Studio australiano: trasformate in carbone vegetale possono aiutare a depurare le acque reflue
Le cicche di sigaretta sono tra i rifiuti più diffusi e difficili da gestire. Secondo l’Ue, sono il secondo rifiuto più presente sulle spiagge europee e complessivamente ce ne sarebbero 4,5 trilioni disperse nell’ambiente. Ogni cicca impiega mediamente 10 anni per decomporsi e contiene oltre 4.000 sostanze chimiche, tra cui sostanze tossiche e cancerogene. È per questo che da diversi anni si sono diffuse campagne di sensibilizzazione per invitare i fumatori a un corretto smaltimento ma anche iniziative imprenditoriali e progetti di ricerca per sviluppare nuove soluzioni per recuperare e valorizzare questi rifiuti.
Dalle cicche di sigaretta al carbone vegetale
In questo ambito una promettente novità arriva dall’Australia. Una compagine di cui è capofila la James Cook University, con la partecipazione anche di ricercatori del Politecnico di Torino, ha ottenuto risultati incoraggianti nel trattamento delle acque reflue dall’utilizzo di char realizzato a partire da cicche di sigarette. In particolare, nei test di laboratorio questo materiale è stato in grado di assorbire altissime percentuali di rame e nickel contenuti all’interno di soluzioni acquose.
Il char (definito anche carbone vegetale) è una sostanza ad alto contenuto di carbonio che si può ottenere tramite un processo di decomposizione termica, la pirolisi. In altre parole, si applica calore in assenza di ossigeno, quindi senza combustione. Si parla di “biochar” quando viene ottenuto da biomasse, con specifiche tecnologie pulite. Il carbone vegetale viene già usato in diverse applicazioni: ad esempio come ammendante in agricoltura ma anche come combustibile.
Un applicazione concreta di economia circolare
Per le attività di decontaminazione è oggi più appropriato il carbone attivo, prodotto di un diverso processo che lo porta ad avere una superficie e una porosità più adatte alla rimozione dei metalli pesanti. “Al momento, è possibile utilizzare il carbone attivo, prodotto dal carbone, per rimuovere i metalli pesanti dai nostri corsi d’acqua. Ma non si tratta di un prodotto ecologico”, ha spiegato Elsa Antunes della James Cook University. “Se riusciamo a creare un’economia circolare in cui possiamo raccogliere le cicche di sigaretta, trasformarle in carbone vegetale e poi utilizzarlo per mitigare l’inquinamento, allora il processo è molto più sostenibile”.
“La composizione chimica del carbone vegetale influisce sulla rimozione dei contaminanti. Quando produciamo carbone vegetale, pensiamo a quale contaminante vogliamo rimuovere e poi selezioniamo la materia prima più adatta”, ha spiegato la ricercatrice. “Ma abbiamo anche scoperto che siamo in grado di controllare le condizioni di produzione per ottenere diverse porosità, o area superficiale, del carbone vegetale, che possono essere utilizzate per colpire diversi contaminanti”.
Assorbito fino al 95% del rame delle acque reflue
Nello specifico, per il char realizzato a partire dalle cicche di sigaretta, il processo di pirolisi è stato testato a differenti temperature: tra i 400 e i 700 gradi. Il carbone vegetale più poroso ed efficace si è rivelato quello prodotto alle temperature intermedie di 500 e 600 gradi. Gli studi sull’assorbimento dei metalli pesanti hanno rivelato che quello prodotto a 500° C aveva una capacità di assorbimento che raggiunge il 13,8 mg/g, con una rimozione del nichel del 53,4%. Il risultato della pirolisi a 600° C aveva la capacità di assorbimento pari a 23,4 mg/g, con una rimozione del rame del 94,7%.
Ora la ricerca continua per capire con quali altri contaminanti può essere efficace il char realizzato dalle cicche di sigaretta. Un altro utilizzo potenziale potrebbe essere quello per la rimozione di residui farmaceutici. Secondo la Antunes i risultati indicano già una possibile applicazione su scala industriale.
Foto di Brian Yurasits su Unsplash
