La Bioraffineria delle Microalghe

In questo modo si ottiene una molteplicità di prodotti ad alto valore aggiunto. Seguendo un approccio simile a quello delle raffinerie petrolchimiche, ma in chiave ecologica, le bioraffinerie microalgali consentono di sfruttare ogni componente della biomassa, massimizzando l’efficienza del processo e riducendo gli scarti. Attraverso tecnologie avanzate di coltivazione, estrazione e conversione, è possibile ottenere una vasta gamma di composti bioattivi, tra cui acidi grassi polinsaturi, proteine, pigmenti naturali, polisaccaridi e sostanze biochimiche con applicazioni nei settori nutraceutico, farmaceutico, cosmetico ed energetico.

Dal punto di vista ambientale, le bioraffinerie di microalghe giocano un ruolo chiave nella riduzione dell’impatto ecologico dell’industria, grazie alla loro capacità di assorbire CO₂ dall’atmosfera e di trattare acque reflue attraverso il bioassorbimento di nutrienti in eccesso. Questa sinergia tra produzione e sostenibilità favorisce l’integrazione delle bioraffinerie in modelli di economia circolare, trasformando le microalghe in un pilastro fondamentale per la bioeconomia del futuro.

Valorizzazione dei Sottoprodotti: industria dolciaria e digestato animale per la crescita microalgale

In questo modo si ottiene una molteplicità di prodotti ad alto valore aggiunto. Seguendo un approccio simile a quello delle raffinerie petrolchimiche, ma in chiave ecologica, le bioraffinerie microalgali consentono di sfruttare ogni componente della biomassa, massimizzando l’efficienza del processo e riducendo gli scarti. Attraverso tecnologie avanzate di coltivazione, estrazione e conversione, è possibile ottenere una vasta gamma di composti bioattivi, tra cui acidi grassi polinsaturi, proteine, pigmenti naturali, polisaccaridi e sostanze biochimiche con applicazioni nei settori nutraceutico, farmaceutico, cosmetico ed energetico.

Dal punto di vista ambientale, le bioraffinerie di microalghe giocano un ruolo chiave nella riduzione dell’impatto ecologico dell’industria, grazie alla loro capacità di assorbire CO₂ dall’atmosfera e di trattare acque reflue attraverso il bioassorbimento di nutrienti in eccesso. Questa sinergia tra produzione e sostenibilità favorisce l’integrazione delle bioraffinerie in modelli di economia circolare, trasformando le microalghe in un pilastro fondamentale per la bioeconomia del futuro.

La CO₂ supercritica

Utilizzata sia per favorire la crescita delle microalghe che per l’estrazione di molecole bioattive dalla loro biomassa. La CO₂ supercritica è una forma di anidride carbonica che, a pressioni e temperature elevate, assume proprietà intermedie tra quelle di un gas e un liquido. Questa caratteristica la rende un solvente eccezionale per estrarre composti bioattivi come lipidi, pigmenti, e antiossidanti dalle microalghe, senza l’uso di sostanze chimiche tossiche o dannose per l’ambiente. Il processo di estrazione con CO₂ supercritica è efficiente, selettivo e mantiene intatte le proprietà nutrizionali e funzionali dei composti estratti, contribuendo a produrre biostimolanti e altri prodotti di alto valore in modo ecologico.

Cos’è un Biostimolante?

I biostimolanti sono prodotti naturali che migliorano la salute e la crescita delle piante, agendo su diversi meccanismi biologici per aumentarne l’efficienza nell’assorbimento dei nutrienti e la resistenza agli stress ambientali, come siccità, salinità e sbalzi termici. A differenza dei fertilizzanti tradizionali, che forniscono direttamente elementi nutritivi, i biostimolanti stimolano i processi fisiologici delle piante, ottimizzando l’utilizzo delle risorse disponibili nel suolo.

