La ricerca

Il Polo delle Microalghe promuove l’innovazione basata sulla ricerca nei sistemi produttivi e territoriali di suo insediamento, ma con prospettive d’azione internazionali. Il suo obiettivo è quello di essere il centro di servizi e supporto per la verifica e il confronto di tecnologie, sperimentazione di nuove soluzioni impiantistiche, sviluppo e realizzazione di progetti imprenditoriali per il miglioramento continuo dell’efficienza e della sostenibilità ambientale ed economica.

Il Polo promuoverà l’alta formazione, la cooperazione con enti esterni, effettuerà ricerche commissionate da terzi, avendo come finalità l’interscambio di dati sperimentali, di approfondimenti scientifico-culturali e di esperienze applicative.
Favorirà inoltre il dialogo e il confronto tra i diversi soggetti inseriti nel tessuto produttivo, creando condizioni favorevoli all’integrazione e alla sinergia.

OBIETTIVO

Il progetto punta a sviluppare una filiera basata sull'utilizzo di tecnologie microalgali che parta dalla coltivazione delle microalghe su reflui zootecnici e sottoprodotti caseari e arrivi ad un prodotto finito, costituito dalla biomassa microalgale, e che andrà ad integrarsi funzionalmente alle altre filiere di vocazione locale. Per la biomassa microalgale prodotta si prevedono diversi usi e per questo saranno individuate caratteristiche specifiche delle alghe (contenuto di lipidi, concentrazione di nutrienti e di molecole d’interesse merceologico in diversi ambiti) in base alle quali indirizzare la successiva valorizzazione.

Verranno inoltre messi a punto processi d’integrazione della coltivazione algale nell’ambito della depurazione secondo diverse modalità in funzione delle condizioni operative. In particolare, saranno studiati e ottimizzati i parametri di processo da applicare nel caso di: surnatanti della disidratazione dei fanghi di depurazione, effluenti secondari o miscele effluenti/surnatanti.

Produzione di energia mediante digestione anaerobica e successivo utilizzo agricolo del digestato.
Utilizzo della biomassa microalgale nella cosmesi
Estrazione di sostanze da destinare al settore mangimistico
Estrazione di PHA (polidrossialcanoati) da utilizzare per la produzione di bioplastiche.

LINEE DI RICERCA

Arthrospira platensis

Chlorella

Euglena Gracilis

Haematococcus Pluvialis

Scenedesmus Quadricauda

Tetraselmis Chuii

L’attività di ricerca si svilupperà in tre direzioni:

Sviluppi analitici e metodologici.

Sono relativi alla messa a punto e alla standardizzazione di:
- Criteri e metodiche d’analisi chimiche, fisiche e biologiche dei reflui e dei sottoprodotti. Tali strumenti sono indispensabili per la successiva scelta dei ceppi algali più idonei ai diversi substrati e per la valutazione dell’efficienza di processo in termini di rimozione di inquinanti e di trasformazione dei substrati.
- Metodologie d’analisi standard e avanzate (genetiche, molecolari e citofluorimetriche) finalizzate a caratterizzare le microalghe (conta delle cellule, caratterizzazione delle specie e della loro variabilità) e a valutarne l’attività biologica (vitalità, intensità di fotosintesi, interazioni alghe-batteri, ove presenti).

Coltivazione sperimentale di microalghe su reflui e sottoprodotti

All’interno di questa linea di ricerca, gli strumenti analitici e le metodologie messe a punto nell’ambito della prima linea di ricerca saranno utilizzati per studiare i processi di coltivazione microalgale nell’ambito dei trattamenti dei reflui zootecnici e sottoprodotti caseari in termini di rese depurative, e dei loro effetti in termini di produzione qualitativa e quantitativa di biomassa che ne deriva. Si dovranno predisporre i protocolli sperimentali che consentano di ottenere risultati ripetibili e confrontabili per i diversi substrati considerati. Si conta così di ottenere indicazioni rappresentative dei risultati conseguibili nei diversi casi in condizioni ottimali e di ricavare criteri di progettazione e gestione dei processi adottabili per realizzazioni in piena scala.

Valorizzazione della massa algale esausta

Nel terzo filone di ricerca, la biomassa microalgale derivante dalla coltivazione sui differenti tipi di substrato, sarà caratterizzata dal punto di vista nutrizionale e analizzata per la presenza d’eventuali contaminanti (metalli pesanti, antibiotici, tossine) al fine di stabilirne il destino in termini di utilizzi e valorizzazione. In particolare, la massa microalgale cresciuta su reflui quali i liquami zootecnici o il digestato sarà valorizzata quale massa potenzialmente utilizzabile a fini energetici (nei digestori per la produzione di biogas) o quale ammendante per l’agricoltura. In quest’ultimo caso l’azoto organico incorporato dalle microalghe, non essendo più inquinante renderebbe la biomassa microalgale idonea all’utilizzo come efficace fertilizzante organico. Saranno inoltre indagati altri possibili destini quale la produzione di bioplastiche. La massa microalgale derivante dalla coltivazione su sottoprodotti lattiero caseari, data la sua natura sarà valorizzata nell’ambito dei settori mangimistico e cosmetico.