Per chi lavora al miglioramento di fiumi, laghi e coste con eccesso di nutrienti
Nei laghi, nelle baie e nei fiumi con eccesso di azoto e fosforo si verificano fioriture di cianobatteri, maree rosse e ipossia delle acque di fondo, con ripercussioni su pesca, turismo e usi dell’acqua. Novelgen svolge ricerca e sviluppo su una tecnologia che preleva l’acqua del corpo idrico o dei fiumi immissari: in un sistema chiuso microalghe selezionate ne assimilano azoto e fosforo, che vengono recuperati come biomassa, e l’acqua trattata viene restituita.
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Fase di ricerca e sviluppo (cerchiamo partner per studi congiunti)
Il trattamento in un sistema chiuso dell’acqua dei corpi idrici naturali, con recupero dei nutrienti da parte delle alghe, è in fase di ricerca e sviluppo. L’effetto in corpi idrici reali sarà verificato nelle prossime valutazioni. Partiamo dalla valutazione di laboratorio su campioni d’acqua e da studi congiunti con i gestori dei corpi idrici, gli enti locali e gli operatori della pesca.
Le sfide del settore
Fioriture di cianobatteri e maree rosse
Nei laghi e nelle baie chiuse con eccesso di azoto e fosforo, alghe e cianobatteri proliferano e fioriture di cianobatteri e maree rosse diventano più probabili. Alcune specie producono tossine.
Ipossia delle acque di fondo
Quando le alghe in eccesso affondano e si decompongono, l’ossigeno sul fondo viene consumato e si estendono le aree in cui pesci e molluschi faticano a sopravvivere.
Ripercussioni su pesca, turismo e uso dell’acqua
Ne possono derivare perdite per l’acquacoltura, danni al turismo per il paesaggio e gli odori e un peggioramento della qualità delle fonti di acqua potabile.
Molte fonti, rimedi lenti
I nutrienti arrivano da molte fonti, come scarichi domestici, terreni agricoli e allevamenti, perciò intervenire su ciascuna fonte richiede tempo e denaro.
Che cosa può offrire Novelgen
Recupero dei nutrienti in un sistema chiuso
Ci proponiamo di prelevare l’acqua del corpo idrico o dei fiumi immissari, far assimilare azoto e fosforo alle alghe nelle vasche di coltura chiuse di Bloomo e recuperarli come biomassa. Nessuna alga viene rilasciata nel corpo idrico.
Maggiori dettagli →Solo alghe selezionate e non tossiche
Usiamo microalghe selezionate dopo aver verificato che non producano tossine. Non coltiviamo i cianobatteri produttori di tossine all’origine delle fioriture dannose.
Maggiori dettagli →Scelta dell’uso della biomassa recuperata
Gli usi sono stabiliti in base alle caratteristiche dell’acqua prelevata e alle norme di legge su mangimi e fertilizzanti. Analizziamo metalli pesanti e altri contaminanti e consideriamo solo gli usi conformi alle norme.
Maggiori dettagli →Basi scientifiche e informazioni pubbliche
Rassegne sottoposte a revisione paritaria descrivono come l’eutrofizzazione provochi la crescita massiccia di alghe e cianobatteri, con effetti su ecosistemi, pesca, turismo e acqua potabile, e come l’eutrofizzazione costiera abbia esteso l’ipossia delle acque di fondo. Per controllare l’eutrofizzazione si discute la necessità di gestire sia l’azoto sia il fosforo. L’assimilazione di azoto e fosforo da parte di microalghe in crescita è ampiamente documentata nel trattamento delle acque reflue. Tuttavia l’acqua di lago e di mare ha concentrazioni di nutrienti più basse e volumi maggiori rispetto alle acque reflue, perciò l’efficienza in questo impiego va verificata caso per caso, con valutazioni condotte da noi.
