Jatropha da fonte di combustibile a fonte di antiossidanti

Risultato della ricerca:

La Ricerca condotta tramite il Progetto Si.Re.Ja. (vedi nel prosieguo) ha consentito di individuare i protocolli innovativi da applicare per la coltivazione della pianta di Jatropha Curcas nelle aree del Sud Italia. In particolare sono state affrontate con successo le fasi di caratterizzazione pedoclimatica, le tecniche di propagazione, la valutazione della capacità di adattamento della pianta ai diversi tipi di terreno e a diverse condizioni di stress e si è arrivati a consolidare la coltivazione della stessa in tre aree climaticamente distinte della provincia di Reggio Calabria tra cui una piantagione tuttora esistente presso le aree del Parco Ludico Tecnologico ambientale di Ecolandia.

L’analisi della composizione di metaboliti secondari in foglie di Jatropha curcas L. ha messo in evidenza la presenza di sostanze antiossidanti utilizzabili a fini farmacologici, in particolare: – vicenina-2; – vitexina; – isovitexina; – isoroifolina; – roifolina, interessanti per le loro potenziali attività citoprotettive, attribuibili anche alla presenza di flavonoidi e di flavoni, questi ultimi, in particolare, sono tra i metaboliti secondari più studiati e più promettenti per le loro applicazioni in campo nutraceutico. Pertanto i risultati fin qui ottenuti suggeriscono che le foglie delle piante di Jatropha curcas L., allevate in Calabria, rappresentano una importante fonte di antiossidanti naturali.

Un altro risultato di interesse è la possibilità di utilizzo dell’olio prodotto dalla spremitura dei semi oltre che come combustibile (così com’è nei motori Diesel ad iniezione in quanto la presenza di fosfati nel lungo periodo danneggia gli altri tipi di motore altrimenti deve essere trattato con un processo di trans-esterificazione), come olio lubrificante. Infatti, gli oli a base prevalentemente vegetale rappresentano un’interessantissima opzione in quanto compatibili con l’ambiente e realizzabili mediante processi che possono pilotare quasi completamente il prodotto finale in funzione dei suoi utilizzi, minimizzando la necessità di ricorrere ad additivi. Tuttavia, gli oli vegetali presentano a tutt’oggi alcune incognite che li rendono, in alcuni casi, un’opzione non accettata da alcuni produttori di componenti meccanici lubrificati. Alcuni limiti sono legati alla stabilità della composizione e degli approvvigionamenti, alla compatibilità con gli elastomeri, alla resistenza all’invecchiamento, alla filtrabilità e resistenza alla degradazione (ossidazione) e alte temperature. I test di laboratorio potrebbero, in una seconda fase di eventuale accettabilità del prodotto sviluppato, essere utilizzati in test di pieno campo con esemplari commerciali di trattori agricoli che già oggi dichiarano di poter utilizzare oli vegetali.

Tutti i risultati di cui sopra sono stati consolidati tramite la Ricerca effettuata e tramite alcune Ricerche eseguite a livello globale.

Riferimento a finanziamenti precedenti:

La Ricerca è stata finanziata dalla Regione Calabria tramite il progetto Si.Re.Ja. relativo all’AVVISO PUBBLICO per progetti di ricerca industriale e sviluppo sperimentale rivolti alle aziende aggregate ai Poli di Innovazione-Agende Strategiche – DDS 14225 del 14 ottobre 2010 e DDS 3329 del 5 marzo 2013.

Innovatività rispetto a soluzioni già esistenti:

L’idea fondante del progetto consisteva nella messa a punto e nello sviluppo di una filiera produttiva basata sulla Jatropha curcas che consentiva di giungere alla produzione di biodiesel, co-prodotti e sottoprodotti della trasformazione dei semi in olio. Una filiera che aveva dunque inizio dalla messa a dimora del seme e terminava con la raccolta e la lavorazione delle parti della pianta.

La scelta della J. Curcas è stata dettata dal fatto che la sua coltivazione può essere condotta su terreni marginali e, non potendo essere consumata come alimento dall’uomo, viene considerata come complementare e non sostitutiva alle colture agricole (colture no food). Un secondo aspetto importante è che la pianta permette la creazione di collinette di stabilizzazione che fungono da frangivento e favorisce la lotta contro la desertificazione. Le diverse parcelle sperimentali piantumate (Prov. di Reggio Cal. e Prov. di Crotone) in questi ultimi anni hanno dimostrato l’adattabilità della specie in tutta la regione.

La Jatropha richiede basse quantità di acqua ed è sufficiente un’irrigazione “sporca”, con un notevole risparmio di risorse idriche potabili, e cresce in condizioni limitanti per molte altre colture. L’utilizzo di tale pianta consente quindi di estendere la superficie coltivabile in zone aride, svolgendo un ruolo importante contro la desertificazione e l’erosione dei suoli.

