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Fondamenti di chimica

Sistemi avanzati per l'abbattimento di inquinanti emergenti

Le attività umane rilasciano nell’ambiente composti difficilmente rimossi dai comuni sistemi per il trattamento delle acque reflue. La mia attività di ricerca consiste nel mettere a punto nuove tecnologie per promuoverne una completa rimozione e garantire una sicura economia circolare dell’acqua

L’acqua è tra i composti maggiormente presenti sulla Terra e costituisce una frazione importante del nostro corpo. Il ciclo idrogeologico rappresenta il più grande movimento di una sostanza chimica sulla superficie terrestre ed è strettamente legato al contesto climatico. La continua circolazione dell’acqua nei diversi comparti ambientali fa sì che essa si possa ritenere una risorsa rinnovabile, ma questo è vero solo se la sua gestione avviene in modo oculato al fine di raggiungere una reale sostenibilità.

Le attività antropiche ' dall’agricoltura ai processi industriali, dalla cucina all’igiene personale " fanno infatti un uso smodato di acqua, che viene generalmente restituita all’ambiente compromessa dal punto di vista delle sue caratteristiche chimico-biologiche. In particolare un’ampia classe di composti di sintesi scarsamente biodegradabili ' quali farmaci, residui industriali, sostanze d’abuso e composti che conferiscono caratteristiche funzionali e innovative ai materiali che ci circondano ' vengono comunemente rilasciati nelle acque di scarico urbane e industriali. I comuni sistemi di trattamento delle acque reflue sono poco efficaci nell’abbatterli così che essi vengono sostanzialmente rilasciati nell’ambiente dove possono provocare danni agli ecosistemi. In alcuni casi poi, possono bioccumularisi, cioè accumularsi negli organismi che si trovano nei gradi più alti della catena alimentare, ove vi è, tra l’altro, l’essere umano. Di conseguenza, anche se presenti nell’ambiente in concentrazioni molto basse, questi inquinanti costituiscono un concreto problema per la nostra salute.

La mia attività di ricerca si focalizza principalmente sulla messa a punto di metodi innovativi per una depurazione delle acque efficace e a basso costo. Tra le tecniche su cui mi concentro, vi sono soprattutto i processi attivati dall’interazione della luce con la materia quali per esempio la fotocatalisi eterogenea in cui l’assorbimento di luce da parte di un semiconduttore promuove la formazione di specie fortemente ossidanti in grado di rimuovere completamente questi inquinanti emergenti. In questo caso la rimozione non avviene per trasferimento del composto dall’acqua a un’altra fase che dovrebbe poi essere smaltita come rifiuto speciale, cosa che avviene per esempio nei processi di filtrazione su carboni attivi attualmente diffusi.
La possibilità di depurare completamente i reflui (siano essi industriali o urbani) è una condizione essenziale per generare una vera economia circolare dell’acqua ove i reflui prodotti da tutti noi possano diventare, grazie a processi sempre più innovativi, nuove fonti.
Possibilità che si fa sempre più preziosa in presenza degli attuali cambiamenti climatici che provocano fenomeni metereologici sempre più estremi ' quali estati più aride o intensi e improvvisi fenomeni di mal tempo ' che possono modificare drasticamente il ciclo dell’acqua mettendo a rischio le nostre tradizionali fonti di approvvigionamento idrico.


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autore

Marco Minella
Dipartimento

Pubblicato il

24 novembre 2017

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