Tra le fonti più promettenti per la produzione di biostimolanti vi sono le microalghe, come Nannochloropsis, Chlorella e Scenedesmus. Queste microalghe sono ricche di composti bioattivi, tra cui aminoacidi, polisaccaridi, fitormoni e antiossidanti, che favoriscono la crescita delle piante in modo naturale. I biostimolanti ottenuti da queste microalghe rappresentano un’alternativa ecologica ai fertilizzanti chimici, permettendo una riduzione del loro utilizzo fino al 10%, con un conseguente abbassamento dell’impatto ambientale. Inoltre, contribuiscono a migliorare la resa delle colture, garantendo una produzione agricola più sostenibile ed efficiente.

Tipologie di Biostimolanti

I biostimolanti si suddividono in diverse categorie in base alla loro composizione e al loro meccanismo d’azione. Ogni tipologia offre benefici specifici, contribuendo a migliorare la crescita delle piante, l’efficienza nell’assorbimento dei nutrienti e la resistenza agli stress ambientali.

A base di Acidi

Questa categoria comprende acidi umici e fulvici, composti organici derivati dalla decomposizione della materia organica nel suolo. Questi acidi migliorano la biodisponibilità dei nutrienti, facilitandone l’assorbimento da parte delle radici. Inoltre, stimolano l’attività microbica nel suolo, migliorandone la struttura e la capacità di trattenere l’umidità, fattore essenziale per le piante coltivate in condizioni di siccità o terreni poveri.

Estratti di Alghe e Residui Organici

Gli estratti ottenuti da microalghe (come Chlorella, Scenedesmus e Nannochloropsis) e da macroalghe marine sono ricchi di fitormoni, polisaccaridi e antiossidanti, che favoriscono la crescita delle piante e ne migliorano la resistenza a condizioni ambientali sfavorevoli. Questi estratti migliorano le proprietà del suolo, potenziando la capacità delle piante di sviluppare un apparato radicale più forte e di assorbire meglio i nutrienti essenziali.

Altri Biostimolanti

Questa categoria comprende una varietà di sostanze che agiscono come stimolatori naturali della crescita, tra cui:

• Microrganismi benefici, come batteri della rizosfera (Rhizobium, Azospirillum) e funghi micorrizici, che migliorano la disponibilità di azoto e fosforo nel suolo, favorendo lo sviluppo radicale.

Sostenibilità e Circular Economy

Il progetto BioAgroPro si fonda sui principi dell’economia circolare, trasformando quelli che tradizionalmente vengono considerati rifiuti in risorse di valore. Attraverso un approccio innovativo, il progetto mira a ridurre significativamente l’impatto ambientale del settore agricolo, affrontando in modo concreto alcune delle sfide più pressanti legate all’inquinamento del suolo e delle acque. L’utilizzo intelligente delle risorse consente non solo di mitigare l’inquinamento da nitrati e fosfati, ma anche di migliorare la qualità complessiva degli ecosistemi agricoli, con effetti positivi sulla fertilità del suolo e sulla salute idrica.

Un aspetto centrale di questo modello è l’impiego della CO₂ biogenica derivante dall’upgrading del biogas per la coltivazione delle microalghe. Questo processo non solo permette di valorizzare un sottoprodotto che altrimenti verrebbe disperso nell’ambiente, ma consente anche di ottenere biomassa algale ricca di composti utili per diversi settori, dalla nutraceutica alla produzione di fertilizzanti naturali. In particolare, il miglioramento della qualità delle acque e del suolo nella Pianura Padana e in altre regioni a forte vocazione agricola rappresenta un traguardo fondamentale, contribuendo a contrastare gli effetti dell’intensificazione agricola e a promuovere un sistema più equilibrato e sostenibile.

Grazie a queste strategie, BioAgroPro dimostra come l’innovazione tecnologica possa essere un potente alleato nella transizione verso modelli produttivi più rispettosi dell’ambiente, riducendo le emissioni di gas serra e promuovendo un uso più efficiente delle risorse naturali. L’integrazione tra agricoltura, bioenergia e biotecnologie apre la strada a un futuro in cui la sostenibilità non è solo un obiettivo, ma una realtà concreta e replicabile su larga scala.