Innovativo sistema di coltivazione delle alghe attraverso il riutilizzo di reflui industriali in un’ottica di economia circolare
Contatti / sito web
alacanale@fratelliparodi.it
Programma di finanziamento
PR FESR 2021-2027 Azione 1.1.1 Supporto alla realizzazione di progetti di ricerca e sviluppo sperimentale per le imprese aggregate ai Poli di Ricerca ed Innovazione
Obiettivi
Il Progetto si focalizza sulle possibilità di una coltivazione di ceppi micro-algali all'interno di fotobioreattori chiusi ed illuminati a LED utilizzando l'anidride carbonica recuperata da gas di processo dall'impianto di raffinazione. Si propone il riutilizzo di carbonio che può essere reintrodotto nel ciclo di crescita cellulare andando così a generare la biomassa micro-algale in maniera sostenibile. La biomassa prodotta verrà caratterizzata analiticamente in modo da valutarne l’impiego più opportuno. Tradizionalmente la coltivazione di microalghe è realizzata in quantità limitate ed è finalizzata alla produzione di biomasse ad alto valore aggiunto destinate al settore alimentare e caratterizzate da specifiche proprietà nutritive. Lo studio vuole approfondire l’applicabilità di queste tecnologie per il sequestro dell’anidride carbonica prodotta dalla raffineria con l’obiettivo di ridurre le emissioni di CO2. Per ottenere questo risultato sarà necessario integrare il processo in modo da aumentarne la capacità e adeguarlo alle esigenze specifiche del sito industriale. Si installeranno dei fotobioreattori presso il sito della raffineria IPLOM, si selezioneranno le tipologie di alga più adeguate per questa applicazione e si studieranno le tematiche afferenti allo scale-up industriale del processo.
Risultati
Il progetto è partito da una constatazione semplice: tutti gli impianti industriali producono CO₂ nei propri cicli produttivi. L'idea è stata trasformare questo problema in una risorsa, impiegando la CO₂ come fonte di carbonio per la crescita di microalghe e sfruttandone la capacità fotosintetica, con un risparmio stimato di circa 2 kg di CO₂ per ogni kg di biomassa secca prodotta. Le attività si sono articolate in: Installazione di fotobioreattori presso lo stabilimento IPLOM (reattori da 60 e 200 L, autoclave, microscopio ad alta risoluzione, PLC per il monitoraggio continuo dei parametri vitali e pacco bombole per la CO₂). Installazione presso Archimede Ricerche di due reattori da 1.000 L, realizzati con la stessa tecnologia di quelli IPLOM. Messa a punto delle condizioni operative: allacciamento elettrico dedicato, configurazione dei sistemi di monitoraggio (pH, temperatura, CO₂), definizione delle procedure di sterilizzazione e bonifica adattate al contesto industriale, integrazione dei protocolli di coltivazione e gestione degli inoculi con fornitura continua di ceppi vitali e tracciati. Applicazione dei protocolli in condizioni reali di esercizio , con caratterizzazione chimico-nutrizionale della biomassa (proteine, lipidi, carotenoidi, acidi grassi, sali, valori calorimetrici), analisi di shelf-life e contaminanti, e confronto con le coltivazioni ordinarie del sito di Camporosso.
Tra i risultati principali: la validazione dell'installazione e dell'operatività dei fotobioreattori in ambiente industriale, lo sviluppo di competenze interne a IPLOM nella gestione di processi biologici e la dimostrazione della compatibilità tra coltivazioni microalgali e contesti industriali ad alta complessità, con la definizione di un quadro realistico delle condizioni necessarie a un futuro scale-up. Per ragioni di tempistica non è stato possibile utilizzare direttamente la CO₂ dell'impianto di steam reforming: si è quindi impiegata CO₂ alimentare da pacco bombole, soluzione che non ha compromesso la qualità delle prove; presso Archimede Ricerche le colture sono state fatte crescere con la CO₂ di recupero della caldaia di sito.
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Il Progetto si focalizza sulle possibilità di una coltivazione di ceppi micro-algali all'interno di fotobioreattori chiusi ed illuminati a LED utilizzando l'anidride carbonica recuperata da gas di processo dall'impianto di raffinazione. Si propone il riutilizzo di carbonio che può essere reintrodotto nel ciclo di crescita cellulare andando così a generare la biomassa micro-algale in maniera sostenibile. La biomassa prodotta verrà caratterizzata analiticamente in modo da valutarne l’impiego più opportuno. Tradizionalmente la coltivazione di microalghe è realizzata in quantità limitate ed è finalizzata alla produzione di biomasse ad alto valore aggiunto destinate al settore alimentare e caratterizzate da specifiche proprietà nutritive. Lo studio vuole approfondire l’applicabilità di queste tecnologie per il sequestro dell’anidride carbonica prodotta dalla raffineria con l’obiettivo di ridurre le emissioni di CO2. Per ottenere questo risultato sarà necessario integrare il processo in modo da aumentarne la capacità e adeguarlo alle esigenze specifiche del sito industriale. Si installeranno dei fotobioreattori presso il sito della raffineria IPLOM, si selezioneranno le tipologie di alga più adeguate per questa applicazione e si studieranno le tematiche afferenti allo scale-up industriale del processo.
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Il Progetto si focalizza sulle possibilità di una coltivazione di ceppi micro-algali all'interno di fotobioreattori chiusi ed illuminati a LED utilizzando l'anidride carbonica recuperata da gas di processo dall'impianto di raffinazione. Si propone il riutilizzo di carbonio che può essere reintrodotto nel ciclo di crescita cellulare andando così a generare la biomassa micro-algale in maniera sostenibile. La biomassa prodotta verrà caratterizzata analiticamente in modo da valutarne l’impiego più opportuno. Tradizionalmente la coltivazione di microalghe è realizzata in quantità limitate ed è finalizzata alla produzione di biomasse ad alto valore aggiunto destinate al settore alimentare e caratterizzate da specifiche proprietà nutritive. Lo studio vuole approfondire l’applicabilità di queste tecnologie per il sequestro dell’anidride carbonica prodotta dalla raffineria con l’obiettivo di ridurre le emissioni di CO2. Per ottenere questo risultato sarà necessario integrare il processo in modo da aumentarne la capacità e adeguarlo alle esigenze specifiche del sito industriale. Si installeranno dei fotobioreattori presso il sito della raffineria IPLOM, si selezioneranno le tipologie di alga più adeguate per questa applicazione e si studieranno le tematiche afferenti allo scale-up industriale del processo.