Processo per la produzione di biopolimeri da sottoprodotti agroindustriali

L’invenzione riguarda un processo di produzione di biopolimeri, che sfrutta gli scarti agroindustriali. L’obiettivo è quello di offrire una alternativa semplice ed economica alla produzione di biogas, senza modificare gli attuali impianti di fermentazione.

Titolo brevetto Processo per la produzione di acidi carbossilici da sottoprodotti agroindustriali, e loro impieghi.
Area Agroalimentare
Titolarità Alma Mater Studiorum – Università di Bologna
Inventori Lorenzo Bertin, Gonzalo Agustìn Martinez
Ambito territoriale di tutela Italia, con possibilità di estensione internazionale
Stato Disponibile per accordi di licenza
Keywords acidi carbossilici; agrowaste; fermentazione anaerobica; separazione con membrane; evaporazione; fermentazione fed-batch convenzionale
Depositato il 03/09/2018

Attualmente, il PHA industriale viene prodotto utilizzando matrici ad elevato costo (es. glucosio) e tramite selezionate monocolture batteriche (es. Cupriavidus necator, Pseudomonas putida). Ne deriva di conseguenza un elevato prezzo finale (circa 6€/kg) che, nelle applicazioni tradizionali, si scontra con quello della plastica di derivazione fossile, decisamente inferiroe (costo < 1€/kg; es. PE, PP). Tuttavia, oltre alle applicazioni convenzionali, il PHA ha diverse potenzialità applicative in altri settori, caratterizzati da un elevato valore aggiunto e nei quali, pertanto, la concorrenza sul prezzo non è altrettanto decisiva. In particolare, le ulteriori potenzialità applicative si riscontrano nel campo dei bioadesivi, della biomedicina ed altri particolari segmenti produttivi. Ad oggi, pertanto, il costo del feedstock risulta essere il fattore maggiormente critico per la sostenibilità economica di tutta la famiglia di PHA.

Attualmente, il PHA industriale viene prodotto utilizzando matrici ad elevato costo (es. glucosio) e tramite selezionate monocolture batteriche (es. Cupriavidus necator, Pseudomonas putida). Ne deriva di conseguenza un elevato prezzo finale (circa 6€/kg) che, nelle applicazioni tradizionali, si scontra con quello della plastica di derivazione fossile, decisamente inferiroe (costo < 1€/kg; es. PE, PP). Tuttavia, oltre alle applicazioni convenzionali, il PHA ha diverse potenzialità applicative in altri settori, caratterizzati da un elevato valore aggiunto e nei quali, pertanto, la concorrenza sul prezzo non è altrettanto decisiva. In particolare, le ulteriori potenzialità applicative si riscontrano nel campo dei bioadesivi, della biomedicina ed altri particolari segmenti produttivi. Ad oggi, pertanto, il costo del feedstock risulta essere il fattore maggiormente critico per la sostenibilità economica di tutta la famiglia di PHA.

Al fine di ridurre i costi dei substrati, l’utilizzo di sottoprodotti agro-industriali rappresenta una opportunità importante per i biopolimeri. Negli ultimi anni, numerosi studi scientifici hanno focalizzato l’attenzione sulla valorizzazione degli scarti tramite diversi procedure, in particolare tramite la produzione di acidi organici. Ma non tutte le opzioni in campo risultano economicamente fattibili, principalmente a causa della bassa concentrazione finale e degli alti costi di separazione. L’invenzione si propone di risolvere questo problema, tramite la produzione di selezionati acidi organici coniugata ad un metodo di separazione semplice ed economico.

Il processo proposto può essere applicato ad un sottoprodotto agroindustriale (come scarti di verdura e/o frutta, vinaccia, siero di latte, ecc) da valorizzare attraverso la produzione di acidi carbossilici o biopolimeri. Pertanto, l'innovazione potrebbe risultare di interesse per i settori industriali caratterizzati da significativi volumi di scarti.

I poliidrossialcanoati possono essere utilizzati per produrre bioplastiche o diversi additivi, con potenziali utilizzi in diversi campi (ad esempio dall'applicazione convenzionale, come packaging ecc, alla biomedicina).