Bioremediation

L’impiego delle biotecnologie per ridurre i consumi energetici e di sostanze chimiche inquinanti, costituisce sempre più una valida alternativa ai metodi tradizionali (chimici e fisici) di trattamento di:

  • Acque di scarto ed effluenti industriali
  • Acque potabili e di processo
  • Aria e scarichi gassosi
  • Suoli e terreni inquinati
  • Rifiuti solidi

Le tecnologie più interessanti in questo campo sono rappresentate dalla bioremedation e dal bioassorbimento. La bioremedation si basa sulla degradazione di inquinanti da parte di microrganismi e/o dei loro sistemi enzimatici. Il bioassorbimento consiste, invece, nella rimozione di molecole inquinanti da parte di una biomassa viva o inattivata.

A tal proposito le biomasse derivanti dall’industria e dall’agricoltura sono materiali bioassorbenti che rappresentano un’interessante alternativa ai carboni attivi nel trattamento dei reflui industriali per la rimozione di differenti composti organici e sono, pertanto, potenziali candidati nel trattamento dei reflui industriali. Questi non conventional low-cost adsorbents attualmente sono poco utilizzati a livello industriale e la messa a punto di processi tecnologici in grado di utilizzarli in modo efficiente consente di valorizzare economicamente delle biomasse altrimenti destinate allo smaltimento e di trasformare un costo industriale in una fonte di ricavi.

Consortia di microrganismi aerobici capaci di degradare idrocarburi (con particolare riferimento ai policiclici aromatici) sono stati utilizzati negli anni ’90 nei primi impianti, realizzati negli Stati Uniti, per lo smaltimento per via biotecnologica di rifiuti e fanghi contenenti idrocarburi. Anche in Italia è stato sviluppato un processo per lo smaltimento di fanghi oleosi (fondami da stoccaggio di grezzi petroliferi) basato sull'impiego di un pool microbico idrocarburo-ossidante.

Nel settore dello smaltimento di rifiuti industriali il ruolo delle biotecnologie è stato, fino pochi anni fa, del tutto trascurabile; recentemente, però, la necessità di trovare alternative al conferimento in discariche controllate (per la cui realizzazione i paesi più avanzati pongono limitazioni sempre più severe) o in forni di termodistruzione (il cui costo risulta molto elevato) ha fortemente incentivato la ricerca di soluzioni biotecnologiche.

Maggiore è attualmente l'impiego delle biotecnologie nello smaltimento di rifiuti urbani (RSU). In particolare, la fermentazione aerobica della frazione organica dei rifiuti (compostaggio) ha registrato un notevole impulso in Europa fin dagli anni '80, mentre molto attiva è soprattutto la ricerca di nuovi processi di trattamento della frazione organica dei RSU via digestione anaerobica.

BioTekNet ha maturato notevoli competenze in materia ed ha, nel luglio 2008, depositato un brevetto concernente un nuovo ceppo batterico, il ceppo Novosphingobium sp. PP1Y, un batterio Gram- appartenente al gruppo degli sfingomonadali, isolato da campioni di acqua marina superficiale raccolti in prossimità di chiazze di carburanti all’interno del porto di Pozzuoli (NA). La caratterizzazione microbiologica e biochimica ha mostrato che questo ceppo ha sviluppato o combinato una serie di strategie molecolari che lo rendono estremamente ben adattato a crescere in una nicchia ecologica molto particolare: l’interfaccia acqua/carburante.

Questo peculiare insieme di caratteristiche lo distingue nettamente dagli altri sfingomonadali che sono invece stati isolati da sedimenti di vari tipi di fondali e lo rende un utile strumento per gli interventi di biorisanamento in situ in particolare per il contenimento e la riduzione di fuoriuscite di gasolio. Infatti la capacità del ceppo PP1Y di emulsionare e rivestire di biofilm il gasolio da un lato riduce la necessità di utilizzare detergenti e solventi (che sono a loro volta agenti inquinanti) dall’altro evita la dispersione in acqua ed aria degli idrocarburi più idrosolubili e più volatili.

Inoltre la capacità del ceppo PP1Y di crescere in un ampio intervallo di temperatura, pH e soprattutto salinità ne consente l’impiego in numerosi ambienti sia marini che salmastri.

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Ricercatori

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    • De Rosa Mario

    • Presidente del Consiglio di Amministrazione del Centro Regionale di Competenza in Biotecnologie Industriali BioTekNet S.C.p.A.
    • Professore ordinario di Biochimica presso la Facoltà di Medicina e Chirurgia della Seconda Università degli Studi…

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    • Pavone Vincenzo

    • Vice Presidente e membro del Consiglio di Amministrazione del Centro Regionale di Competenza in Biotecnologie Industriali BioTekNet S.C.p.A.
    • Professore Ordinario di Chimica Generale presso la Facoltà di Scienze MM.FF.NN. dell’Università degli Studi…

    • continua

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