Studio delle proprietà adsorbenti nei confronti di metalli pesanti, con particolare riferimento al cromo(VI), della lignina idrolizzata Oxifenol®

Durante lo svolgimento del progetto (dal 02/05/2020 al 30/03/2021), realizzato dall’impresa IGREEN SRL in collaborazione con l’Università di Parma - Dipartimento di Scienze Chimiche, della Vita e della Sostenibilità Ambientale, la valorizzazione della lignina, in particolare rispetto alla sua capacità adsorbente e riducente nei confronti del Cr(VI), è stata valutata e studiata, portando a risultati molto promettenti, che fanno presagire la possibilità di utilizzare con successo di questo materiale nella bonifica da cromo esavalente. Nell’ambito del progetto è stato possibile definire, mediante un attento experimental design, le condizioni operative ottimali per ottenere una riduzione totale del Cr(VI) (altamente cancerogeno) a Cr(III) (non tossico), ottenendo rimozioni significative del cromo totale. I risultati di questo studio rappresentano condizione indispensabile per lo sviluppo a livello di impianto pilota, che preveda l’impiego della lignina per la bonifica delle acque. Lo studio è stato successivamente ampliato ad altre due tipologie di lignine, una lignina dalle caratteristiche analoghe ad Oxifenol® recentemente commercializzata da Igreen, e una lignina opportunamente funzionalizzata (lignina acetilata), andando a esplorare le potenzialità di questo materiale che da scarto viene rivalutato come materiale versatile nell’ottica di una economia circolare. Si è inoltre indagata la possibilità di funzionalizzare la lignina idrolizzata Oxifenol® con nanoparticelle di ferro (FeNPs), rendendo più efficace la riduzione/rimozione del cromo. In particolare, sono state studiate tecniche di sintesi green che permettano di prevedere la realizzazione di un prodotto ibrido lignina-ferro efficace ma anche rispettoso dell’ambiente. Per ottimizzare il processo e renderlo interessante in termini di costo/beneficio da un punto di vista industriale, si è proceduto a indagare molteplici variabili sperimentali (solvente, tempi di reazione, sorgente di ferro, etc.). I risultati ottenuti hanno permesso nel complesso di confermare l’idea core del progetto: la possibilità concreta di utilizzare lignina per la rimozione di metalli pesanti da acque e terreni. Il progetto è stato finanziato nell’ambito dell’Asse I del POR FESR 2014-2020 – Bando Innodriver -edizione 2019 – Misura A che promuoveva il sostegno a progetto di innovazione di prodotto o di processo da parte di un’impresa in collaborazione con un CRTT.

INNOVATIVITA’ – TRASFERIMENTO TECNOLOGICO TRA IMPRESA E CRTT

Il progetto ha consentito di individuare possibili soluzioni per superare alcuni limiti presentati dalle attuali tecnologie di rimozione del cromo esavalente dalle acque. Il progetto ha permesso di valorizzare un coprodotto totalmente naturale derivato dalla lavorazione del legno e definire i corretti parametri per una rimozione/contenimento del Cromo VI.

Il progetto risponde alla necessità di trovare rimedio all’inquinamento da metalli pesanti da acque e terreni specialmente nelle aree altamente antropizzate, permettendo al tempo stesso di trovare una applicazione di alto valore a un sottoprodotto dell’industria della carta e delle bioraffinerie, la lignina, oggi largamente sottoutilizzata.

Area di specializzazione: ECO-INDUSTRIA (CHIMICA VERDE) – Tema di sviluppo: CV1.1 Prodotti e processi per la sostituzione e/o la riduzione dell'impiego di sostanze rare, tossiche, inquinanti e la riduzione dei consumi energetici

Non pertinente

Il progetto contribuisce all’obiettivo 6. “Acqua pulita e servizi igienico sanitari” dell’Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile “6.3 Entro il 2030, migliorare la qualità dell'acqua riducendo l'inquinamento, eliminando le pratiche di scarico non controllato e riducendo al minimo il rilascio di sostanze chimiche e materiali pericolosi, dimezzare la percentuale di acque reflue non trattate e aumentare sostanzialmente il riciclaggio e il riutilizzo sicuro a livello globale”.