Bibliografia
- Huisman J., Codd G.A., Paerl H.W., Ibelings B.W., Verspagen J.M.H., Visser P.M. Cyanobacterial blooms. Nature Reviews Microbiology, 2018, 16(8), 471–483. doi:10.1038/s41579-018-0040-1
- Anderson D.M., Cembella A.D., Hallegraeff G.M. Progress in understanding harmful algal blooms: paradigm shifts and new technologies for research, monitoring, and management. Annual Review of Marine Science, 2012, 4, 143–176. doi:10.1146/annurev-marine-120308-081121
- Diaz R.J., Rosenberg R. Spreading dead zones and consequences for marine ecosystems. Science, 2008, 321(5891), 926–929. doi:10.1126/science.1156401
- Conley D.J., et al. Controlling eutrophication: nitrogen and phosphorus. Science, 2009, 323(5917), 1014–1015. doi:10.1126/science.1167755
- Mohsenpour S.F., et al. Integrating micro-algae into wastewater treatment: A review. Science of the Total Environment, 2021, 752, 142168. doi:10.1016/j.scitotenv.2020.142168
Come si svolge un PoC
- STEP 1
Colloquio iniziale
Raccogliamo informazioni sul corpo idrico, sulle difficoltà (fioriture, maree rosse, ipossia ecc.), sui fiumi immissari e gli scarichi e sulle indagini sulla qualità dell’acqua già svolte.
- STEP 2
Valutazione di laboratorio
Con campioni d’acqua del corpo idrico o dei fiumi immissari verifichiamo se le alghe selezionate crescono e quanto azoto e fosforo assimilano.
- STEP 3
Pianificazione della prova
Pianifichiamo una prova su piccola scala, definendo modalità di prelievo e di restituzione, sito, procedure necessarie e coordinamento con i soggetti interessati.
- STEP 4
Prova su piccola scala e valutazione
Svolgiamo la prova in un sistema chiuso e valutiamo le variazioni della qualità dell’acqua, la composizione e la sicurezza della biomassa recuperata.
Che cosa preparare
- Dati delle indagini sulla qualità dell’acqua del corpo idrico (azoto totale, fosforo totale, clorofilla a, ossigeno disciolto, temperatura ecc., per quanto disponibili)
- Storico di fioriture o maree rosse (periodo, luogo e, se nota, specie responsabile)
- Campioni d’acqua (dal corpo idrico, dai fiumi immissari ecc.)
- Siti candidati e condizioni per prelievo, restituzione e alimentazione elettrica
- Soggetti da coinvolgere (gestori del corpo idrico, operatori della pesca ecc.)
Domande frequenti
- Rimuove direttamente le fioriture o le maree rosse?
- No. Non è un dispositivo per raccogliere e rimuovere fioriture o maree rosse già formate. L’obiettivo è recuperare azoto e fosforo, che ne sono la causa, con alghe selezionate all’interno di un sistema chiuso.
- Le alghe potrebbero fuoriuscire nel corpo idrico?
- Le alghe sono coltivate in vasche chiuse e non vengono rilasciate nel corpo idrico. Ci proponiamo di separare le alghe prima di restituire l’acqua trattata; il metodo di separazione e le procedure di verifica sono valutati durante le prove.
- Si potrebbero coltivare alghe tossiche?
- Usiamo ceppi di cui è confermato che non producono tossine e non coltiviamo cianobatteri produttori di tossine. Poiché l’acqua prelevata contiene naturalmente alghe di vario tipo, anche i metodi di pretrattamento e di monitoraggio fanno parte della valutazione.
- Le alghe recuperate si possono usare come mangime?
- Gli usi sono stabiliti in base alle caratteristiche dell’acqua prelevata e alle norme delle leggi giapponesi sulla sicurezza dei mangimi e sulla qualità dei fertilizzanti. Analizziamo metalli pesanti e altri contaminanti e consideriamo solo gli usi conformi alle norme. Non raccogliamo fioriture o maree rosse naturali per usarle come mangime.
- Quanto più pulita diventerà l’acqua?
- Ci proponiamo di ridurre l’azoto e il fosforo all’origine di fioriture e maree rosse e di usare come risorsa i nutrienti recuperati. L’entità dell’effetto dipende dalla quantità d’acqua trattabile, dalle dimensioni del corpo idrico e dall’apporto di nutrienti. In questa fase non possiamo indicare cifre.
- Avete già esperienze concrete?
- Siamo attualmente in fase di ricerca e sviluppo. Accettiamo studi congiunti che partono dalla valutazione di laboratorio su campioni d’acqua.
Nota: questa pagina è una sintesi basata su informazioni pubbliche. I dettagli tecnici, come ceppi, condizioni di coltivazione e dati dei singoli test, sono comunicati dopo la firma di un accordo di riservatezza (NDA).
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