1. curcas è stata usata in passato nella medicina tradizionale per curare infezioni varie. Preparazioni di semi, foglie e corteccia, freschi o come decotto, sono utilizzati nella medicina tradizionale e per scopi veterinari.

La Jatropha è attualmente ampiamente utilizzata come fonte di biodiesel, la Ricerca condotta ha consentito di evidenziare la possibilità di utilizzare la Jatropha ed i suoi derivati in modo alternativo a quelli comunemente noti ed in particolare nell’ambito della nutraceutica e dell’impiego come olio per motori e biocombustibile. La ricerca ha evidenziato, nelle piante coltivate nell’ambito del progetto Si.Re.Ja., la presenza di una notevole quantità di sostanze bioattive, che svolgono un importante ruolo nei meccanismi di adattamento e resistenza messi in atto per la sopravvivenza delle piante nei nuovi habitat, rappresentati dai suoli calabresi.

Titoli di proprietà intellettuale:

È stata depositata una domanda di brevetto (ITUB20158798) per una candela repellente alimentata ad olio di Jatropha.

Al momento i risultati della Ricerca non sono protetti da titoli di proprietà intellettuale.

Principali applicazioni e mercato di riferimento:

I risultati della Ricerca trovano applicazione su vasta scala, sia a livello Regionale, che Nazionale, che Internazionale. In particolare i composti nutraceutici trovano il loro impiego come:

1. a) supplementi della dieta o integratori alimentari, compresi i prodotti botanici (botanicals) (es. vitamine, minerali, coenzima Q, carnitina, ginseng, Gingko Biloba, erba di San Giovanni);
2. b) alimenti funzionali, cioè alimenti che, in aggiunta al loro valore nutrizionale, contengono sostanze che interagiscono con una più funzioni fisiologiche dell’organismo, esercitando effetti benefici sulla salute o sulla prevenzione nei confronti di alcune patologie;
3. c) nutraceutici veri e propri, ovvero composti contenenti principi attivi con attività terapeutica o di prevenzione. Pertanto, in ambito nutracetico, si può essere realizzare una filiera che partendo dalla raccolta delle foglie prosegue con la estrazione e caratterizzazione delle sostanze con attività biologica con successiva lavorazione e preparazione di prodotti finalizzati alla commercializzazione.

Si ricorda che i nutraceutici possono essere assunti: o introducendo nella dieta gli alimenti funzionali che li contengono o sotto forma di integratori alimentari (formulazioni liquide, compresse, capsule).

L’olio ottenuto dalla spremitura dei semi di Jatropha può essere utilizzato sia come combustibile (biodiesel) in tutti i motori Diesel, trovando applicazione su vasta scala e, a seguito degli opportuni test in campo, anche come fluido nei circuiti idraulici e nei motori idraulici. Pertanto, negli ambiti della meccanica e della motorizzazione, l’olio di Jatropha In particolare può essere considerato in tutti i settori facenti uso di motori del tipo Diesel a iniezione. È da sottolineare inoltre che, i residui della spremitura dei semi (panetti), trovano molteplici applicazioni sia nel campo dei fertilizzanti, sia nella fabbricazione di prodotti farmaceutici, sia come materia prima per la produzione di pannelli da costruzione ecologici.

Il mercato di riferimento è vastissimo ed è rappresentato da aziende del settore farmaceutico, nutraceutico, cosmetico, aziende dell’intero comparto della motoristica Diesel ad iniezione e come fluido per i circuiti idraulici e motori idraulici. Punto di forza dell’uso di olio per motori Diesel ad iniezione prodotto dai semi di Jatropha è il fatto che è un prodotto naturale proveniente da colture da ospitare su terreni marginali e che presenta caratteristiche utili per varie applicazioni in prodotti come lubrificanti e plastificanti. Si ricorda che i prodotti tradizionali a base di olio minerale evidenziano problematiche per la salute e l’ambiente durante il loro ciclo di vita, mentre l’uso di olio vegetale da Jatropha consente la sostituzione di tali oli di derivazione petrolchimica, permettendo di pareggiare il bilancio delle emissioni di carbonio, pur mantenendo costi competitivi e avvantaggiando le condizioni di salute e sicurezza.

Esigenze per l’ulteriore sviluppo – Industrializzazione:

Le esigenze per passare dallo stadio attuale a quelli successivi sono rappresentati da:

• Messa a regime di una o più piantagioni di Jatropha;
• Acquisto/messa a punto di macchinari e/o strumenti dedicati;
• Verifica delle capacità produttive degli impianti in termini quantitativi e qualitativi;
• Esecuzione di prove e test di qualità dei prodotti (nutraceutici e olio lubrificante);
• Brevettazione;
• Verifica su vasta scala dei risultati di progetto ottenuti in termini di effetti sul ungo periodo derivati dall’uso dei prodotti realizzati;
• Analisi approfondita del mercato di riferimento con individuazione dei settori di maggior interesse ai fini della commercializzazione su scala locale e regionale;

Test di durabilità nel tempo del prodotto per determinarne la data di scadenza.