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Development of the next generation bioreactor system

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La tecnologia di prossima generazione per un’acqua più pulita

L’acqua pulita è alla base di una buona salute, ma per molte parti della popolazione mondiale non è ancora disponibile. Una nuova tecnologia basata sulle membrane di filtrazione, sviluppata da scienziati finanziati dall’UE, potrebbe offrire una soluzione economica e altamente efficace a questo problema.

Tecnologie industriali

La maggior parte dei cittadini europei dà per scontato l’accesso a risorse idriche potabili, pulite e sicure. Tuttavia, circa un miliardo di persone nei paesi in via di sviluppo non può permettersi questo lusso. Il sostenibile utilizzo dell’acqua e il riciclo delle acque reflue rappresentano due operazioni assolutamente necessarie per risolvere il problema della penuria di acqua potabile, e la creazione di una tecnologia di bioreattore a membrana (MBR) è considerata un importante fattore abilitante. La tecnologia MBR viene già usata in Europa e nei paesi del Medio Oriente e dell’Africa settentrionale (Middle East and North Africa, MENA). Il progetto BIONEXGEN (Development of the next generation bioreactor system) ha sviluppato una nuova categoria di membrane a bassa incrostazione per soddisfare le normative europee e MENA. Le incrostazioni causano spesso fuoriuscite di fluidi che non è possibile risolvere con semplici operazioni di pulizia. I ricercatori hanno quindi sviluppato una membrana a bassa incrostazione con un elevato flusso idrico e rimozione degli inquinanti con basso peso molecolare. Sono state condotte prove sul campo sulle acque reflue provenienti da impianti di produzione di cosmetici, prodotti tessili e oli d’oliva, che rappresentano una fetta importante delle economie dell’area MENA. Per la valutazione comparativa, gli scienziati hanno raccolto dati dei settori del tessile e dei cosmetici usando i MBR esistenti come il Microdyn-Nadir (MN). Sono stati condotti studi di laboratorio su piccola scala con acque reflue reali, nonché con modelli di acque reflue provenienti dagli impianti produttivi tessili. Sono stati svolti esperimenti aggiuntivi basati sull’utilizzo di modelli di sostanze incrostanti e i risultati sono stati utilizzati per sviluppare un modello informatico dei processi di trasporto per ottimizzare i materiali di membrana. Sono state condotte sperimentazioni numeriche dei rapporti struttura-proprietà allo scopo di contribuire allo sviluppo di nanoparticelle per le membrane BIONEXGEN. Inoltre, i partner hanno eseguito esperimenti di laboratorio che integrano nanomateriali all’interno o sulla superficie della membrana del MBR Microdyn-Nadir. BIONEXGEN ha sviluppato una tecnologia MBR che ha importanti implicazioni per il miglioramento e la purificazione delle acque. Il processo è efficiente sotto il profilo dei costi grazie all’elevata resistenza della membrana alle incrostazioni e potrebbe ridurre i costi operativi industriali di circa il 25 %.

Parole chiave

Acqua, riciclo delle acque reflue, bioreattore a membrana, incrostazione, cosmetici, tessuti

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