Bio4Bio
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Il progetto BIO4BIO, (PON02 _00451_33 62376 - Valorizzazione biomolecolare ed energetica di biomasse residuali del settore agroindustriale) in cui Plastica Alfa svolge anche il ruolo fondamentale di Project Manager, è stato finanziato con un budget di oltre 11 milioni di euro e costituisce uno dei più importanti progetti strategici del Distretto Tecnologico Agrobiopesca in Sicilia.

BIO4BIO mira allo sviluppo di processi integrati di valorizzazione degli scarti di produzione del settore agroindustriale. Nel progetto sono coinvolti PMI ed enti pubblici di ricerca come il Consiglio Nazionale delle Ricerche e le Università di Palermo, Catania e Messina.
L’obiettivo è quello di trasformare un residuo di lavorazione del comparto agroindustriale in un nuovo prodotto per il settore della nutraceutica o della mangimistica in funzione delle caratteristiche biochimiche degli scarti di lavorazione. 
Altro obiettivo strategico è quello di produrre energia da fonti rinnovabili mediante processi avanzati di degradazione termochimica.
Nel settore agrumicolo è stato messo a punto un sistema di essicazione innovativo a basso consumo energetico in grado di essiccare a circa 80°C il pastazzo di agrumi proteggendo la matrice organica da fenomeni di degradazione termica. Il prodotto risultante risulta quindi ancora ricco in termini vitamine e proteine per la produzione di mangimi per il settore zootecnico oppure nella produzione di Pectina, un composto fondamentale nel settore nutraceutico e farmaceutico
Nel progetto sono stati sviluppati sistemi integrati di conversione energetica mediante l’impiego di processi di pirogassificazione, in grado di trasformare la frazione solida di biomassa in un producer gas ad elevato potere calorifico per la produzione di energia.
La tecnologia di conversione energetica mediante pirolisi appare la più avanzata ed efficace per risolvere il problema dello smaltimento di biomasse e/o frazioni umide di rifiuti nel massimo rispetto dell’ambiente e delle condizioni lavorative.
Il processo viene condotto alla temperatura di 850°C mantenuta costante lungo tutto il reattore di pirolisi.  Tale profilo di temperatura consente di ottenere un “producer gas” ad elevato potere calorifico riducendo drasticamente la formazione di catrami e TARs. Il profilo termico del processo, unitamente all’assenza di ossigeno nel reattore di pirolisi, eliminano la possibilità di formazione di diossine, policiclici aromatici e furani. Il producer gas, dopo il processo di filtrazione viene impiegato direttamente in generatori elettrici quali motori endotermici ad alto rendimento. Dal processo di lavaggio gas si estrae un sottoprodotto (olio di pirolisi) estremamente importante sia dal punto di vista energetico (Potere calorifico superiore a 7.000 kcal/kg) sia dal punto di vista della produzione di fine chemicals e di biopolimeri.
Uno degli obiettivi strategici del Progetto BIO4BIO è il recupero della CO2 prodotta dagli impianti industriali. Lo scopo è sviluppare sistemi di conversione biochimica dell’anidride carbonica attraverso processi di accrescimento algale. Questi processi biochimici si basano sul meccanismo della fotosintesi per cui, alcune tipologie di microalghe, in opportune condizioni di temperatura ed in presenza di nutrienti (azoto, fosforo, etc) possono crescere fino a raggiungere concentrazioni di centinaia di milioni di cellule per millilitro metabolizzando l’anidride carbonica. Le colture algali consumano grandi quantità di CO2, circa due chilogrammi di CO2 per ogni chilogrammo di biomassa algale prodotta.
Questi processi stanno assumendo sempre maggiore importanza nel mercato mondiale in settori strategici quali l’energia, la nutraceutica e la farmaceutica.
 
Nella produzione di biofuel, l’efficienza di conversione dell’energia solare in biomassa delle colture algali, e quindi la produttività per ettaro, è molto maggiore di quella ottenibile con le colture tradizionali. Ad esempio, da un ettaro di girasole o di colza si possono produrre 700-1000 kg di olio per anno, mentre le colture algali, se realizzate in adeguati impianti a reattori chiusi o “fotobioreattori”, possono superare, nelle nostre regioni centrali e meridionali europee, le 20 tonnellate annue di olio per ettaro.
In realtà altri settori risultano addirittura più strategici per le colture algali: l’industria farmaceutica, nutraceutica e cosmetica guardano con crescente interesse le microalghe come fonte di antibiotici, antivirali, antiossidanti ed immunostimolanti.
I valori di mercato sono fortemente condizionati dalle applicazioni specifiche di questi prodotti. Per quanto concerne alcuni prodotti ad alto valore aggiunto nel settore nutraceutico, ad esempio si stima una produzione mondiale di circa 10.000 t/anno di Spirulina, con un valore di mercato di circa $10,000/t, 4000 t/anno e  $20,000/t di  Chlorella, 1000 t/y e
$20,000/t per la produzione di Dunaliella, and 200 t/y e $100,000/t di Haematococcus.
Mercati strategici in costante crescita caratterizzati da una richiesta sempre più pressante di prodotti sempre più selezionati e purificati.
Lo sfruttamento delle microalghe non può prescindere da un adeguato sistema di coltura riconducibile a due tipologie principali: vasca aperta o fotobioreattori chiusi (orizzontali o verticali). Tra questi, la vasca aperta è la più diffusa considerato che circa il 90% delle microalghe prodotte al mondo proviene da questa tipologia di impianti. I bacini aperti, tuttavia, presentano seri limiti tra cui emergono l’elevata superficie necessaria, il difficile controllo dei contaminanti, la perdita di ingenti quantitativi di acqua per evaporazione (100-200 m3 per ha al giorno) e le forti variazioni di salinità conseguenti l’apporto di acqua piovana che compromettono la stabilità del sistema e il grado di purezza della microalga prodotta.
La crescente richiesta di prodotti per il settore nutraceutico e della farmaceutica sta spingendo gli investitori verso impianti maggiormente affidabili in termini di resa complessiva e purezza del prodotto.
Per questi motivi Plastica Alfa sta sviluppando fotobioreattori chiusi. Tali sistemi a base polimerica sono additivati con specifiche nanocariche in grado di aumentare la resistenza alla degradazione fotochimica dovuta alla prolungata esposizione all’irraggiamento solare negli anni.
Il fotobioreattore deve infatti garantire nel tempo una adeguata trasparenza per permettere alla radiazione luminosa di raggiungere la coltura algale in crescita .
È attualmente in fase di progettazione e di sviluppo un impianto prototipale in continuo su scala semi industriale che verrà istallato nel sito industriale di Plastica Alfa. Contestualmente si sta sviluppando anche un sistema integrato di gestione della temperatura del volume totale del medium di crescita delle microlaghe in modo tale da tenere costante (24/24 - 7/7) una temperatura di 28°C +/-2°C, ideale per la crescita dei ceppi algali selezionati nel progetto BIO4BIO. L’obiettivo è sviluppare fotobioreattori per forniture complete di impianti di accrescimento algale su larga scala.