[30/05/2013] News
Una bioraffineria europea per riciclare i gusci dei crostacei, con genomica e chimica verde
ChiBio vuole produrre poliammidi e altri polimeri da usare come plastica a base biologica
L'industria della pesca e dell'acquacoltura di tutto il mondo produce una massa crescente di
gusci di crostacei: solo nell'Unione europea sono 750.000 tonnellate all'anno, il cui smaltimento
attuale in discarica comporta costi e rischi significativi per la salute umana e per l'ambiente. Mentre
in Asia piccole quantità di rifiuti di gamberetti vengono elaborate per estrarre il chitosano, usato per
fare filtri, pellicole e fasciature, l'elevato contenuto di carbonato di calcio dei crostacei europei rende
la lavorazione più complessa e costosa, impedendo finora un riciclaggio conveniente dei gusci per
estrarre il chitosano.
ChiBio, un'iniziata coordinata dallo Straubing Project Group BioCat del
Fraunhofer Institute for interfacial engineering and biotechnology, insieme a un consorzio di 11
partner europei e tunisini ed indonesiani, ha ricevuto un finanziamento Ue di quasi 3 milioni di euro
per sviluppare una bioraffineria integrata per lavorare i rifiuti biologici ricchi di chitina provenienti da
Ue, Africa ed Asia per ottenere sostanze chimiche specializzate e per produrre polimeri "bio-based"
ad alte prestazioni e ad alta efficienza atomica. La chitina è un biopolimero che si trova anche negli
insetti e nei funghi, e consiste in molecole di zucchero azotate legate insieme in una catena
polimerica. I ricercatori di ChiBio sottolineano che «Il processo innovativo comprende fasi di
pretrattamento per facilitare la depolimerizzazione e conversione enzimatica degli zuccheri in
elementi chimici utilizzando percorsi "whole-cell biocatalysis". Lo sviluppo del biocatalizzatore
richiede l'applicazione di tecniche di genomica in combinazione con la chimica verde e process-
engineering know-how». I ricercatori stanno anche esaminando modi di separare i residui di
biomassa (che consistono in proteine e grassi) e fermentarli direttamente in modo che possano
essere usati a fini energetici.
Volker Sieber, coordinatore di ChiBio e direttore del BioCat
Project Group, spiega al bollettino scientifico dell'Ue Cordis: «Per mezzo di una bioraffineria
vogliamo sviluppare o ottimizzare vari materiali e usi energetici per i materiali di scarto dei gusci dei
crostacei e così utilizzare i materiali residui nel modo più efficiente e completo possibile. Non stiamo
optando per la produzione di chitosano ma di poliammidi e altri polimeri da usare come plastica a
base biologica. Questi prodotti hanno un potenziale commerciale enorme. Nell'ambito del progetto
quindi analizziamo anche se il processo che sviluppiamo per i rifiuti europei potrebbe essere
applicato per i materiali di scarto dell'Asia. Il nostro obiettivo è associare fasi chimiche a processi
biotecnologici. L'intenzione è fermentare tutti i prodotti di scarto biologici generati nella catena di
lavorazione insieme alle proteine e ai grassi separati inizialmente per produrre biogas come
portatore di energia rigenerativa».
L'impatto ambientale della catena di processo sarà
valutato da una analisi del ciclo di vita dalla culla al prodotto. Il processo scale-up sarà collegato a
modellazione e studi di ottimizzazione per dimostrarne la redditività economica. Il consorzio, formato
da 5 istituti universitari, 4 piccole e medie imprese e 2 grandi partner industriali, ha le competenze
tecniche e di gestione per trasferire rapidamente i risultati ottenuti a livello di laboratorio in nuove
linee di prodotti industriali. I principali membri del consorzio ChiBio provengono da 5 Paesi Ue
(Germania, Gran Bretagna, Austria, Irlanda e Repubblica Ceca) e 2 da Stati Icp associati (Tunisia e
Indonesia), il che consente il trasferimento di tecnologia strategica dai Paesi ad alta tecnologia a
quelli a bassa tecnologia, favorendo lo sviluppo di economie sostenibili nell'Ue ed altrove.