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Per ridurre in modo significativo le emissioni nocive e incoraggiare pratiche industriali più verdi, l’Europa sta effettuando una transizione verso la bioeconomia. Ciò comporta abbandonare i processi chimici basati sui combustibili fossili e passare a processi biologici basati su risorse rinnovabili.
In quest’ottica, il progetto FALCON, finanziato dall’UE, ha identificato la lignina come una potenziale fonte di carburante e come un elemento costitutivo alternativo dei prodotti chimici industriali. La lignina, che si trova nelle pareti cellulari del legno, è anche un sottoprodotto organico della produzione di bioetanolo. Gli scienziati prevedono che questo flusso di rifiuti organici rinnovabili sia destinato ad aumentare con la costruzione di un maggior numero di impianti di bioetanolo.
«Quando questo progetto è iniziato, nel 2017, il nostro obiettivo principale era quello di trasformare la lignina in combustibile marino», spiega il coordinatore del progetto FALCON Ronald de Vries, che guida il gruppo di fisiologia fungina presso la Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences. «Erano stati previsti enormi flussi di olio di lignina di scarto provenienti dagli impianti di bioetanolo. La nostra intenzione era di trovare il modo di trasformare questi flussi di rifiuti in biocarburante per le navi, ma ciò non è ancora successo.»
La ragione risiede nel fatto che negli ultimi anni i nuovi impianti di bioetanolo non sono stati costruiti alla velocità che molti avevano previsto. Di conseguenza, non ci sono ancora i livelli di lignina di scarto necessari per trasformare il concetto di combustibile marino in un’industria globale praticabile. «Nonostante l’avanzamento tecnologico in questo senso, la società non è andata avanti allo stesso ritmo», sostiene de Vries.
Fabbriche di cellule fungine
Per contro, un altro aspetto del progetto, ossia lo sviluppo di fabbriche di cellule fungine per la conversione dei composti di lignina in sostanze chimiche piattaforma, è proceduto molto più velocemente del previsto. Questa fase prevedeva di selezionare cellule fungine e impiegarle come «impianti di lavorazione» biologici, per convertire gli scarti di lignina in materie prime chimiche.
Questi composti chimici di origine biologica possono poi essere utilizzati da diverse industrie, come quelle di cosmetici, farmaci e plastiche, per realizzare prodotti finali che soddisfino la crescente domanda dei consumatori di ingredienti di origine rinnovabile.
«All’inizio si trattava di un’idea davvero azzardata», aggiunge de Vries. «Abbiamo dovuto partire da zero, ma siamo stati in grado di individuare i ceppi di funghi che potevano diventare fabbriche di cellule. Infatti, sulla base della nostra ricerca in materia di composti biocompatibili abbiamo depositato due brevetti che sono già utilizzati nell’industria per una serie di prodotti. I progressi che siamo riusciti a compiere sono stati ben al di sopra delle nostre aspettative.»
Composti chimici organici
Dopo il completamento del progetto FALCON, il gruppo di ricerca sta ora cercando di individuare le aziende chimiche specializzate con la capacità e la determinazione di estendere questa tecnologia, e di sviluppare fabbriche di cellule in grado di convertire i flussi di lignina di scarto in composti puliti e utili a livello industriale. De Vries sottolinea che l’obiettivo primario è immettere la tecnologia sul mercato.
«La gamma potenziale di utenti finali per questi composti biocompatibili è enorme», osserva de Vries. «Al momento stiamo studiando alcuni ambiti specifici, come le potenzialità di utilizzo di questi composti come precursori per resine, lubrificanti e plastiche, ma è di grande interesse anche il mercato degli alimenti e dei mangimi.»
Intervenendo in varie catene del valore relative al flusso degli scarti di lignina, il progetto FALCON ha contribuito in modo significativo alla transizione in corso in Europa dai processi chimici basati sui combustibili fossili ai bioprocessi basati su fonti rinnovabili. «Ciò dimostra davvero il vantaggio dei progetti dell’UE che perseguono molteplici obiettivi», dichiara de Vries. «Il nostro successo mostra anche l’importanza di concentrarsi su una ricerca non necessariamente vicina al mercato. Altrimenti, non avremmo compiuto i progressi che siamo riusciti a realizzare.»