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La tecnica di Rilassometria a Risonanza Magnetica Nucleare (MRR) rappresenta per le scienze ambientali un nuovo strumento di caratterizzazione non invasivo dei suoli naturali e contaminati, mentre in ambito petrofisico è da tempo utilizzata per avere informazioni dettagliate sulla struttura delle rocce e sulle interazioni delle loro fasi fluide. La caratterizzazione NMR di mezzi porosi è correlata alla conoscenza del parametro di relassivitá superficiale (ρ), a sua volta fortemente influenzata dalla presenza di sostanze paramagnetiche, spesso abbondanti nei suoli. Nota ρ, la misura dei parametri MRR (tempi di rilassamento) consente quindi la determinazione della distribuzione delle classi di pori. Questa relazione oltre a proporre un sommario delle tecniche attualmente utilizzate per la determinazione della relassivitá superficiale in ambito petrofisico riporta i risultati dell’applicazione di una di queste tecniche a un campione di suolo utilizzato in operazioni di bonifica ambientale.

Il progetto di ricerca (inserita nell’ambito del progetto PRIN 2008) ha consentito di studiare e sviluppare (in scala di laboratorio) processi avanzati per il risanamento di acque contaminate da composti clorurati. Sono stati studiati processi biologici, chimico-fisici e accoppiati opportunamente tra loro, a loro volta distinti per le condizioni riducenti o ossidanti o miste (riducenti/ossidanti). Tali processi presentano un’elevata potenzialità nel degradare efficacemente i composti clorurati in una maniera più sostenibile (con minore impatto e/o in modo più robusto e/o con minor costo) rispetto ai sistemi “pump and treat” (P&T) come attualmente realizzati (prevalentemente trasferimenti di fase per stripping e/o adsorbimento su carboni attivi).

Il lavoro raccoglie l’esperienza di diversi gruppi di ricerca italiani coinvolti in studi sull’inquinamento da particolato atmosferico (particulate matter PM). In particolare è approfondito lo studio di diverse sorgenti e l’impatto delle stesse sulle concentrazioni e proprietà chimico-fisiche del PM in ambiente. Alcune sorgenti possono essere particolarmente impattanti rispetto all’emissione di alcuni composti di rilevanza per gli effetti sulla salute; ad esempio composti quali idrocarburi policiclici aromatici (IPA), i quali possono essere modellati mediante QSAR per una previsione degli effetti mutageni.

Plastic photovoltaic devices offer interesting perspectives such as lightness, flexibility and process sustainability as well as cheap cost under 1 € / Wp. On the basis plastic photovoltaic devices are suitable to play a predominant role in all those applications, such as tissues, paints and disposable, where low efficiency (2 -6%) and scarce stability (~ 10000 hours) are almost sustainable. The present study describes the basic principles for the fabrication of a plastic photovoltaic device as well as the strategies adopted in our laboratories to improve performance and stability to make it more attractive for future industrial scale-up

Da diversi anni il CIRSA ha intrapreso alcune attività di ricerca legate al tema emergente dello sfruttamento delle biomasse. Tra le diverse attività sono stati realizzati progetti riguardanti la digestione anaerobica di matrici organiche di varia natura, agricole, zootecniche, civili ed industriali. Questo al fine di migliorare le conoscenze nei confronti di una loro valorizzazione energetica ed agronomica. Il presente lavoro intende illustrare i risultati scaturiti dai progetti realizzati e recentemente conclusi, nell’ottica di poter estendere ed ampliare l’attività all’interno dell’Unità Operativa Biomasse del Tecnopolo Energia e Ambiente recentemente costituito nel distretto ravennate.

Nell’ambito della messa a punto di una metodologia integrata per la valutazione dei suoli contaminati è stata verificata la sensibilità del verme terricolo Eisenia andrei al rame e al cromo esavalente. Gli effetti sui parametri del ciclo vitale sono stati confrontati con gli effetti su una batteria di biomarker. Un suolo naturale a tessitura argillosa, in due esperimenti distinti è stato contaminato sperimentalmente con CuCl2 o K2Cr2O7. Vermi adulti sono poi stati esposti ai suoli contaminati e a suolo di controllo non contaminato. Gli effetti biologici misurati hanno dimostrato una chiara relazione esposizione-risposta. I biomarker si sono dimostrati più sensibili dei parametri del ciclo vitale; tra questi ultimi la riproduzione ha risposto alle concentrazioni più basse.

