Torna alle soluzioni per settore
Fiumi, laghi e costeFase di ricerca e sviluppo (cerchiamo partner per studi congiunti)

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.

Contattateci per questo settore
Ingresso:Acqua ricca di nutrientiBloomoUscita:Acqua pulita・Fertilizzante

Fase attuale

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.

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

  1. 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
  2. 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
  3. Diaz R.J., Rosenberg R. Spreading dead zones and consequences for marine ecosystems. Science, 2008, 321(5891), 926–929. doi:10.1126/science.1156401
  4. Conley D.J., et al. Controlling eutrophication: nitrogen and phosphorus. Science, 2009, 323(5917), 1014–1015. doi:10.1126/science.1167755
  5. 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

  1. 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.

  2. 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.

  3. 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.

  4. 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).

Parlate con noi di fiumi, laghi e coste

Non occorre aver già individuato il corpo idrico o il problema. Iniziate condividendo i dati sulla qualità dell’acqua o le difficoltà che incontrate.

Contattateci per questo settore