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Quali sono le nuove tecnologie a sostegno dell'ambiente Una persona che pensa e un mondo green - Credit: iStock
GREEN 27 ottobre 2021

Quali sono le nuove tecnologie a sostegno dell'ambiente

di Maura Corrado

Bioplastiche innovative, polimeri super-assorbenti, droni agricoli tuttofare: ecco alcune novità.

Tecnologia e sostenibilità ambientale vanno sempre più a braccetto.

Sia il 2020 che il 2021 sono stati anni caratterizzati da numerose sperimentazioni, alcune delle quali risultano già applicabili su larga scala. Ecco alcuni esempi. 

La tecnologia di EggPlant

Lo smaltimento dei reflui industriali e l’inquinamento causato dalle materie plastiche a base di idrocarburi sono problemi di grande attualità. Allo stesso tempo, le plastiche biodegradabili attualmente disponibili vengono prodotte con materie prime food-related - cioè mais, prodotti vegetali, zucchero di canna, ecc. - entrando in competizione con la catena alimentare.

 

La tecnologia messa a punto dalla startup pugliese EggPlant trasforma entrambi i problemi in opportunità. Lo fa realizzando una bioplastica avanzata (PHA, polidrossialcanoati) ottenuta da reflui industriali, con elevate performance termiche e meccaniche, ispirandosi ai principi di biomimetica e blue economy. 

>>> Scopri di più sulle tecnologie a sostegno dell'ambiente con CTA e Le Macchine Volanti

Il processo produttivo

La produzione di PHA avviene mediante un processo di filtrazione tangenziale seguita da una fermentazione batterica che metabolizza le frazioni zuccherine. Inoltre, i sottoprodotti di questo iter di produzione sono ad alto valore aggiunto (acqua pura, proteine, polifenoli, ecc.). Questa tecnologia spicca anche per i ridotti volumi di fermentazione (-75%) e per la sua riproducibilità.

 

Il prodotto finale può essere processato sugli attuali impianti di produzione delle plastiche fossili. La proprietà intellettuale è protetta in oltre 50 Paesi e sono state avviate collaborazioni con importanti aziende del settore alimentare, per il trattamento dei rifiuti e per la produzione di bioplastiche.

Il polimero super-assorbente biodegradabile

Un’altra novità in grado di coniugare tecnologia e ambiente è stata presentata, come la bioplastica avanzata appena descritta, nelle scorse settimane a Napoli, in occasione del “Forum internazionale sull’economia dei rifiuti”.

 

I polimeri super-assorbenti, principalmente ottenuti da poliacrilati di sodio, hanno un’ampia applicazione in campo industriale come prodotti assorbenti per l’igiene personale (ad esempio pannolini), che oggi rappresentano una percentuale rilevante dei rifiuti solidi urbani prodotti ogni anno.

 

Una ricerca condotta presso il Dipartimento di Ingegneria dei Materiali dell’Università di Napoli Federico II, poi confluita in una startup biotecnologica (Gelesis Inc.) per altri fini, ha consentito di ottenere un polimero super-assorbente completamente biodegradabile, a base di derivati della cellulosa, in tutto equivalente ai prodotti acrilici attualmente disponibili.

 

Questo super-polimero si presta a numerose applicazioni: nel trattamento dei rifiuti sanitari ed industriali; in campo agricolo, per il rilascio continuo di umidità e sostanze nutritive. In generale può essere utilizzato anche per l’azione di soil remediation, in aggiunta a sostanze o batteri in grado di trattare determinati inquinanti trasformandoli in composti innocui. Fra gli altri usi, infine, vi è anche quello della separazione o rimozione di oli o altre sostanze inquinanti dall’acqua.

I droni in agricoltura

Si è parlato spesso, negli ultimi anni, dell’utilizzo dei droni in agricoltura. Le sperimentazioni, per far compiere a questi strumenti un numero crescente di funzioni, proseguono. Spesso con risultati positivi, a riprova del fatto che in un futuro molto vicino non sarà più necessario calpestare il terreno per coltivare frutta e ortaggi.

 

Questi, ad esempio, sono alcuni dei progetti portati a termine nel 2021 dall’azienda specializzata AgriGeoDron Group. Il progetto “Grano residuo zero”, realizzato presso i Molini Pivetti di Cento (Ferrara), ha consentito ad AgriGeoDron Group di gestire un campo di grano di circa 30 ettari.

 

Il cliente ha seminato e concimato il terreno. Il compito è stato quello di monitorare costantemente l’indice vegetativo, attraverso camere speciali montate su droni, e all’occorrenza effettuare trattamenti con insetti utili contro afidi o cimici. Il progetto si è concretizzato in quattro monitoraggi e un lancio di insetti utili, sempre utilizzando i droni.

 

Al termine del progetto, la trebbiatura ha evidenziato una qualità ottima del chicco - con una componente chimica inesistente - e costi di intervento del tutto sostenibili.

Bio-controllo del ragnetto rosso

Il ragnetto rosso è un acaro parassita in grado di creare seri danni alle colture, in particolare a pomodoro e soia, ma anche a zucche, mais e fragole. Ormai, da più di dieci anni, è costantemente presente nelle campagne italiane.

 

Per evitare di intervenire con sostanze chimiche, servono gli antagonisti naturali. Dopo un’attenta sperimentazione, eseguita in laboratorio, sul lancio di insetti antagonisti sulle colture attraverso i droni, quest’anno è avvenuta la sperimentazione concreta di questa tecnica, che unisce innovazione tecnologica e pratiche di agricoltura biologica.

 

La sperimentazione è stata effettuata in collaborazione con la biofabbrica più grande in Italia, la Bioplanet di Cesena, che crea in laboratorio i predatori dei vari acari parassitoidi in agricoltura. 

I risultati

Nel dettaglio, sono stati trattati circa 400 ettari di colture di pomodoro e soia con fitoseide, il predatore antagonista del ragnetto rosso. Il risultato sorprendente è stato un incremento di produzione, in termini di quintali per ettaro, del 40% in più rispetto alle zone trattate chimicamente. Un fattore non trascurabile per quanto riguarda la soia: quella trattata con insetti non è stata irrigata, a differenza di quella trattata chimicamente che invece ha avuto bisogno di molta acqua.

Intelligenza artificiale

L’intelligenza artificiale supporta numerosi progetti per intervenire sulle grandi emergenze ambientali. Ad esempio il noto progetto Ocean Cleanup utilizza due soluzioni di pulizia, una per i fiumi e una per gli oceani, per rimuovere tonnellate di plastica dai corsi d’acqua del mondo. Gli scenari di applicazione dell’intelligenza artificiale sono pressoché infinti e possono portare enormi benefici in termini di sostenibilità, a livello globale. Il rovescio della medaglia è che i sistemi di AI richiedono notevoli quantità di energia per funzionare.

 

Su questo fronte, le grandi aziende del settore tech si sono già attivate, per iniziare a utilizzare l’AI in ottica sempre più “green”. Sono già molti i progetti in questo settore. CodeCarbon, ad esempio, è un innovativo software open source che consente di tracciare l’impronta di carbonio dell’intelligenza artificiale. Lo fa stimando la quantità di anidride carbonica generata dalle risorse di calcolo. L’obiettivo è incentivare gli sviluppatori a ottimizzare l’efficienza del codice sviluppato, suggerendo come ridurre le emissioni nocive, accedendo in modo mirato all’infrastruttura cloud che utilizza fonti di energia a basso contenuto di carbonio.

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