Biofilm – dalla bocca agli impianti di trattamento delle acque
Quando i batteri sono sotto stress, si raggruppano e formano questo complesso chiamato biofilm. I biofilm presenti in natura hanno una rete molto complicata, sono come città con canali per i nutrienti in ingresso e per i rifiuti in uscita. Dal punto di vista medico, i bifilm batterici sono responsabili di varie malattie croniche gravi, tra cui l’endocardite, la cistite e le infezioni causate dai dispositivi medici a permanenza. Il progetto di ricerca BIOFILMS AND FLOW (An integrative study on the distribution, morphology and composition of biofilms under the influence of secondary flows around flow obstructions) ha studiato i biofilm da una prospettiva industriale. I ricercatori hanno lavorato ai particolari della distribuzione, morfologia e composizione dei biofilm, considerando applicazioni come quelle usate nei sistemi di trattamento delle acque reflue. I ricercatori del progetto hanno sviluppato un modello per descrivere lo sviluppo e la crescita di un biofilm in un sistema di desalinizzazione per osmosi inversa su grande scala. Il modello spiega la biocrescita in presenza di nutrienti, il suo effetto sul trasferimento di massa e la sua interazione con l’idrodinamica nei canali di membrana. Fornisce anche uno strumento per valutare le condizioni che portano a una resistenza aumentata alla permeazione rispetto all’ostruzione dei canali. Entrambi i fattori sono di importanza fondamentale nell’efficienza energetica dell’operazione reale. BIOFILMS AND FLOW ha anche esaminato la deformazione delle cellule batteriche e mostrato che questo potrebbe aumentare la deposizione o impedire, a seconda delle lunghezze d’onda sul cui agiscono le forze competitive. Un’implicazione di questo modello è che permette l’identificazione delle condizioni operative sostenibili della membrana. Inoltre, la progettazione dovrebbe incorporare le forze repulsive aumentate in prossimità della superficie della membrana. I risultati della ricerca forniscono importanti nuove conoscenze sugli aspetti fondamentali della deposizione batterica. Guardando al futuro, dovrebbe continuare la progettazione e fabbricazione sperimentale dei distanziatori. Inoltre, sarà monitorata la bio-crescita, in quanto studi pubblicati suggeriscono che i biofilm sono facili da rimuovere dalle superfici. Ciò rappresenta una stimolante prospettiva futura.
