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A cost- energy-efficient treatment technology to remove pharmaceutical pollutants from water

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Un’unità di trattamento a base di enzimi rimuove i microinquinanti organici

I residui di farmaci e altri microinquinanti organici finiscono nei corsi d’acqua naturali, con conseguenze sulla fauna selvatica. Una nuova tecnologia di smaltimento è ora in grado di offrire una soluzione economica ed efficace a questo problema.

Tecnologie industriali
Alimenti e Risorse naturali

I microinquinanti organici sono sostanze create dall’uomo presenti nei sistemi idrici naturali. A questa categoria appartengono migliaia di sostanze chimiche utilizzate nell’industria e nell’agricoltura. Tuttavia, a destare la maggiore preoccupazione in questo gruppo sono i residui di farmaci. Tali residui, i cosiddetti principi attivi farmaceutici, entrano nel sistema idrico tramite diversi percorsi, ma soprattutto attraverso il corpo. In molti casi, tra il 50 % e il 90 % di ciò che consumiamo viene espulso dal nostro organismo; per questo motivo, i principi attivi farmaceutici sono presenti già nelle fognature. Inoltre, pochi impianti di depurazione delle acque reflue sono predisposti per lo smaltimento di tali sostanze, il che vuol dire che i principi attivi farmaceutici sono esenti dal trattamento. Per questo motivo, i residui finiscono nei sistemi idrici naturali, provocando danni ambientali e sociali. I residui di antidepressivi e ormoni, ad esempio, possono uccidere i pesci, mentre i residui di antibiotici contribuiscono all’antibiotico-resistenza, uno dei principali problemi sanitari che l’umanità si trova ad affrontare.

Un nuovo trattamento a base di enzimi

Il progetto PFS finanziato dall’UE ha sviluppato un sistema di trattamento delle acque reflue destinato ai residui di farmaci e ad altri microinquinanti organici. Esso si basa sul lavoro di un precedente progetto finanziato dall’UE, appartenente alla fase 1 dello strumento per le PMI, dal titolo DePharm. Tale progetto aveva analizzato la fattibilità e le opportunità di mercato per una nuova tecnologia di trattamento delle acque a base di enzimi. PFS è il progetto di fase 2 che ha convalidato e reso disponibile su scala industriale tale tecnologia, preparandola al tempo stesso per il mercato. «PFS è una tecnologia di trattamento delle acque per processi industriali e municipali», spiega Christian Ryen, direttore operativo di Pharem Biotech (partner del progetto). «Immaginate una tecnologia di trattamento programmabile che consente di selezionare la funzione della fase di trattamento. Sviluppando gli enzimi, possiamo progettare quali meccanismi di trattamento sono legati al materiale. Il risultato è un materiale poroso, simile alla sabbia, in grado di trattare una vasta gamma di inquinanti organici trasportati dall’acqua in diversi ambienti idrici». Gli enzimi sono catalizzatori chimici, ciò vuol dire che accelerano le reazioni senza essere consumati. Mentre l’acqua inquinata passa attraverso il materiale, l’acqua entra in contatto con gli enzimi, i quali spezzano le sostanze inquinanti.

Opzioni per i clienti

Il sistema viene distribuito in diversi modi. La prima opzione è un modulo plug-and-play gratuito a disposizione dei clienti. La seconda opzione consiste nel progettare una fase di trattamento ottimizzato. La terza opzione, infine, si rivolge a esigenze specifiche, e prevede la personalizzazione degli enzimi da utilizzare nella fase di trattamento. In ogni caso, la tecnologia PFS può essere facilmente adattata agli impianti di trattamento esistenti. «Legare gli enzimi al materiale assicura una fase di trattamento altamente efficiente, che riutilizza l’attività degli enzimi per ogni volume di acqua, riducendo enormemente i costi», aggiunge Ryen. Poiché gli enzimi sono dei catalizzatori, è possibile creare una fase di trattamento alimentata a gravità, se l’infrastruttura lo consente, eliminando così la necessità di energia supplementare. Diversi mesi di test hanno dimostrato che la tecnologia PFS è conforme ai requisiti del settore. Anche senza un’ottimizzazione specifica, la fase di trattamento negli impianti municipali di depurazione delle acque reflue rimuove oltre l’80 % dei residui di farmaci, un dato che regge bene il confronto con le tecnologie alternative. Inoltre, uno dei vantaggi principali della tecnologia PFS sta nel fatto che il trattamento utilizza una quantità minima di energia, e che il costo per volume offerto è pari a circa la metà di quello della concorrenza. La fase di trattamento è inoltre compatta e pienamente scalabile. Il progetto si prepara a fare il suo ingresso nel mercato del trattamento delle acque reflue nel 2021. Il team ha firmato accordi di collaborazione con diversi partner chiave, assicurandosi svariati progetti di trattamento a livello industriale in ambito farmaceutico.

Parole chiave

PFS, acqua, enzimi, acque reflue, filtrazione, farmaci con prescrizione, trattamento acque reflue, microinquinanti organici, principi attivi farmaceutici

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