Riassunto In questo lavoro sono state valutate le emissioni di CO2 e la mineralizzazione del carbonio della frazione liquida (DL), solida (DS) e solida compostata (DSC) di un digestato anaerobico, confrontate con un compost di riferimento (ACM), a parità di N distribuito (200 mg kg-1 suolo secco). Le emissioni totali di CO2 sono state pari a 936, 4210, 1100 e 507 mg CO2 kg-1 suolo secco, rispettivamente in DL, DS, DSC ed ACM. DL ha mineralizzato circa il 60% del C fornito, mentre DS il 16%. DSC ha mineralizzato ~5%, circa come ACM (~4%). Il compostaggio del DS si è dimostrato efficace nel contenere le emissioni di CO2 nel suolo, riducendo del 65% la mineralizzazione del C fornito ed evitando il rapido incremento di respirazione dopo la fase di adattamento di DS. Summary In this work the CO2 emissions and carbon mineralization were evaluated from the liquid (DL), solid (DS) and composted solid fraction (DSC) of an anaerobic digested slurry, compared to a reference compost (ACM), all at 200 mg N kg-1 dry soil. Total CO2 emissions were equal to 936, 4210, 1100 and 507 mg CO2 kg-1 dry soil in DL, DS, DSC and ACM, respectively. DL mineralized about 60% of added C, whereas DS attained about 16%. DSC mineralized ~5%, about as much as ACM (~4%). Composting DS was effective in curbing CO2 emissions from the soil, reducing C mineralization by 65% and avoiding the rapid increase in CO2 emission after the DS lag-phase.

Questa nota si propone di presentare alcuni progetti, suggerimenti, studi e buone pratiche messi a punto a livello nazionale ed Europeo nella direzione di prevenire la produzione e la pericolosità dei rifiuti solidi urbani, nel quadro della recente Direttiva 2008/98/CE. Si evidenzia che deve essere previsto l’impegno degli altri soggetti sociali a tutti i livelli (Enti Pubblici locali e nazionali, agenzie per l’ambiente, associazioni di categoria o di volontariato, singoli cittadini), oltre al determinante contributo dato dalla ricerca industriale per implementare nuove soluzioni tecniche in un’ottica di eco-design. Gli obiettivi stabiliti dall’Unione Europea per tutti gli Stati membri possono perciò essere raggiunti mediante l’utilizzo di una pluralità di strumenti, offrendo un contributo decisivo alla sostenibilità dell’intero processo di gestione dei rifiuti.

La nuova Direttiva 2008/98/CE introduce alcune modifiche nella gerarchia dei rifiuti nell’ottica di migliorare l’efficacia dei Sistemi Integrati di Gestione del Rifiuto all’interno degli Stati membri. La raccolta differenziata rappresenta un punto chiave della nuova gerarchia, poiché contribuisce alla realizzazione di un processo di riciclaggio virtuoso e ne rappresenta, di fatto, la fase preliminare. Un buon progetto di raccolta differenziata deve, però, sottostare ai principi di sostenibilità ambientale ed economica e di accettabilità sociale: il lavoro qui presentato, si propone di indagare questi tre aspetti con riferimento ai diversi studi condotti in materia a livello nazionale e internazionale. In conclusione, vengono presentati alcuni esempi di soluzioni tecniche e gestionali all’avanguardia, che si ritiene potranno avere, in futuro, buone possibilità di essere diffuse su larga scala, partendo dalla sperimentazione della tecnologia "eGate" condotta nel comune di Poggio Berni in provincia di Rimini.

Le parole chiave che maggiormente rappresentano i contenuti di questa edizione e che sono in gran parte riportati negli atti che vengono qui introdotti, raccolgono allo stesso tempo lo spirito e l’evoluzione che i programmi mostrano dal ’97 ad oggi. – Green new deal/Green hi-tech/Green economy – Tecnologie innovative e sostenibili. Rifiuti, Aria, Acqua e Siti Contaminati – Green products ed Acquisti consapevoli – Cultura della responsabilità: Ambiente, Tecnica ed Etica – Education e formazione. Verso la professione dell’Ecodesigner La Fiera è rivolta da sempre alle più recenti innovazioni del settore industriale e commerciale che vuole rappresentare, ma per rappresentare al meglio questi aspetti deve seguire la cultura applicata ai vari settori dell’economia, della ricerca, della educazione e formazione, del sociale come base di tutta una strategia di programmazione che annualmente viene attivata. Se il tema trattato è quello ambientale, per quello che sta assumendo proprio nei tempi più recenti, allora l’approccio descritto risulta fondamentale e va arricchito di molti altri suggerimenti.

