L'invenzione riguarda carboni di 2° generazione (2GC) magnetici prodotti per pirolisi di fanghi di potabilizzazione ricchi di ferro e scarti agricoli. Materiali sostenibili ed economici, possono assorbire inquinanti presenti nelle acque, per poi essere riutilizzati, in ottica di economia circolare
Titolo brevetto | Materiale magnetico a base carboniosa, metodo di produzione e utilizzi |
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Area | Bioeconomia, Agricoltura e Ambiente |
Titolarità | ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITA' DI BOLOGNA |
Inventori | Diego Marazza, Alessandro Buscaroli, Enrico Balugani, Nicolas Greggio, Roberta Pulcher |
Ambito territoriale di tutela | Italia, con possibilità di estensione territoriale |
Stato | Disponibile per accordi di sviluppo, opzione, licenza e altri accordi di valorizzazione |
Keywords | biochar, carboni di seconda generazione, materiali di scarto/recupero, biomasse agricole, fanghi di potabilizzazione, trattamento acque, economia circolare |
Depositato il | 01 ottobre 2024 |
Attualmente, i carboni attivi sono il metodo più diffuso per assorbire e rimuovere contaminanti da soluzione, ma sono ottenuti da fonti fossili.
I carboni di 2° generazione (2GC) magnetici vengono prodotti da materie prime facilmente reperibili ed economiche, offrendo un'alternativa a minor costo e impatto ambientale rispetto ai carboni attivi tradizionali.
Le loro proprietà magnetiche permettono il recupero dell'assorbente da soluzione tramite campo magnetico, al contrario di altri mezzi assorbenti che richiedono processi di filtrazione.
Rispetto ad altri tipi di fanghi, come quelli da depurazione di reflui urbani, i fanghi di potabilizzazione presentano una composizione costante e non contengono elementi potenzialmente tossici che potrebbero precludere l’uso dei biochar prodotti.
I 2GC magnetici post-assorbimento, inoltre, non devono essere smaltiti o sottoposti a complessi processi di rigenerazione, ma possono essere riutilizzati in ambito agronomico (es. ammendante) o elettronico (es. super condensatori).
La pirolisi dei fanghi contenenti ferro permette la magnetizzazione del biochar, tramite la riduzione del ferro: Fe₂O₃ -> Fe₃O₄ -> FeO -> Fe.
Diversamente dai biochar magnetici prodotti con precursori sintetici, non si ha produzione di inquinanti secondari e sono più economici. Il biochar magnetico usato nel trattamento di reflui contaminati può essere recuperato con un campo magnetico, al contrario di assorbenti non funzionalizzati o ai carboni attivi, che richiedono un processo di filtrazione.
Applicazioni:
1. Assorbimento di contaminanti organici e inorganici in soluzione anche a basse concentrazioni
2. Assorbimento di contaminanti emergenti, come antibiotici, interferenti endocrini e pesticidi
3. Stoccaggio di carbonio nel lungo termine e immobilizzazione inquinanti nel suolo
4. Componente in materiali elettrici o elettronici, ad es. batterie e supercondensatori
Vantaggi:
1. Riduzione dei costi e impatti di smaltimento di rifiuti, quali i fanghi di potabilizzazione e gli scarti agricoli
2. Valorizzazione degli scarti di due filiere (industrial symbiosis), in un'ottica di economia circolare
3. Recupero tramite campo magnetico, semplificando il processo di filtrazione rispetto ai mezzi assorbenti tradizionali
4. Riutilizzo del biochar post-assorbimento, aumentandone la durata rispetto ai carboni attivi, che devono essere smaltiti.