Tra i diversi flussi di rifiuti, i rifiuti organici agroalimentari sono diventati sempre più rilevanti a causa delle significative conseguenze ambientali derivanti da un trattamento e uno smaltimento impropri. Il recupero delle risorse da tali flussi di rifiuti organici, trasformando i rifiuti in risorse preziose (come bioplastiche, biocarburanti, proteine unicellulari e biostimolanti), può rappresentare una soluzione promettente per ridurre gli impatti ambientali legati allo smaltimento dei rifiuti e al consumo di risorse naturali.
L’applicazione innovativa dei batteri fototrofici viola (PPB) per il recupero delle risorse da vari flussi di rifiuti organici, in particolare come coltura mista microbica cresciuta attraverso il metabolismo fotoeterotrofico, sta attirando una notevole attenzione. Infatti, utilizzando la luce solare come fonte di energia, il PPB è in grado di assimilare contemporaneamente carbonio e nutrienti ad alta efficienza, massimizzando al contempo il recupero delle risorse.
Poiché l’uso del PPB per il trattamento dei flussi di rifiuti organici ad alto tasso e il recupero delle risorse è ancora nelle sue fasi iniziali, gli obiettivi primari di questo progetto sono (i) migliorare la comprensione dei meccanismi di crescita del PPB sui rifiuti organici agroalimentari attraverso una sperimentazione combinata e approccio di modellazione, e (ii) studiare l’integrazione del recupero delle risorse da parte del PPB nei layout degli impianti esistenti, al fine di migliorare le prestazioni del processo e promuovere uno scale-up sostenibile. A tal fine, saranno progettati e gestiti reattori su scala di laboratorio per la coltivazione di PPB per identificare le condizioni operative ottimali. Inoltre, verrà valutato il recupero delle risorse, possibilmente guardando all’accumulo di biopolimeri nella biomassa e nella produzione di proteine. Infine, sulla base dei risultati sperimentali e modellistici, sarà progettato e sviluppato un fotobioreattore ottimizzato su scala pilota.

Docente di riferimento: Dott. Andrea Turolla – andrea.turolla@polimi.it