Al fine di valutare il carico di policloro dibenzodiossine e policloro dibenzofurani (PCDD/PCDF) emessi da un inceneritore di rifiuti solidi di medie dimensioni, sin dal 2001 diverse campagne ambientali di misura sono state realizzate nelle vicinanze dell’impianto. Sia le deposizioni atmosferiche che le concentrazioni nei suoli sono state caratterizzate in due siti localizzati in area di dispersione degli inquinanti emessi dall’inceneritore, e in un terzo sito localizzato lontano dall’impianto, in direzione della minima dispersione degli inquinanti. I risultati del seguente studio suggeriscono che l’inceneritore non è una sorgente di PCDD/F particolarmente impattante nell’area di studio. La notevole similarità dei profili dei congeneri di PCDD/F in tutti i campioni analizzati e il pattern caratteristico che viene evidenziato, indicano che il livello di contaminazione misurata è riconducibile a varie sorgenti diffuse.

Partendo da una ricognizione delle prescrizioni a livello comunitario e nazionale, riguardanti la gestione di un sistema di raccolta differenziata, e da studi precedenti in materia, quest’analisi si propone lo scopo di trovare delle linee guida e degli strumenti di validazione applicabili su larga scala, attraverso uno studio del panorama regionale dell’Emilia Romagna. Dai risultati sull’andamento della percentuale di raccolta differenziata e sulla sua dipendenza da fattori quali la fascia altimetrica, la densità demografica e il metodo di raccolta, sono emersi casi di eccellenza ma anche forti criticità da imputare prevalentemente alla mancanza di dati qualitativi sulla composizione del rifiuto e sui costi di gestione nonché alla sostanziale disomogeneità di calcolo dei parametri necessari alla progettazione e caratterizzazione di un sistema virtuoso.

La filiera dei trattamenti cui è sottoposto comunemente un veicolo a fine vita, ne consente il recupero di una frazione pari al 75-80% in peso dello stesso. Il residuo di frantumazione, pari al restante 20-25% in peso, è attualmente smaltito in discarica a causa della sua complessità. La quantità di ASR è destinata nei prossimi anni ad aumentare; in questo senso, le direttive europee 2000/53/EC e 2005/64/EC impongono una strategia di valorizzazione dell’ASR nel rispetto dell’ambiente e di tutto ciò che vi è in esso. In questo studio, sono stati analizzati impiegando la metodologia LCA alcuni scenari di trattamento dell’ASR volti al recupero di materia e/o di energia, quali possibili alternative alla discarica, che possano generare benefici soprattutto in termini di risparmio di risorse non rinnovabili e di riduzione dei rifiuti smaltiti.

Il "Pacchetto energia e cambiamenti climatici" approvato dal Parlamento Europeo il 17 Dicembre 2008 rappresenta una sorta di road-map per l’energia e la riduzione delle emissioni clima-alteranti che gli Stati membri sono obbligati a seguire. In particolare, per quanto riguarda la produzione di energia da fonti rinnovabili, la Direttiva Europea 2009/28 delinea poi un quadro normativo molto preciso in quanto ad obiettivi finali al 2020 e stadi intermedi quali traiettorie indicative da raggiungere. Gli Stati Membri trovano nella Direttiva le regole con cui gestire e ridistribuire gli obiettivi da raggiungere. Trovano cioè quelle insieme di regole con cui gestire in modo omogeneo un percorso particolarmente complesso e difficile da raggiungere se non si ragione in termini di Sistema Integrato di Gestione dell’Energia.

Al fine di raggiungere gli obiettivi posti al 2015 dalla Direttiva 2000/53/EC, il trattamento del residuo di frantumazione auto appare indispensabile. Diversi fattori, inoltre, concorrono al crescente interesse nei confronti di questo rifiuto, quali: il volume di ELV trattati in Europa (circa 10 milioni di tonnellate/anno in Europa), la presenza di materiali riciclabili al suo interno (metalli e plastiche), l’alto PCI (superiore a 15 MJ/kg) e la potenziale pericolosità del rifiuto dovuta alla presenza di oli ed idrocarburi, PCB e metalli pesanti. Questo report focalizza sullo stato dell’arte della gestione del car-fluff, o Auto Shredder Residue (ASR), a livello europeo e sulle tecnologie post-shedder (PST) più promettenti.

