonali (interferenti endocrini). L’esposizione a lungo termine può causare danni a fegato, reni e sistema nervoso centrale. Questi composti sono dannosi per l’ambiente poiché contengono i precursori per lo smog fotochimico. I COV entrano nell’ambiente dopo la vaporizzazione dei solventi organici presenti in inchiostri, pitture e vernici. Il progetto CARVOC (Innovative eco-friendly activated carbon filters for harmful vapours and gases VOC purification) ha affrontato il problema dei COV attraverso lo sviluppo di un filtro d’aria industriale e di un leggero dispositivo portatile. La loro applicazione può contribuire a mitigare gli effetti dei gas industriali tossici rilasciati in seguito a incidenti o azioni terroristiche. Il carbone attivo (CA), il componente attivo di entrambi i sistemi, è stato prodotto da residui di canapa provenienti da processi industriali e agricoli. Sono stati usati diversi metodi per l’attivazione dei residui per preparare il carbone attivo con una struttura porosa adeguata che assicurasse l’abbattimento degli inquinati nella fase vapore o gas. Il team CARVOC ha selezionato il precursore lignocellulosico più appropriato e ha ottimizzato un metodo di preparazione utilizzando l’acido fosforico per ottenere carboni attivi a temperature più basse e con rendimenti più elevati rispetto ai metodi convenzionali. Inoltre, i carboni attivi possono essere ottimizzati a seconda delle esigenze, variando la porosità e la chimica di superficie. Si tratta di una proposta valida per la produzione industriale grazie alla buona resa finale e alla possibilità di riutilizzare l’acido fosforico. L’espansione iniziale su scala industriale della produzione di carbone attivo è stata eseguita con successo utilizzando attrezzature e strategie industriali, dimostrando la fattibilità tecnica e la riproducibilità dei risultati ottenuti in laboratorio. I ricercatori hanno prodotto un’innovazione brevettabile sotto forma di materiali di carbonio monolitici ad alto valore, ricavati dalla lignina. Questa innovazione ha offerto prestazioni di protezione chimica eccellenti, addirittura superiori a quelle dei carboni attivi granulari disponibili in commercio. Il prodotto può essere usato anche in contenitori per la protezione personale. I sistemi di filtraggio hanno rappresentato una soluzione economica ed ecologica al pressante problema dell’inquinamento da COV causato dalle attività industriali e in situazioni di emergenza. La riduzione delle emissioni di COV è oggetto di numerose direttive comunitarie volte a combattere la diffusione delle sostanze chimiche nell’aria e nell’acqua. I carboni attivi con chimica superficiale personalizzata possono essere utilizzati per l’assorbimento di metalli o coloranti in acque contaminate. Inoltre, possono essere utilizzati nell’industria alimentare per la separazione e il recupero di biomolecole di grandi dimensioni. Dal momento che la domanda di carbone attivo continua a crescere, i risultati del progetto CARVOC offrono alle piccole e medie imprese l’opportunità straordinaria di produrre un carbone attivo competitivo, realizzato con i rifiuti di canapa, oltre a contribuire a ridurre la percentuale di carbone attivo importato nell’UE.
Parole chiave
Composti organici volatili, canapa, CARVOC, purificazione, filtro d’aria industriale, carbone attivo, biomolecole, dispositivi di protezione individuale
