Il programma di finanziamento per la ricerca e l'innovazione Horizon 2020 finanzia uno studio del Politecnico di Milano che ha l'obiettivo di ricavare materiali utili dagli scarti di depurazione delle acque reflue. E' Tommaso Lotti, con la supervisione scientifica di Francesca Malpei del dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale del Politecnico di Milano, a vincere la borsa di ricerca individuale Marie Skłodowska-Curie Actions IF.
La ricerca “Studying the bricks of microbial cities: characterization and structural properties of exopolysaccharides and their interaction with proteins and cations in anammox granular sludge” ha durata biennale e un valore complessivo di 168.277 euro.
I processi biologici per la depurazione delle acque reflue (fognatura civile e scarti liquidi delle più svariate attività produttive) consistono nello sfruttamento del metabolismo di batteri presenti in natura per convertire contaminanti in materiali non pericolosi. Tali batteri vengono dunque coltivati nelle condizioni a loro più favorevoli all’interno di particolari reattori per “mangiare” composti inquinanti e trasformarli in prodotti innocui o addirittura a valore aggiunto.
E’ il caso ad esempio del metano prodotto durante il processo di digestione anaerobica di scarti organici. Durante il processo di trattamento delle acque reflue i batteri, denominati comunamente “biomassa”, traggono l’energia necessaria per vivere e riprodursi. Per ragioni di stabilità del processo depurativo la quantità di batteri presente nei reattori deve essere costante, costringendo pertanto alla rimozione periodica della biomassa in eccesso, il cosiddetto “fango di supero”.
Il costo di tale processo di smaltimento rappresenta fino al 50% dei costi di depurazione delle acque reflue.
La sostenibilità ambientale ed economica del processo depurativo sarebbe dunque notevolmente incrementata dalla possibilità di recuperare un biomateriale utile dallo scarto del processo stesso. I processi biologici più innovativi in tal senso sono le biotecnologie a biomassa granulare. A differenza dei processi convenzionali dove i batteri si trovano in forma dispersa o fioccosa, i cosiddetti fanghi attivi, nei processi a biomassa granulare essi vivono in agglomerati simili a piccole palline.
Questa forma consente una migliore separazione dell’acqua trattata dai batteri stessi e un maggior potere depurante, consentendo di ottenere sistemi di depurazione più economici e compatti. Tali granuli, immaginabili come città dove i batteri depuratori vivono felicemente, sono costituiti per larga parte da biomateriale polimerico secreto dai batteri stessi.
Tale biomateriale, che nella metafora della città microbica costituirebbe le case e le strade dove i batteri vivono e interagiscono, ha caratteristiche chimico/fisiche molto interessanti, come quella di formare idrogel e film idrorepellenti, che lo rendono un materiale biodegradabile ad alto valore aggiunto utilizzabile in una moltitudine di settori, dall’industria farmaceutica e petrolchimica a quella degli imballaggi e delle tecnologie di separazione e biorisanamento.
