Come il metano e la CO2 possono essere utilizzati per combattere l'inquinamento da plastica
Ogni anno, il "Country Overshoot Day" segna il giorno in cui il budget annuale di biocapacità di un Paese sarebbe esaurito se tutti gli abitanti del mondo vivessero quanto la sua popolazione. In Germania questo giorno cade il 3 maggio 2025, più di tre mesi prima rispetto all'anno precedente. Il centro di ricerca e trasferimento b-ACTmatter dell'Università di Lipsia sta studiando approcci innovativi per contrastare la crescente scarsità di risorse a fronte dell'aumento della popolazione mondiale attraverso processi produttivi sostenibili e tecnologie circolari. Il progetto REPLACER sta sviluppando generazioni di materiali ibridi viventi. Sono progettati per ridurre l'inquinamento da plastica con l'aiuto di CO2 e metano, spiega il responsabile del progetto, il dottor Rohan Karande, in un'intervista:
Le emissioni di gas serra, l'inquinamento da plastica e la carenza di proteine sono minacce esistenziali e rappresentano sfide enormi per l'Europa e per il mondo. Come può la scienza trasformare queste minacce in opportunità?
Nell'ambito del progetto REPLACER, finanziato da M-ERA.Net, stiamo sviluppando una nuova generazione di materiali ibridi viventi (HLM) insieme all'Istituto di Ingegneria delle Superfici (IOM) di Lipsia, all'Università della Lettonia di Riga e all'azienda tecnologica rumena Holisun. Questi HLM sono progettati per catturare le emissioni di gas serra, ridurre l'inquinamento da plastica e fornire una fonte sostenibile di proteine alternative. Stiamo sviluppando gli HLM coltivando consorzi di biofilm microbici in strutture di plastica porosa, in particolare in PET riciclato. Utilizzando gli effetti sinergici dei ceppi fotoautotrofi e metanotrofi che formano il biofilm, si dovrebbe generare in modo efficiente un'elevata biomassa per sostituti proteici sostenibili in alimenti e mangimi.
Come si può ottenere questo risultato?
Incorporando biofilm di specie miste in materiali porosi, possiamo legare gas a effetto serra come l'anidride carbonica e il metano - prodotti negli impianti di biogas - e convertirli in preziose proteine microbiche per chiudere il ciclo economico. Questo processo basato sull'HLM offre un'alternativa sostenibile alle materie prime fossili e risponde sia alle preoccupazioni ambientali sia alla crescente domanda di proteine. Attualmente abbiamo sviluppato fotobioreattori su scala di laboratorio basati su HLM (livello di preparazione tecnologica 3) che possono produrre diversi grammi di biomassa al giorno.
Qual è il prossimo passo di questa tecnologia?
La prossima pietra miliare è la scalata a un chilogrammo di biomassa al giorno. Con il supporto di SMILE, l'iniziativa per le start-up dell'Università di Lipsia, il team sta studiando le applicazioni future e le strategie di commercializzazione. Anche se fondare una start-up in questa fase iniziale sarebbe ambizioso, è un possibile passo successivo. Questo progetto interdisciplinare dimostra come l'innovazione scientifica possa portare a cambiamenti significativi, trasformando i problemi ambientali di oggi in soluzioni per un futuro sostenibile.
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