Un studio dell’Università di Pisa propone un approccio innovativo di economia circolare che affronta due sfide globali: la transizione verso fonti energetiche rinnovabili e il problema dello spreco alimentare.
Pubblicata sulla rivista Journal of Environmental Chemical Engineering, la ricerca mira a convertire gli scarti del pane, uno dei rifiuti alimentari più diffusi al mondo (quasi un milione di tonnellate all’anno), in un biocarburante sostenibile.
Il progetto, sostenuto dal PNRR NEST, coinvolge il Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale (professoressa Anna Maria Raspolli Galletti, Dr. Sara Fulignati e Dr. Lorenzo Bonaldi) e il Dipartimento di Ingegneria dell’Energia, dei Sistemi, del Territorio e delle Costruzioni (professor Stefano Frigo, Dr. Marco Francesconi e Dr. Luca Miglino).
Questa ricerca affronta per la prima volta la sintesi sostenibile dell’etil levulinato da pane di scarto. L’etil levulinato è un composto biologico di alto valore, noto per le sue applicazioni nel settore chimico e come additivo ossigenato nei carburanti.
I ricercatori hanno sviluppato un processo semplice, economico e facilmente trasferibile su scala industriale, utilizzando un catalizzatore a basso costo, l’acido solforico diluito, e alte concentrazioni iniziali di biomassa. Questo metodo permette di ottenere flussi di prodotto concentrati, riducendo i costi di separazione e migliorando l’efficienza complessiva del processo. Ottimizzando parametri come temperatura, tempo di reazione e quantità di catalizzatore, è stata raggiunta una resa massima in etil levulinato del 57%, un risultato notevole considerando l’origine della materia prima.
L’etil levulinato è già studiato come additivo ossigenato per diesel, ma questa ricerca apre nuove possibilità. Per la prima volta, il composto è stato testato anche in motori a benzina, in miscela con carburante commerciale fino a 40% in volume.
I test hanno mostrato che queste miscele non alterano significativamente le prestazioni del motore, senza necessità di modifiche ai motori a combustione interna. Anzi, l’uso dell’etil levulinato contribuisce a ridurre le emissioni inquinanti e a diminuire la presenza di combustibili fossili nei carburanti commerciali.
Questa scoperta amplia il potenziale di mercato dell’etil levulinato, confermandolo come un additivo ossigenato versatile di origine rinnovabile, utilizzabile sia per motori diesel che a benzina.
“La trasformazione degli scarti di pane in etil levulinato è un esempio concreto di come ricerca e innovazione possano offrire soluzioni pratiche per la produzione di energia rinnovabile – affermano i ricercatori – Ridurre lo spreco alimentare, valorizzare rifiuti abbondanti e convertirli in biocarburanti alternativi ai combustibili fossili rappresenta un passo importante verso una mobilità più sostenibile, capace di rispondere alle sfide ambientali attuali senza compromettere la compatibilità con le tecnologie esistenti.