Le biomasse legnose stanno fortemente riemergendo nel panorama energetico europeo e mondiale, trovando impiego sia in applicazioni domestiche che in impianti di teleriscaldamento e/o cogenerazione. In questo articolo viene descritta una metodologia innovativa specificatamente sviluppata per l’Analisi del Rischio sanitario connesso con tali tipologie di impianto. L’applicazione a un caso reale della metodologia qui descritta ha permesso di identificare le principali sorgenti d’impatto sanitario-ambientale, fornendo utili indicazione per la gestione di tali impianti in aree urbane.

In questo lavoro è stato studiato un processo biotecnologico per la produzione di vanillina per bioconversione dell'acido ferulico ottenuto dall'idrolisi enzimatica della crusca di grano. L'acido ferulico contenuto negli idrolizzati è stato utilizzato come substrato per la biocenversione ad opera di cellule resting di Escherichia coli JM109/pBB1, micororganismo che contiene una cassetta catabolica con i geni di Pseudomonas fluorescens BF13-1p per la trasformazione dell'acido ferulico in vanillina. Si sono raggiunte rese molari di vanillina pari a circa il 75% a partire da 100mg/L di acido ferulico.

In questo lavoro andiamo a presentare au nuovo approccio per la raffinazione degli scarti agro-alimentari con lo scopo di sostituire secondary chemical building blocks, attualmente prodotti per sintesi dagli idrocarburi, con medesimi composti naturalmente presenti nelle biomasse. Il fenolo ed i cresoli rappresentano un valido esempio di primary chemical building blocks prodotti da petrolio. In natura, i composti fenolici sono presentiin varie forme nelle piante superiori e nelle felci mentre sono sostanzialmente assenti negli organismi inferiori e negli animali. La biomassa (che contiene circa il 3-8% di fenoli) rappresenta una risorsa sostanziale di secondary chemical building blocks generalmente poco esplorata sotto questo aspetto. Una fattibilità economica per il recupero dei biofenoli dagli scarti agro-alimentari si può quindi immaginare soltanto attraverso un approccio globale della biomassa inserito in un processo di bioraffinazione integrato e sostenibile come ci accingiamo a discutere in questo articolo.

In the EU, the agro-food industry produces about 250 million ton of wastes per year. A little amount of these wastes is used for material and energetic recovery while the major amount goes to processes, which could be described like “biological combustion”, such as the disposal or the composting. These wastes are renewable raw materials, a viable sources of fine chemicals to be used as such or to be transformed to synthetic products or to bio-fuels if an Integrated Use Policy is made of their special functional properties such as biocompatibility, potential biodegradability, non-toxicity and a favourable CO2 balance. Phenol are one of the most important chemical fraction from the petroleum refinery for the production of several industrial materials and then the agro-food wastes could constitute the main economical industrial source of biophenols from the biorefinery as chemical building blocks for the production of bio-based materials for the near future.

La linea progettuale, qui illustrata, è inserita nelle attività di uno dei laboratori a rete regionali chiamato LITCAR (Laboratorio Integrato Tecnologie e Controllo Ambientale nel ciclo di vita dei Rifiuti) finanziato tramite il PRRIITT della regione Emilia-Romagna. Il progetto si è occupato dello sviluppo e della realizzazione di inchiostri per stampa ink-jet a basso impatto ambientale che favoriscono il recupero della carta da macero ed il trattamento biologico delle acque reflue di disinchiostrazione. Tali inchiostri sono stati sviluppati attraverso le attività del laboratorio in collaborazione con ENEA di Bologna e vengono attualmente commercializzati con il nome di Ink-no-Ink dalla azienda Lesepidado srl (Bologna). Ink-no-Ink è stato classificato tra i primi 64 progetti innovativi segnalati da IlSole24ore nel volume Italian Applications del 2006. Lesepidado ha ricevuto nel 2007 il premio nazionale IMPRESA-AMBIENTE per la realizzazione di Ink-No-Ink

An Integrated Use Policy for waste valorisation, focused on agro- food-industry, is fundamental for a sustainable waste management that confers commercial value to waste itself. The recovery of high added value chemicals from agro-food wastes is an interesting solution in order to set up new sustainable processes. The research work performed during the LITCAR project allowed to develop novel easily scalable technologies for the efficient recovery of antioxidant molecules from wheat bran and grape skins. The effectiveness of these technologies were partially demonstrated by the Phenbiox project that led, after 2 years of dedicated work, to the creation of a spin-off company producing and commercializing natural antioxidants for the cosmetic sector

