Convertire efficacemente materiali organici eterogenei in componenti a base biologica
La gestione dei rifiuti organici è diventata una sfida crescente in Europa negli ultimi decenni. Uno degli obiettivi in materia di riciclaggio dell’UE per il 2025(si apre in una nuova finestra) afferma che la preparazione per il riutilizzo e il riciclaggio dei rifiuti urbani e di tutti gli imballaggi dovrebbe aumentare fino a raggiungere il 55 %. Con la maggior parte degli Stati membri che si sforzano per raggiungere questo obiettivo(si apre in una nuova finestra), sembra urgente trovare soluzioni più tempestive ed efficienti in termini di costi. In molti casi, i rifiuti organici sono poco valorizzati perché le tecnologie applicate di digestione anaerobica (AD) o di compostaggio danno luogo a prodotti di scarso valore, come il compost e il biogas. Questi prodotti offrono rispettivamente solo il recupero dei nutrienti e il recupero dell’energia. Sebbene la biomassa sia ampiamente disponibile, mancano conoscenze integrate relative alla trasformazione combinata di diverse fonti eterogenee di biomassa in composti a valore aggiunto al fine di raggiungere economie di scala. Il progetto CAFIPLA(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, ha sviluppato un processo integrato di pretrattamento per convertire tutti i tipi di materiali organici, come i rifiuti organici urbani, in componenti dell’economia a base biologica.
Un metodo innovativo applicabile a diversi tipi di rifiuti biologici
«Il ciclo della biomassa di CAFIPLA è un grande passo avanti per il trattamento efficiente e il riutilizzo creativo dei materiali dei rifiuti urbani eterogenei, al di là del biogas e del compost», spiega Marie-Aline Pierrard, responsabile del progetto presso IDELUX Environnement, l’impianto pubblico belga di trattamento dei rifiuti che gestisce il programma pilota. CAFIPLA collega due approcci innovativi di piattaforma, la piattaforma degli acidi carbossilici (CAP) e la piattaforma di recupero delle fibre (FRP), per creare il ciclo della biomassa di CAFIPLA. La CAP converte la frazione facilmente degradabile dei rifiuti organici biodegradabili in acidi carbossilici a catena corta (SCCA) che possono essere utilizzati come precursori per la produzione biotecnologica di biopolimeri PHBV, proteine microbiche e anche trasformati in acidi carbossilici a catena media (MCCA), come acido esanoico(si apre in una nuova finestra), tramite allungamento della catena. Le fibre possono essere recuperate dalla frazione rimanente e hanno un enorme potenziale di applicazione nei biocompositi o nel settore delle costruzioni.
Verso una bioraffineria integrata contemporanea
«L’aspetto più innovativo di CAFIPLA è che permette di trasformare flussi eterogenei di rifiuti organici in precursori per la bioeconomia», sottolinea il coordinatore del progetto Thomas Dietrich, ricercatore di TECNALIA. La combinazione dei due approcci della piattaforma migliora significativamente il pretrattamento della biomassa. Inoltre, la CAP si basa sulla fermentazione oscura(si apre in una nuova finestra) che può essere facilmente integrata negli impianti di trattamento dei rifiuti organici esistenti, come la digestione anaerobica e il compostaggio, e portare a un efficiente riciclaggio dei materiali, come richiesto da una bioeconomia circolare. «I risultati di CAFIPLA dovrebbero essere idealmente implementati in un impianto AD già esistente, poiché in questo caso la logistica della biomassa è già presente ed esistono le conoscenze di base necessarie per il funzionamento degli approcci della piattaforma», conclude Dietrich. «I prossimi passi previsti sono l’ulteriore miglioramento delle due piattaforme fino al TRL 7 e la fornitura di maggiori quantità di intermedi, come SCCA e fibre, a soggetti industriali interessati per lo sviluppo di applicazioni, aumentando così la domanda di mercato per i nostri precursori per la bioeconomia.» Le linee guida per l’implementazione(si apre in una nuova finestra) del progetto forniscono preziose indicazioni sulla tecnologia CAFIPLA, portando l’attenzione sui fattori chiave della valorizzazione dei rifiuti biodegradabili a livello regionale. Il team si sta attualmente concentrando sulla diffusione di risultati non riservati(si apre in una nuova finestra) e sull’interazione con i portatori di interessi per scambiare conoscenze e sviluppare modelli di business relativi alle opportunità economiche derivanti dalla messa in campo della strategia di pretrattamento di CAFIPLA.
Parole chiave
CAFIPLA, rifiuti organici, biomassa, pretrattamento, componenti, digestione anaerobica, acidi carbossilici, riutilizzo creativo, rifiuti organici provinciali
