Stop agli sprechi nell’industria dei tappi di sughero
Con 162 000 tonnellate all'anno, l’Europa sud-occidentale è la principale produttrice di sughero al mondo. Il prodotto di punta dell’industria del sughero è il tappo per bottiglie e la Spagna e il Portogallo producono il 90 % di tutti i tappi per vino utilizzati nel mondo. Sebbene il sughero sia un prodotto naturale, le procedure di lavaggio, sbiancamento e disinfezione coinvolte nella sua produzione producono fino a 195 000 metri cubi di acque reflue contaminate ogni anno. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie(si apre in una nuova finestra), il progetto E-CORK(si apre in una nuova finestra) ha esplorato molteplici processi di trattamento elettrochimico per rivoluzionare l’industria del sughero verso un’economia circolare.
Caratterizzazione delle acque reflue in laboratorio
La borsista del progetto Ana Rey Barroso ha collaborato con la Università di Coimbra(si apre in una nuova finestra) e con il fornitore industriale Cork Supply(si apre in una nuova finestra). Situati a breve distanza l’uno dall’altro in Portogallo, questi partecipanti al progetto hanno già collaborato in passato. L’azienda ha invitato i ricercatori presso i propri impianti per spiegare la procedura di trattamento delle acque reflue e successivamente ha fornito campioni di acque reflue di lavaggio del sughero (CWW, cork washing wastewater) per la sperimentazione. Sulla base della caratterizzazione delle acque reflue, l’elettrocoagulazione (EC) e la perossidazione elettrochimica (EP) sono emerse come i due processi di trattamento più promettenti. I processi elettrochimici sono stati studiati e ottimizzati su scala di laboratorio. Diversi effluenti delle CWW sono stati sottoposti ai processi in una cella batch e sono state studiate le principali condizioni operative: pH, aggiunta di elettrolita, densità di corrente e diversi anodi sacrificali di Fe o Al. Riguardo ai risultati di E-CORK, Rey afferma: «Con l’uso del perossido di idrogeno - un sottoprodotto delle acque reflue di sbiancamento del sughero - l’inquinamento può essere rimosso dalle acque reflue per produrre un effluente più pulito che può essere scaricato nella rete fognaria». Il principale problema tecnico affrontato durante il progetto è stata la constatazione che i fanghi formati durante il trattamento non avevano una buona sedimentabilità, rendendo difficile ottenere un effluente limpido. I ricercatori hanno affrontato questo problema con l’uso di flocculanti, ovvero sostanze chimiche che provocano l’aggregazione delle particelle in sospensione nel liquido.
Elettrocoagulazione e perossidazione elettrochimica
L’elettrocoagulazione è un importante processo chimico nel trattamento delle acque reflue. Secondo Rey: «Nel processo di elettrocoagulazione, la contaminazione organica e i solidi in sospensione presenti nell’acqua vengono rimossi attraverso la formazione di fiocchi che trattengono questi composti». La EC si è rivelata un processo di trattamento efficiente per le acque reflue contenenti una moderata domanda chimica di ossigeno (COD). La COD è una misura che si riferisce alla quantità di ossigeno necessaria per scomporre i composti organici nell’acqua contaminata. Gli esperimenti hanno dimostrato che la EP è un processo efficiente ed economico per le acque reflue ad alto carico di COD. Rey dice: «Con l’uso del perossido di idrogeno nel processo di perossidazione elettrochimica, il ferro rilasciato dall’anodo nel reattore elettrochimico agisce come catalizzatore per il perossido di idrogeno, portando a reazioni di tipo Fenton(si apre in una nuova finestra) che promuovono l’ossidazione della materia organica e favoriscono una più rapida eliminazione dell’inquinamento.» Una sfida della EP è la necessità di eseguire il trattamento subito dopo la fase di sbiancamento dei tappi, per utilizzare il più possibile il perossido di idrogeno. Con la continua collaborazione tra aziende attente all’ambiente come Cork Supply e gruppi di ricerca universitari come quello dell’Università di Coimbra, l’industria del sughero è sicura di superare questa sfida ed è sulla buona strada per ottimizzare le prestazioni nell’economia circolare.
