Recupero intelligente delle acque reflue per un’industria alimentare più verde
L’acqua è essenziale per la produzione di alimenti e bevande, un settore che si colloca tra quelli a maggiore intensità idrica ed energetica a livello globale. Con i cambiamenti climatici, l’aumento dei costi dell’acqua e la crescente pressione per ridurre l’inquinamento industriale, cresce la domanda di modi più intelligenti per gestire questa preziosa risorsa.
Trasformare le acque reflue in una risorsa preziosa
Il progetto AccelWater(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, intendeva ottimizzare la gestione dell’acqua nell’industria alimentare e delle bevande riducendo il consumo di acqua dolce, minimizzando lo scarico delle acque reflue e promuovendo il recupero di preziosi sottoprodotti. «Il nostro obiettivo era quello di dimostrare che le acque reflue dell’industria alimentare e delle bevande sono una risorsa preziosa che, se trattata correttamente, può sostenere l’uso circolare dell’acqua e gli obiettivi di sostenibilità», spiega il coordinatore del progetto Zisis Tsiropoulos. AccelWater ha implementato sistemi idrici circolari in Grecia, Spagna, Italia e Islanda in siti dimostrativi di industrie lattiero-casearie, di produzione di birra, di pomodori, di lavorazione della carne e di allevamento ittico. In ogni sito dimostrativo, il progetto ha adattato una strategia su misura e ha implementato tecnologie di trattamento come l’ultrafiltrazione, i bioreattori a membrana, l’elettrodialisi e la disinfezione a raggi ultravioletti. Grazie alla potenza di strumenti dell’internet delle cose e di intelligenza artificiale, il consorzio ha sviluppato tecnologie di monitoraggio e controllo per supportare l’implementazione di sistemi idrici circolari integrati. Questo ha permesso di riutilizzare l’acqua trattata in modo più efficiente e di ridurre l’impatto ambientale.
Soluzioni innovative per il riutilizzo dell’acqua
Uno degli obiettivi principali di AccelWater era quello di recuperare energia e materiali preziosi dai flussi di rifiuti. In Grecia, oltre la metà delle acque reflue trattate è stata riutilizzata nelle torri di raffreddamento e per irrigare le aree agroforestali vicine. In Italia, il sito dimostrativo è stato installato nell’industria stagionale di lavorazione dei pomodori. Le misure di risparmio idrico hanno portato a una riduzione stimata di 4 000 m³ all’anno. In Spagna, il sito dimostrativo della lavorazione della carne ha riutilizzato circa il 25 % delle acque reflue trattate per scopi di pulizia. Nel sito dimostrativo islandese, incentrato sull’industria della lavorazione del pesce e sull’acquacoltura, le tecnologie impiegate hanno portato a una riduzione del 30 % del consumo di acqua dolce. «Nonostante le varie sfide, AccelWater ha ottenuto riduzioni sostanziali nell’uso di acqua dolce e nello scarico delle acque reflue, dimostrando che i sistemi idrici circolari possono esistere con benefici ad alto impatto nell’industria alimentare e delle bevande», sottolinea l’autore.
Valorizzazione dei sottoprodotti
AccelWater ha anche esplorato come i sottoprodotti possano essere recuperati e trasformati in prodotti di alto valore. In Grecia, i sottoprodotti dei birrifici e dei caseifici sono stati valorizzati per creare frullati e barrette proteiche. In Italia, il consorzio ha estratto dai residui di pomodoro licopene e olio di semi che possono essere utilizzati in cosmetici, imballaggi e prodotti farmaceutici. In Islanda, i fanghi dell’acquacoltura sono stati trasformati in un ammendante per legumi, mentre i composti di ferro ematico del sangue dei pesci sono stati estratti e possono essere utilizzati in integratori di ferro di grado farmaceutico.
Sistemi idrici intelligenti
Il consorzio ha utilizzato tecnologie digitali come l’internet delle cose e i sistemi TIC per sviluppare una piattaforma che consente il monitoraggio in tempo reale e offre un controllo predittivo dei flussi idrici ed energetici. I sistemi generati combinano sensori, attuatori, pannelli di gestione basati sull’intelligenza artificiale e algoritmi di apprendimento automatico per monitorare la qualità dell’acqua, il consumo e le prestazioni del processo. Ciò consente di ottimizzare i parametri e di rilevare i problemi di manutenzione, favorendo un processo decisionale più rapido direttamente nello stabilimento. Molti dei risultati del progetto sono già stati commercializzati o adottati da altre industrie e autorità pubbliche. «Il nostro approccio integrato dimostra che la circolarità nei sistemi idrici industriali è una soluzione pratica ed economicamente sostenibile», conclude il ricercatore.
