Processi integrati per la valorizzazione della FORSU nell’ottica di sviluppo di una bioraffineria

L’aumento della popolazione mondiale e dell’urbanizzazione ha costretto la società moderna a confrontarsi con diversi problemi come la carenza delle materie prime, l’incremento della richiesta energetica e della produzione di rifiuti. L’Unione Europea, per cercare di mitigare queste problematiche, promuove la transizione da un’economia di tipo lineare a una circolare, caratterizzata dal riciclo e dalla trasformazione dei materiali di scarto, in modo da prolungarne il ciclo di vita e diminuire il consumo delle risorse. In questo contesto si sviluppano le bioraffinerie: filiere produttive che permettono la lavorazione di diverse materie prime rinnovabili per la loro conversione in prodotti a valore aggiunto, energia e biocarburanti, minimizzando la generazione di flussi di scarto. In quest’ottica, la frazione organica dei rifiuti solidi urbani (FORSU) non rappresenta solo una risorsa abbondante e difficile da smaltire, ma uno scarto da poter valorizzare. Il presente elaborato descrive, nello specifico, l’esempio dell’impianto pilota di Treviso (IT) per la trasformazione della FORSU in biogas e bioplastiche, come i poliidrossialcanoati (PHA). Viene analizzato il pretrattamento delle materie prime e la loro conversione in acidi grassi volatili (VFA), che vengono sfruttati per la produzione e l’accumulo di PHA da parte di culture microbiche miste. Vengono inoltre esaminate le diverse tecniche di estrazione dei biopolimeri, le loro caratteristiche e la valorizzazione dei reflui del processo attraverso la produzione di biogas. I dati riportati hanno evidenziato la concreta possibilità di ricavare, in modo economicamente vantaggioso, PHA e biogas dalla FORSU e anche dai fanghi biologici, rendendo questo processo potenzialmente applicabile su scala industriale per lo smaltimento contemporaneo di due grandi reflui organici prodotti in uno scenario urbano. La formazione e l’accumulo di VFA può essere vantaggioso anche per la produzione di altri prodotti a valore aggiunto sfruttabili nel contesto della bioraffineria, quali solventi a bassa tossicità come gli esteri etilici (adatti per l'estrazione di PHA). Nell’elaborato viene infine riportata un’analisi economica preliminare in cui si stima che i ricavi di questo processo siano maggiori rispetto ad altri trattamenti di valorizzazione della FORSU. Nonostante il processo risulti fattibile, è necessaria una valutazione specifica per ogni scenario urbano, che prenda in considerazione la diversa disponibilità e il diverso trattamento dei rifiuti. È necessario inoltre migliorare la filiera produttiva per implementare le rese e la qualità dei prodotti polimerici al fine di renderli maggiormente competitivi rispetto a quelli di origine petrolifera.