Gli scarti agro-industriali rappresentano un’abbondante risorsa naturale di materia che si rinnova ogni anno tramite i processi di fotosintesi e che si presenta costante in termini di quantità prodotte su scala europea. Il recupero e la valorizzazione di questi scarti è tuttavia legata alla loro complessità chimica come anche alla produzione stagionale e alla distribuzione puntiforme sul territorio. Ne consegue che qualsiasi trattamento deve tener conto di una precisa ed adeguata politica integrata di valorizzazione degli scarti, applicata ai settori produttivi delle realtà agroindustriali, che costituisce un fondamentale presupposto per un waste management sostenibile conferendo valore commerciale agli scarti. I biofenoli rappresentano dei chemicals di crescente interesse nei mercati alimentare, cosmetico e nutraceutico. Tali composti sono caratteristici nelle piante che costituiscono le tipiche difese chimiche dei vegetali all’esposizione agli agenti atmosferici. In questa comunicazione vengono presentati i risultati per il recupero di biofenoli dagli scarti della lavorazione dei cereali ed in particolare del frumento che, insieme alla valorizzazione degli scarti enologici, costituiscono una delle linee di ricerca del laboratorio a rete LITCAR nato nell’ambito del Programma Regionale per la Ricerca Industriale, l’Innovazione ed il Trasferimento Tecnologico, PRRIITT, (legge n. 7/2002) sulla base delle indicazioni contenute nel VI Programma Quadro per l’Ambiente. Lo studio qui descritto si inserisce in particolare nell’Obiettivo Realizzativo 2 “Recupero e valorizzazione energetica (biogas) e di materia (fertilizzanti e mangimi) degli scarti organici dell’industria di trasformazione delle produzioni vegetali ed animali” della Linea Progettuale 1 “Prevenzione, tramite innovazione dei processi, per la riduzione di quantità e pericolosità dei rifiuti”.

L’impatto ambientale di un prodotto o di un processo è generalmente valutato utilizzando un approccio “from bottom to up” applicando un maggior controllo del danno ambientale del prodotto stesso durante il suo ciclo di vita. Tuttavia, la sostenibilità di un prodotto dovrebbe essere preventiva mettendo a punto un processo in grado di evitare il danno, applicando quindi cambiamenti sostanziali sia sul prodotto stesso che sul processo. L’eco-design è uno strumento fondamentale per lo sviluppo di tale approccio, in cui viene presa in considerazione ogni parte della realizzazione e dell’applicazione del prodotto, al fine di ottenerne uno nuovo, in accordo con il concetto di sostenibilità. In questo contesto si è inserito il seguente studio che ha portato allo sviluppo di un nuovo inchiostro per tecnologia inkjet ad uso ufficio a basso impatto ambientale tramite uno studio di eco-design di prodotto. Il ciclo di vita del prodotto ha tenuto conto delle tre principali linee di produzione che caratterizzano la carta stampata da ufficio: la produzione dell’inchiostro, la produzione delle cartucce e la produzione della carta compresivi dei loro eventuali recuperi e riusi. Da specifici studi di LCA (Life Cycle Assessment) di confronto si sono potuti individuare i punti critici sui quali realizzare un eco-design di prodotto che sono oggetto di questa comunicazione relativa ad una delle linee di ricerca del laboratorio a rete LITCAR nato nell’ambito del Programma Regionale per la Ricerca Industriale, l’Innovazione ed il Trasferimento Tecnologico, PRRIITT, (legge n. 7/2002) sulla base delle indicazioni contenute nel VI Programma Quadro per l’Ambiente. Lo studio qui descritto si inserisce in particolare nell’Obiettivo Realizzativo 4 “Inchiostri ecologici per tecnologia Ink-jet e piattaforme per il riciclo della carta da macero” della Linea Progettuale 1 “Prevenzione, tramite innovazione dei processi, per la riduzione di quantità e pericolosità dei rifiuti”.

The environmental impact of both a product and a process is generally evaluated by an approach “from bottom to up” in which the management of the environmental damage of the product during its life cycle is applied. However, the product sustainability should be preventive getting-in-ready new processes which is able to avoid the environment damage taking substantial changes of both the product and the process. The eco-design represents a fundamental tool for this approach in which each step for the realization of a product is studied using a concept of sustainability. In this context we have development of a new ink for office inkjet technology with a reduced environmental impact using an eco-design approach. The life cycle of the product considered the three main production lines characterizing the printed paper in office such as: ink production, cartridge production and paper production including their recoveries and reuses. LCA (Life Cycle Assessment) was used to identify the critical points on which an eco-design of the product was developed.