Il progetto si articolerà nelle seguenti fasi:
- Sviluppo e realizzazione dell’impianto prototipale di estrazione con acqua sub- e supercritica e raffronto di efficienza rispetto a sistemi di estrazione in CO2 supercritica; La tecnologia a CO2 supercritica si presta, in particolare all’estrazione di sostanze organiche, e può garantire anche un forte abbattimento dei livelli di COD dagli scarti industriali. Il problema principale di tale tecnologia è rappresentato dalla scarsa capacità di abbattimento del BOD5 e, quindi, di abbattimento del potere inquinante del residuo di estrazione. In tale contesto si sta appunto affermando, negli ultimi anni, una nuova tecnologia estrattiva rappresentata dall’impiego di acqua in condizioni subcritiche come estraente. Tale estrazione presenta efficienza paragonabile a quella della CO2 supercritica, soprattutto nell’estrazione delle molecole di interesse farmacologico.
- Sviluppo e realizzazione dell’impianto fotocatalitico con radiazione UV; Nello specifico saranno studiati i processi di foto-Fenton e di fotocatalisi eterogenei, per i quali saranno sviluppati foto catalizzatori strutturati, a base di ossidi di terre rare e metalli di transizione (per il foto-Fenton eterogeneo) e a base di semiconduttori (TiO2 o ZnO) modificati per essere attivi anche sotto radiazione solare ed immobilizzati su supporti macroscopici trasparenti (fotocatalisi eterogenea solare), al fine di rendere il processo ancora più sostenibile. I processi fotocatalitici saranno poi combinati con un trattamento biologico compatto (reattore a biofilm a letto mobile), al fine di migliorare l’efficienza del trattamento depurativo e verificare le condizioni per il rispetto dei limiti allo scarico o al riutilizzo.
- Validazione del processo estrattivo e caratterizzazione analitica degli estratti mediante tecniche analitiche all’avanguardia. Gli estratti ottenuti dai prodotti di scarto saranno opportunamente caratterizzati al fine di validare il processo estrattivo e, allo stesso tempo, individuare, su basi molecolari, i componenti estratti per verificarne un potenziale reimpiego;
- Ricollocazione degli estratti in ambito farmacologico mediante testing farmacologico ed estrazione di valore aggiunto. I diversi estratti ottenuti, opportunamente frazionati in funzione della propria composizione chimica, saranno testati farmcologicamente al fine di verificarne le attività ed i potenziali target biologici
- Identificazione dei composti bioattivi di maggior interesse per l’ottimizzazione del loro impiego in ambito farmaceutico e/o nutraceutico. I composti bioattivi di maggiore interesse saranno ottimizzati sia da un punto di vista chimico-farmaceutico che tecnologico al fine di poterli rendere utilizzabili in ambito salutistico.
- Valutazione delle migliori combinazioni di trattamento multi-barriera ai fini del rispetto dei limiti allo scarico o al riutilizzo delle acque di vegetazione trattate;
- Valutazione della possibilità di recuperare energia durante il trattamento fotocatalitico delle acque di vegetazione, eventualmente a seguito della produzione di H2 e/o metano.
