Valorizzazione delle biomasse di scarto in vettori energetici - IM
La digestione anaerobica (AD) è uno dei possibili processi microbial-based per convertire sostanza organica in prodotti a valore aggiunto come il biogas contenente metano, anidride carbonica e altri gas in tracce.
Il processo AD per degradare composti chimici è un processo multi-fase anossico/anaerobico, in cui polisaccaridi, proteine, acidi nucleici e lipidi vengono principalmente fermentati in idrogeno, formiato, acetato, CO₂ e successivamente convertiti in metano.
Per aumentare la competitività nel mercato della produzione di energia si utilizzano biomasse di scarto riducendo i costi di smaltimento e rendendo il processo di trasformazione in metano attuale e sostenibile nella tematica della transizione energetica verso l'indipendenza dai combustibili fossili.
L'attività di ricerca è focalizzata nell’ottimizzazione del processo AD sviluppando diversi aspetti.
Il processo AD per degradare composti chimici è un processo multi-fase anossico/anaerobico, in cui polisaccaridi, proteine, acidi nucleici e lipidi vengono principalmente fermentati in idrogeno, formiato, acetato, CO₂ e successivamente convertiti in metano.
Per aumentare la competitività nel mercato della produzione di energia si utilizzano biomasse di scarto riducendo i costi di smaltimento e rendendo il processo di trasformazione in metano attuale e sostenibile nella tematica della transizione energetica verso l'indipendenza dai combustibili fossili.
L'attività di ricerca è focalizzata nell’ottimizzazione del processo AD sviluppando diversi aspetti.
Nel processo di Digestione Anaerobica (AD), diversi gruppi trofici di microrganismi cooperano in una sintrofia per sfruttare la materia organica complessa come fonte di carbonio ed energia. Questo metabolismo mutualistico è supportato da diversi meccanismi di scambio di elettroni che sono definiti come Trasferimento Elettronico tra Specie. Il processo di Trasferimento Diretto di Elettroni tra Specie (DIET) prevede lo scambio diretto di elettroni ed è potenziato da materiali conduttivi.
L'obiettivo di questa area di ricerca è studiare le condizioni di processo che permettano di sfruttare il trasferimento di elettroni incrementando di conseguenza la percentuale di metano nel biogas e/o la velocità di processo.
L'obiettivo di questa area di ricerca è studiare le condizioni di processo che permettano di sfruttare il trasferimento di elettroni incrementando di conseguenza la percentuale di metano nel biogas e/o la velocità di processo.
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Nel caso di trasformazione ad esempio di biomasse zootecniche la componente lignocellulosica risulta difficile da trasformare microbiologicamente. Opportuni processi di pretrattamento possono rendere accessibili le fibre vegetali ai microorganismi.
Diversi pretrattamenti quali la cavitazione e la microaerazione vengono testati per valutare il rapporto costi-benefici dell'intero processo. L'applicazione su scala reale viene testata in impianto pilota PILOTMOST realizzato in collaborazione con ZHAW e Laborex SA. L'impianto è costiuito da tre linee in parallelo con digestori da 500L installati in un container mobile.
Diversi pretrattamenti quali la cavitazione e la microaerazione vengono testati per valutare il rapporto costi-benefici dell'intero processo. L'applicazione su scala reale viene testata in impianto pilota PILOTMOST realizzato in collaborazione con ZHAW e Laborex SA. L'impianto è costiuito da tre linee in parallelo con digestori da 500L installati in un container mobile.
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Tra i diversi pathway di metanogenesi, la reazione che prevede la riduzione della anidride carbonica a metano mediante idrogeno è di attuale interesse in quanto è possibile utilizzare la CO₂ atmosferica mitigandone l'impatto.
In questa tematica studiamo le condizioni per favorire il pathway idrogenotrofico nei processi in condizioni reali.
In questa tematica studiamo le condizioni per favorire il pathway idrogenotrofico nei processi in condizioni reali.
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