Produzione di materiali avanzati da scarti agroalimentari per la riduzione dell’impatto ambientale

Risultato della ricerca:

La ricerca riguarda la produzione di materiali solidi a base di carbonio a partire da rifiuti della lavorazione del legno e scarti agricoli, letame, gusci di riso e paglia, foglie, rifiuti alimentari, fanghi residui dalla lavorazione della carta, bagassa e altro. Questi materiali sono a basso costo, ecocompatibili e ricchi di carbonio. Tra le potenziali applicazioni, tali materiali possono essere adoperati in elettronica, nella bioenergia (celle a combustibile, supercondensatori), come catalizzatori per la conversione di syngas in idrocarburi liquidi, come adsorbenti per la riduzione di contaminanti in correnti gassose (miscele di H₂, CO₂, CH₄) o utilizzati in acque reflue per la rimozione ed il recupero di metalli pesanti di interesse industriale (Ni, Pb, Cu, Cd) anche in sistemi diluiti.

Riferimento a finanziamenti precedenti:

Il risultato della ricerca allo stato attuale non è stato ancora oggetto di finanziamento.

Innovatività rispetto a soluzioni già esistenti:

I materiali sviluppati sono versatili, poiché possono essere utilizzati sia in ambiente gassoso che in soluzione acquosa, hanno basso costo poiché derivano dalla valorizzazione di materiali di scarto e resistono a molteplici cicli di utilizzo.

Rispetto all’adsorbimento di CO₂ su materiali simili a quelli proposti, i dati disponibili in letteratura sono, allo stato attuale, molto scarsi.

Rispetto all’utilizzo come sorbenti per la cattura di metalli pesanti, il confronto con sorbenti commerciali a base di carbonio mostra prestazioni paragonabili o superiori.

Titoli di proprietà intellettuale:

Al momento le attività legate all’acquisizione di titoli di proprietà industriale non sono state intraprese.

Principali applicazioni e mercato di riferimento:

Lo sviluppo e l’ottimizzazione di materiali a basso costo ottenibili dalla valorizzazione di scarti agroalimentari (biomasse) si sviluppano secondo due direttrici:

– cattura della CO₂ (sia in basse concentrazioni tipiche della post-combustione CO₂/N₂ – ž15/85 v/v che alle concentrazioni presenti nel gas naturale CO₂/CH₄ -ž 30/70 v/v);

– cattura e recupero di metalli pesanti (Ni, Cd, Pb, Cu) da acque reflue anche in basse concentrazioni (1-5 mg/L).

Ci si rivolge all’industria manufatturiera che prevede sistemi di abbattimento di reflui gassosi e liquidi.

Esigenze per l’ulteriore sviluppo – Industrializzazione:

È necessario mettere a punto tecniche per scalare quantitativamente la produzione dei materiali compositi a basso costo e con le caratteristiche funzionali ideate, attraverso:

– messa a punto di protocolli dedicati per produrre grandi quantità (> Kg)

– messa a punto di test in scala pilota e/o reale in condizioni di esercizio reale

– messa a punto e ingegnerizzazione del sistema di adsorbimento su scala pilota e poi su scala reale.