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Bioplastiche innovative, polimeri super assorbenti, droni agricoli tuttofare: ecco alcune novità.

Tecnologia e sostenibilità ambientale vanno sempre più di pari passo.

Lo smaltimento dei rifiuti industriali e l'inquinamento causato dalle plastiche a base di idrocarburi sono problemi di grande attualità. Allo stesso tempo, le plastiche biodegradabili attualmente disponibili sono prodotte da materie prime legate agli alimenti - ovvero mais, prodotti vegetali, zucchero di canna, ecc. - entrando in concorrenza con la catena alimentare.

La tecnologia sviluppata dalla startup pugliese EggPlant trasforma entrambi i problemi in opportunità. Lo fa realizzando una bioplastica avanzata (PHA, poliidrossialcanoati) ottenuta da acque reflue industriali, con elevate prestazioni termiche e meccaniche, ispirata ai principi della biomimetica e della blue economy. 

La produzione di PHA avviene attraverso un processo di filtrazione tangenziale seguito da fermentazione batterica che metabolizza le frazioni zuccherine. Inoltre, i sottoprodotti di questo processo produttivo hanno un alto valore aggiunto (acqua pura, proteine, polifenoli, ecc.). Questa tecnologia si distingue anche per i ridotti volumi di fermentazione (-75%) e per la sua riproducibilità.

Il prodotto finale può essere lavorato negli attuali impianti di produzione di plastica fossile. La proprietà intellettuale è tutelata in oltre 50 paesi e sono state avviate collaborazioni con importanti aziende del settore alimentare, per il trattamento dei rifiuti e per la produzione di bioplastiche.

Un'altra novità capace di coniugare tecnologia e ambiente è stata presentata, come la bioplastica avanzata appena descritta, nelle scorse settimane a Napoli, in occasione del “Forum internazionale sull'economia dei rifiuti”.

I polimeri superassorbenti, ottenuti principalmente da poliacrilati di sodio, trovano ampia applicazione in campo industriale come prodotti assorbenti per l'igiene personale (ad esempio pannolini), che rappresentano oggi una percentuale significativa dei rifiuti solidi urbani prodotti ogni anno.

Una ricerca condotta presso il Dipartimento di Ingegneria dei Materiali dell'Università degli Studi di Napoli Federico II, poi confluita in una startup biotecnologica (Gelesis Inc.) per altri scopi, ha permesso di ottenere un polimero super assorbente completamente biodegradabile, a base di derivati ​​della cellulosa, in tutto equivalenti ai prodotti acrilici attualmente disponibili.

Questo superpolimero si presta a numerose applicazioni: nel trattamento dei rifiuti sanitari e industriali; in agricoltura, per il rilascio continuo di umidità e sostanze nutritive. In generale può essere utilizzato anche per l'azione di bonifica del suolo, in aggiunta a sostanze o batteri in grado di trattare determinati inquinanti, trasformandoli in composti innocui. Infine, tra gli altri usi, c'è anche quello di separare o rimuovere dall'acqua oli o altri inquinanti.

Negli ultimi anni si è parlato molto dell'utilizzo dei droni in agricoltura. Continuano gli esperimenti per far svolgere a questi strumenti un numero crescente di funzioni. Spesso con risultati positivi, a dimostrazione che in un futuro molto prossimo non sarà più necessario calpestare la terra per coltivare frutta e verdura.

Questi, ad esempio, sono alcuni dei progetti portati a termine nel 2021 dalla società specializzata AgriGeoDron Group. Il progetto “Zero residuo di frumento”, realizzato presso i Molini Pivetti di Cento (Ferrara), ha consentito al Gruppo AgriGeoDron di gestire un campo di grano di circa 30 ettari.

Il cliente ha seminato e fertilizzato il terreno. Il compito era quello di monitorare costantemente l'indice vegetativo, attraverso apposite camere montate su droni, e, se necessario, effettuare trattamenti con insetti utili contro afidi o cimici. Il progetto si è concretizzato in quattro monitor e un lancio di insetti utili, sempre utilizzando droni.

Alla fine del progetto, la trebbiatura ha mostrato un'ottima qualità del chicco - con una componente chimica inesistente - e costi di intervento del tutto sostenibili.

Il ragnetto rosso è un acaro parassita capace di provocare gravi danni alle colture, in particolare a pomodori e soia, ma anche a zucche, mais e fragole. Ormai da più di dieci anni è costantemente presente nelle campagne italiane.

Per evitare di intervenire con prodotti chimici sono necessari degli antagonisti naturali. Dopo un'attenta sperimentazione, condotta in laboratorio, sul lancio di insetti antagonisti sulle colture tramite droni, quest'anno è avvenuta la concreta sperimentazione di questa tecnica, che coniuga innovazione tecnologica e pratiche di agricoltura biologica.

La sperimentazione è stata condotta in collaborazione con la più grande biofabbrica d'Italia, la Bioplanet di Cesena, che crea in laboratorio i predatori dei vari acari parassitoidi in agricoltura. 

Nel dettaglio, circa 400 ettari di coltivazioni di pomodoro e soia sono stati trattati con fitoseide, il predatore antagonista del ragno rosso. Il risultato sorprendente è stato un aumento della produzione, in termini di quintali per ettaro, del 40% in più rispetto alle zone trattate chimicamente. Fattore non trascurabile per quanto riguarda la soia: quella trattata con insetti non era irrigata, a differenza di quella trattata chimicamente, che invece necessitava di molta acqua.

L'intelligenza artificiale sostiene numerosi progetti per intervenire sulle grandi emergenze ambientali. Ad esempio, il noto progetto Ocean Cleanup utilizza due soluzioni di pulizia, una per i fiumi e una per gli oceani, per rimuovere tonnellate di plastica dai corsi d'acqua del mondo. Gli scenari applicativi dell'intelligenza artificiale sono pressoché infiniti e possono portare enormi benefici in termini di sostenibilità, a livello globale. Lo svantaggio è che i sistemi di intelligenza artificiale richiedono quantità significative di energia per funzionare.

Su questo fronte, le grandi aziende del settore tech hanno già provveduto a iniziare a utilizzare l'AI in un'ottica sempre più “green”. Ci sono già molti progetti in questo settore. CodeCarbon, ad esempio, è un innovativo software open source che consente di tenere traccia dell'impronta di carbonio dell'intelligenza artificiale. Lo fa stimando la quantità di anidride carbonica generata dalle risorse di calcolo. L'obiettivo è incentivare gli sviluppatori a ottimizzare l'efficienza del codice sviluppato, suggerendo come ridurre le emissioni nocive, accedendo in modo mirato all'infrastruttura cloud che utilizza fonti energetiche low carbon.

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