Una bioraffineria di microalghe multiprodotto per prodotti alimentari, mangimi e profumi
Gli attuali sistemi agricoli e di fabbricazione hanno impatti ambientali ed ecologici negativi, come l’inquinamento, la distruzione degli habitat e le emissioni dovute alla combustione di combustibili fossili. Per raggiungere gli obiettivi del Green Deal europeo e limitare questi impatti, è necessario trovare nuovi processi. Le alghe rappresentano una soluzione ecologica, con un’ampia gamma di usi potenziali come combustibile, fonte di cibo e materiale per la produzione. Tuttavia i prodotti a base di microalghe attualmente faticano a raggiungere le stesse economie di scala dei prodotti convenzionali, il che le rende attualmente poco sfruttate come coltura. Nell’ambito del progetto MULTI-STR3AM, i ricercatori stanno sviluppando una bioraffineria per prodotti a base di microalghe, integrando diverse tecnologie per ridurre i costi di produzione e aumentare la scala e la sostenibilità. Il progetto è stato finanziato dall’impresa comune «Europa biocircolare», un partenariato pubblico-privato. «Per aumentare la portata e ridurre i costi della produzione di microalghe, il progetto MULTI-STR3AM si propone di dimostrare l’integrazione di diverse tecnologie all’interno di una bioraffineria centralizzata, in un modello di produzione che sia al tempo stesso sostenibile ed economicamente vantaggioso», afferma Mariana Doria, responsabile dell’innovazione presso A4F-Algafuel in Portogallo e coordinatrice del progetto MULTI-STR3AM.
Sviluppare nuovi prodotti a base di microalghe
Il progetto MULTI-STR3AM sta attualmente trattando 10 diversi ceppi di microalghe per produrre 27 «frazioni di bioraffineria», o ingredienti. Nel progetto, A4F produce microalghe autotroficamente (utilizzando la fotosintesi), mentre Phycom si sta occupando dell’ampliamento della produzione mediante fermentazione. I partner industriali Upfield, ForFarmers e IFF stanno testando e valutando tali frazioni per trovare i migliori candidati per le scale pilota e demo e per gli esperimenti in vivo. Si procederà quindi all’integrazione nella formulazione di creme spalmabili alimentari, ingredienti per mangimi per pollame, suini e ruminanti e altri composti organici da utilizzare nell’industria dei profumi. «Le microalghe hanno un vasto potenziale biosintetico e sono una ricca fonte di lipidi, proteine e composti di alto valore come i pigmenti», osserva Doria.
Creare una bioraffineria di microalghe
Per creare questi prodotti, il team è riuscito ad ampliare la produzione di microalghe da 1 m3 a quasi 100 m3. In questo modo è stato possibile ottenere una bioraffineria con una capacità di lavorazione di 10 tonnellate di biomassa all’anno. «Questa bioraffineria è stata progettata per trattare diverse specie di microalghe utilizzando tecnologie diverse e fornendo prodotti diversi», aggiunge Doria. «La costruzione della bioraffineria MULTI-STR3AM ha comportato la conversione di un sito industriale abbandonato, rivitalizzando vecchi impianti e trasformandoli in una bioraffineria sostenibile per il futuro.» La bioraffineria MULTI-STR3AM è stata progettata per utilizzare diverse specie di microalghe per la produzione di diversi ingredienti di alto valore. Utilizzando diverse materie prime a base di biomassa e integrando i flussi di rifiuti industriali forniti dalle unità di produzione, la bioraffineria offre un approccio alle operazioni a rifiuti zero.
Feedback positivo
Il progetto ha già ottenuto diversi risultati importanti. Tra questi, l’integrazione di flussi industriali collaterali, come gli effluenti ricchi di azoto e le salamoie industriali, come materia prima per la coltivazione delle microalghe. La bioraffineria ha prodotto 26 campioni di microalghe da testare per applicazioni nel settore alimentare, dei mangimi e dei profumi, provenienti da Spirulina, Dunaliella, Nannochloropsis e Chlorella. Alcuni prodotti sono già stati testati dagli utenti finali, il cui feedback sta guidando lo sviluppo in corso della bioraffineria. Durante l’ultimo anno del progetto, che terminerà nell’aprile del 2025, i partner amplieranno le sperimentazioni, amplieranno i prototipi per ulteriori test e valuteranno la formulazione dei prodotti. Per incrementare la produttività delle microalghe, ottimizzare i processi di bioraffinazione e sostenere i partner industriali, il progetto sta coinvolgendo anche IMIC, iBET e LNEG. «Man mano che la bioraffineria si espande e vengono messe in funzione altre apparecchiature, l’ottimizzazione del processo è un processo continuo per raggiungere le condizioni migliori per il frazionamento, la purificazione e la raffinazione delle microalghe», conclude Doria.
Parole chiave
MULTI-STR3AM, alghe, microalghe, alimenti, mangimi, coltivazione
