Depurazione e circolarità: nuove tecnologie che sfruttano la luce ultravioletta

Attraverso la luce ultravioletta, Enea, all’interno del progetto Intech4Water, studia come innovare la depurazione delle acque reflue, con un approccio integrato e scalabile, per rimuovere i contaminanti chimici e biologici, al passo con i più aggiornati standard europei

L’acqua, risorsa sempre più critica nel quadro dell’adattamento climatico, è al centro di una trasformazione tecnologica che punta su efficienza, sostenibilità e circolarità.

È in questo contesto che si colloca il progetto Intech4Water, finanziato dalla Regione Emilia-Romagna e sviluppato da un ampio partenariato coordinato dal laboratorio Terra&Acqua Tech del Tecnopolo dell’Università di Ferrara.

Tra i protagonisti anche il Laboratorio Enea per l’Ambiente (Enea-Lea), Ciri-Frame dell’Università di Bologna, il consorzio ProAmbiente, il Cnr-Issmc di Faenza e partner industriali quali Gruppo Hera, Cifo (Biolchim) e Naturedulis.

Il cuore della proposta Enea consiste in una tecnologia basata sull’irraggiamento Uv per la rimozione di contaminanti complessi dai reflui: non solo nutrienti come azoto e fosforo, ma anche batteri patogeni, microplastiche e microinquinanti emergenti, in particolare residui farmaceutici e composti plastici classificati come interferenti endocrini.

La luce ultravioletta contro i contaminanti invisibili

La componente sperimentale si concentra sulla rimozione di molecole organiche persistenti attraverso trattamenti fotocatalitici avanzati.

Tra i contaminanti oggetto di studio vi sono farmaci di uso comune come il diclofenac (antinfiammatorio), la claritromicina e l’eritromicina (antibiotici), nonché il bisfenolo A, noto per la sua interferenza sul sistema endocrino umano anche a concentrazioni nanometriche.

I primi test condotti da Enea-Lea su campioni prelevati presso l’impianto Hera di Ferrara hanno mostrato risultati particolarmente promettenti: la molecola del diclofenac è stata abbattuta con un’efficienza superiore al 99%.

A supporto dell’analisi dei microinquinanti, il Centro Ricerche Enea del Brasimone ha recentemente installato un cromatografo liquido ad alta risoluzione, equipaggiato con tre rivelatori differenti, in grado di separare e identificare con precisione le singole componenti molecolari dei campioni trattati.

Focus sulle microplastiche: dalla raccolta alla classificazione

Parallelamente, il progetto affronta il tema delle microplastiche, con l’obiettivo di caratterizzarne origine, dimensione e composizione.

Il campionamento sarà effettuato mediante uno strumento hi-tech ottimizzato proprio nell’ambito di Intech4Water, mentre per l’analisi si ricorrerà a una catena di strumenti ad alta precisione, dallo stereomicroscopio per la classificazione morfologica fino al sistema micro-Ftir, basato su spettroscopia infrarossa, che permette di distinguere tra molecole sintetiche e naturali, come nel caso della cellulosa.

Il valore distintivo del progetto risiede nell’approccio modulare e adattivo: le quattro tecnologie sviluppate dai partner saranno testate inizialmente in laboratorio, in condizioni controllate e su scala ridotta.

In una seconda fase, le soluzioni che dimostreranno maggiore efficacia verranno integrate in un sistema unico, replicabile e flessibile, in grado di rispondere alla variabilità stagionale e produttiva dei reflui, condizione tipica di molte realtà industriali.

Tutti i test saranno accompagnati da analisi chimiche, microbiologiche e statistiche avanzate, al fine di ottimizzare i parametri operativi e valutare la scalabilità del modello.

Particolare attenzione sarà rivolta all’efficienza energetica complessiva del sistema e alla possibilità di recuperare sottoprodotti utili, come le biomasse microalgali, potenzialmente impiegabili nella produzione di fertilizzanti, mangimi o bioenergia.

Verso il recepimento della nuova Direttiva Ue

L’iniziativa si inserisce in un contesto normativo in rapida evoluzione. La recente Direttiva Ue 3019/2024 introduce nuovi obblighi in materia di trattamento delle acque reflue urbane, prevedendo soglie più stringenti per la presenza di microinquinanti e plastiche, secondo il principio integrato di One Health.

Il progetto Intech4Water si propone non solo di anticipare tali requisiti, ma di fornire strumenti operativi alle aziende per affrontare con efficacia le sfide poste dal nuovo quadro regolatorio.

La depurazione non è più un semplice obbligo ambientale, ma un nodo strategico di un’economia circolare che valorizza ogni risorsa e minimizza gli scarti.

Come sempre accade nelle migliori rivoluzioni industriali, la novità più promettente arriva da una risorsa antica quanto la vita stessa: la luce. In questo caso, ultravioletta.

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