Un detergente di prossima generazione rimuove i microinquinanti dall’acqua
I microinquinanti sono sostanze chimiche antropogeniche che vengono rilasciate nell’ambiente a causa delle attività umane, ma con concentrazioni sotto forma di tracce, ovvero fino all’ordine di grandezza di μg/l. Migliaia di sostanze chimiche fanno parte di questa categoria e sono costituite da sostanze chimiche puramente sintetiche, tra cui figurano le sostanze perfluoroalchiliche (PFAS) o i composti farmaceutici, quali antibiotici o estrogeni. Le sostanze perfluoroalchiliche provengono da processi di produzione di vernici e schiume utilizzate per domare gli incendi, che risultano ormai onnipresenti nell’ambiente e, in particolare, nelle sorgenti d’acqua. È comprovato che queste sostanze costituiscono gravi rischi per la salute per le popolazioni esposte e sono state associate all’insorgenza di malattie tiroidee, disturbi riproduttivi, cancro e alla soppressione delle risposte immunitarie. Il progetto CGM, finanziato dall’UE, ha sviluppato una soluzione personalizzabile, selettiva, a base di nanocellulosa denominata «CustoMem Granular Media» (CGM, letteralmente mezzi granulari di CustoMem) che interviene sui microinquinanti. «I mezzi sono bioingegnerizzati per la cattura e la rimozione delle PFAS e di altri microinquinanti, comprese le frazioni che non è possibile attualmente eliminare», afferma Henrik Hagemann, coordinatore del progetto e amministratore delegato dell’azienda Puraffinity, Ltd. (in precedenza CustoMem).
Un’alternativa più efficiente
I metodi tradizionali di trattamento delle acque non sono attualmente in grado di trattare in modo efficiente la vasta gamma di PFAS. I trattamenti delle acque esistenti rimuovono il 99,96 % degli agenti inquinanti, ma non agiscono sullo 0,04 % che comprende i microinquinanti. Ciò è riconducibile alle straordinarie proprietà chimiche e alla stabilità in acqua di queste sostanze che, pertanto, richiedono lo sviluppo di metodi di trattamento innovativi. Le sostanze assorbenti che sono al momento disponibili a un prezzo accessibile per la cattura dei PFAS non si dimostrano sufficientemente selettive. Inoltre, «i processi avanzati di ossidazione presenti sul mercato, capaci di intervenire su queste sostanze, non si rivelano una buona opzione poiché innalzano i costi di esercizio quando attaccano composti altamente resistenti, producendo altre sostanze chimiche tossiche durante l’utilizzo», spiega Hagemann. Il gruppo di ricerca ha affrontato tale sfida realizzando una soluzione pratica, a basso costo e a basso consumo energetico che si avvale di materiali biologici. «Abbiamo sviluppato mezzi granulari affinché si leghino in modo mirato ai microinquinanti bersaglio presenti nell’acqua, tra cui pesticidi, farmaci e sostanze chimiche ad alte prestazioni», commenta Hagemann.
Più rispettoso dell’ambiente
La soluzione CGM si dimostra persino migliore di altre soluzioni, come ad esempio processi avanzati di ossidazione, resine di adsorbimento, trattamenti con raggi ultravioletti e nanotubi di carbonio, per quanto concerne diversi parametri cardine. Ad esempio, la soluzione CGM cattura oltre il 90 % dei microinquinanti in circa 10 secondi, riducendo le concentrazioni a livelli di parti per trilione. «Il suo funzionamento assomiglia a quello di un filtro per l’acqua di tipo Brita su scala industriale, presentandosi come alternativa all’infrastruttura esistente di serbatoi in acciaio e provvista di un ingombro ridotto rispetto alla tradizionale infrastruttura granulare a carbone attivo», osserva Hagemann. I nano mezzi sono concepiti e realizzati tramite un processo di produzione sostenibile e biologico che genera quantità notevolmente inferiori di sostanze chimiche pericolose, diminuendo il consumo energetico. La produzione e le operazioni di trattamento della soluzione CGM si basano su un basso consumo energetico, a sostegno dell’economia circolare, e riducono l’impronta dei gas a effetto serra di oltre il 50 % in seguito all’applicazione. «Il nostro obiettivo è ottenere la prova di concetto della soluzione CGM per la rimozione dei PFAS presso il sito del cliente, contribuendo allo stesso tempo al miglioramento della produzione dei mezzi granulari», aggiunge Hagemann. I beneficiari della soluzione CGM sono svariati e tra questi figurano aziende di servizi idrici, impianti di produzione industriale, aeroporti, basi militari e la popolazione. «I clienti trarranno vantaggio da una soluzione semplice, a bassa manutenzione, a basso costo e a ridotto consumo energetico in grado di rimuovere microinquinanti a elevato impatto per fornire acqua pulita», aggiunge Hagemann.
Parole chiave
CGM, microinquinanti, PFAS, trattamento delle acque, sostanze perfluoroalchiliche, nanocellulosa, economia circolare
