Algal Bloom Capture (ABC)
Una tecnologia che controlla in unità chiuse la fioritura algale (la proliferazione massiccia di microalghe) per assorbire CO₂ con la fotosintesi e recuperare come biomassa l’azoto e il fosforo delle acque reflue. La riduzione netta dei gas serra, compreso l’impiego della biomassa (mangime, fertilizzante, biochar ecc.), sarà oggetto di una valutazione del ciclo di vita (LCA) conforme alle norme ISO 14040/14044.
CO₂
Assorbimento
Incorporata nella biomassa con la fotosintesi
N・P
Recupero dei nutrienti
Azoto e fosforo assimilati dalle alghe
LCA
Impatto netto
Riduzione netta valutata con LCA
Come funziona ABC
Coltivare e controllare
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Assorbire CO₂ e nutrienti
Con la fotosintesi viene assorbita la CO₂, mentre azoto e fosforo sono assimilati nelle cellule. La CO₂ può provenire dall’aria o dai fumi di combustione.
Recuperare la biomassa
Si raccoglie alla densità prevista e si separano le alghe dall’acqua trattata. Gli effetti ambientali sono valutati con una LCA.
Riutilizzo
Gli usi (mangime, fertilizzante, biochar e altro) dipendono dall’acqua di origine e dalla normativa. La biomassa ottenuta da acque reflue urbane non è usata come mangime. Il modo in cui il carbonio potrebbe essere riconosciuto come credito è ancora allo studio.
Ripristinare tre cicli
I tre cicli su cui agisce ABC: carbonio, azoto e acqua
La CO₂ viene assorbita con la fotosintesi. Il carbonio impiegato come mangime o fertilizzante torna nell’aria in breve tempo; per questo è allo studio uno stoccaggio di lungo periodo (ad esempio con il biochar) e il bilancio netto è valutato con una LCA.
L’NH₄⁺ viene assimilato in amminoacidi nelle cellule algali, con l’obiettivo di recuperare la maggior parte dell’azoto come proteina. In questo modo si dovrebbero liberare meno N₂ e N₂O che con la nitrificazione e la denitrificazione, ma il bilancio, compreso l’N₂O prodotto dalle alghe stesse e la volatilizzazione dell’ammoniaca, sarà verificato nella dimostrazione.
Azoto e fosforo sono assorbiti dalle alghe, con l’obiettivo di una depurazione che non si basi sull’aerazione (nitrificazione) e sulla denitrificazione. Le alghe vengono separate dall’acqua trattata prima dello scarico.
Dove si applica
Acquacoltura
Fornitura di alimento vivo e gestione della qualità dell’acqua nell’allevamento di molluschi e crostacei
Trattamento delle acque
Recupero di azoto e fosforo dalle acque reflue (fase di ricerca)
Agricoltura
Biomassa algale come materia prima per fertilizzanti (fase di ricerca)
Uso dei fumi di combustione
Uso nella coltivazione della CO₂ contenuta nei fumi di stabilimenti e centrali elettriche (fase di ricerca)
Le evidenze alla base
Algal Bloom Capture (ABC) è una tecnologia propria di Novelgen che combina meccanismi descritti nella letteratura scientifica sottoposta a revisione paritaria: l’assorbimento fotosintetico di CO₂ da parte delle microalghe, l’assimilazione di azoto e fosforo e il recupero dei nutrienti da fumi di combustione e acque reflue. Il valore di circa 1,83 t di CO₂ per tonnellata di biomassa (peso secco) è un valore teorico di tipo stechiometrico, calcolato ipotizzando un contenuto di carbonio pari al 50% del peso secco. Indica l’assorbimento lordo, non la riduzione netta, cioè al netto delle emissioni dovute a elettricità, raccolta ed essiccazione. Il carbonio della biomassa usata come mangime o fertilizzante torna nell’atmosfera in tempi brevi, quindi la riduzione netta sarà valutata con una LCA. Si è riportato che anche le microalghe, in certe condizioni, producono N₂O: nella dimostrazione verificheremo perciò anche il bilancio dell’azoto. Velocità di trattamento, rese e percentuali di rimozione variano con l’ambiente di installazione e con il ceppo o la miscela di ceppi; i valori rappresentativi sono comunicati, previo accordo di riservatezza, come dati delle nostre dimostrazioni.
Bibliografia
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- Clarens A.F., Resurreccion E.P., White M.A., Colosi L.M. Environmental life cycle comparison of algae to other bioenergy feedstocks. Environmental Science & Technology, 2010, 44(5), 1813–1819. DOI →
- Plouviez M., et al. The biosynthesis of nitrous oxide in the green alga Chlamydomonas reinhardtii. The Plant Journal, 2017, 91(1), 45–56. DOI →
Adozione e ricerca congiunta
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