La gestione dei fanghi di depurazione è da sempre uno dei problemi ambientali più rilevanti per le grandi aree urbane del pianeta. Oltre 100 milioni di tonnellate di questo residuo organico vengono prodotti ogni anno dai sistemi di trattamento delle acque reflue, rappresentando un onere economico e ambientale significativo per molte megacittà. Ora, un gruppo di ricercatori di Singapore e Cina ha sviluppato una tecnologia capace di trasformare questi rifiuti in proteine per animali e idrogeno, un carburante pulito per alimentare veicoli.
Una sfida antica che incontra l’innovazione
Gli antichi alchimisti inseguivano il sogno di trasmutare i metalli in oro. In modo non troppo diverso, la scienza moderna sta cercando di convertire scarti inutilizzabili in risorse preziose. Il nuovo metodo, presentato sulle pagine di Nature Water, propone un processo sostenibile che potrebbe cambiare radicalmente il destino dei fanghi di depurazione.
Questa sostanza, densa e maleodorante, non solo intasa i sistemi di depurazione di molte metropoli, ma richiede anche investimenti ingenti per essere smaltita. Secondo i dati dello studio, la complessità strutturale dei fanghi rende i sistemi tradizionali di recupero inefficienti e dispendiosi dal punto di vista energetico.
Un sistema in tre fasi, alimentato dal sole
Il nuovo approccio messo a punto dal team dell’Università Tecnologica di Nanyang (NTU) a Singapore si basa su una procedura in tre passaggi, interamente alimentata dall’energia solare. Il processo inizia con la frantumazione meccanica dei fanghi, che ne rompe la struttura e facilita la separazione dei metalli pesanti, attraverso l’aggiunta di un catalizzatore chimico.
Successivamente, la frazione organica rimanente viene sottoposta a elettrolisi, in cui l’anodo avvia un’ossidazione elettrochimica, trasformando i rifiuti in acidi grassi volatili, come l’acido acetico. Al catodo, invece, l’acqua viene scomposta in idrogeno e ossigeno. Infine, i residui solidi sono metabolizzati da batteri specifici, che convertono l’acido acetico in proteine unicellulari destinate all’alimentazione animale.
Un’alternativa più efficiente e pulita
I test preliminari hanno dimostrato che questa tecnologia supera in efficienza i tradizionali sistemi di digestione anaerobica, attualmente usati per la produzione di biogas. Il nuovo metodo è in grado di recuperare oltre il 91% del carbonio organico presente nei fanghi, con una resa del 63% in proteine unicellulari. Inoltre, riesce a rimuovere completamente i metalli pesanti e a ridurre le emissioni di CO2 del 99,5% rispetto ai processi convenzionali.
Il tutto con un’impronta ecologica ridotta e una maggiore sostenibilità economica, rendendo questo approccio particolarmente adatto alle esigenze delle grandi città che ogni anno devono smaltire milioni di tonnellate di fanghi secchi.
Un potenziale da validare su larga scala
Prima che questa tecnologia possa diventare una soluzione concreta, sarà necessario che altri team di ricerca replichino i risultati e che il sistema venga testato su scala industriale. Se queste condizioni verranno soddisfatte, potremmo trovarci di fronte a una rivoluzione nella gestione dei rifiuti urbani, capace di trasformare uno scarto problematico in una risorsa preziosa, proprio come accadeva nei sogni degli alchimisti medievali.
