Il deflusso delle acque superficiali nelle aree urbane è spesso altamente contaminato. È quindi importante renderlo il più pulito possibile prima che inquini l'ambiente naturale.

SINTEF e NTNU hanno condotto esperimenti con un nuovo filtro in grado di decontaminare il deflusso superficiale delle piste aeroportuali. Dopo diversi test di laboratorio, hanno scoperto che un filtro progettato correttamente con un mezzo filtrante ottimale può rimuovere le sostanze chimiche utilizzate durante lo sbrinamento. Ma il sistema può essere utilizzato anche in paesi e città dove l'asfalto e altri materiali di superficie contribuiscono al deflusso spesso altamente contaminato. Questo inverno, il filtro sarà testato all'aeroporto di Sola, nel sud-ovest della Norvegia.

Aspira sostanze chimiche e acqua inquinata

"Nel laboratorio, abbiamo testato il filtro utilizzando campioni di acque superficiali dell'aeroporto di Værnes che contenevano sostanze chimiche e sedimenti, " dice il ricercatore SINTEF Kamal Azrague. "Il mezzo filtrante ha funzionato molto bene, ma abbiamo visto che era necessario aggiungere alcuni nutrienti per potenziare l'attività biologica e rendere più efficiente il processo di decontaminazione, " lui dice.

Azrague è l'uomo dietro gli esperimenti, in collaborazione con la collega Gema Raspati, La professoressa NTNU Tone Merete Muthanna e la studentessa Hanna Kristine Haug Lindseth.

Il filtro, originariamente utilizzato per la decontaminazione dell'acqua, ora è stato modificato e testato, e questo inverno sarà pronto per l'uso all'aeroporto di Sola. Questo è importante perché l'uso di prodotti chimici aumenta durante i mesi invernali, facendo sì che l'acqua in eccesso contenga concentrazioni più elevate di materiali organici biologicamente decomponibili. Quando sfocia nel fiordo adiacente all'aeroporto, favorisce l'attività biologica e riduce il contenuto di ossigeno dell'acqua di mare, riducendone così la qualità.

Una volta che il filtro ha rimosso i prodotti chimici, questi vengono poi decomposti dai batteri nel filtro e finiscono come residui biologici.

Questo progetto di ricerca fa parte del programma "Klima 2050" organizzato da SINTEF e NTNU per affrontare le problematiche legate agli effetti sugli aeroporti dei crescenti livelli di cambiamento climatico. I ricercatori stanno lavorando insieme ad Avinor e ai partner industriali Leca e al gruppo Skjæveland.

Originariamente utilizzato nei sistemi di acque reflue

Il filtro si basa sulla cosiddetta tecnologia del letto filtrante. Il dispositivo contiene un sistema di filtraggio che comprende un letto di Filtralite, che è un prodotto specializzato fabbricato da Leca per la decontaminazione dell'acqua e delle acque reflue.

Il vantaggio di questo sistema, secondo i ricercatori, è che combina un grande, superficie umida con un nucleo poroso che funge da eccellente habitat per i microrganismi utilizzati per rimuovere i prodotti chimici antighiaccio dell'aeromobile. I risultati finora indicano che un letto filtrante di 20 centimetri di spessore è il più efficiente.

La società Storm Aqua (una sussidiaria del gruppo Skjæveland) ha realizzato il sistema di filtraggio contenente Filtralite.

"Lo abbiamo implementato nel sistema pilota che verrà testato a Sola, " dice Raspati. "Lì vedremo come funziona il filtro nel mondo reale, " dice. "Sarà emozionante vedere quanta decontaminazione riusciremo a rimuovere. Se i risultati sono positivi, questo sistema potrebbe essere utilizzato negli aeroporti come mezzo per migliorare gli ecosistemi nei fiordi adiacenti. Anche i nostri partner industriali sono entusiasti, e stanno prevedendo importanti opportunità economiche, "dice Raspati.

Test per microplastiche generate da pneumatici per auto

Originariamente, i ricercatori hanno sviluppato il filtro solo per l'uso negli aeroporti, ma ora sta per essere testato per la decontaminazione da ruscellamento nelle aree urbane e per il recupero dei prodotti chimici generati lungo le strade e nelle gallerie.

Stanno già costruendo un pilota che sarà testato sull'autostrada E6.

"Qui il filtro rimuoverà contaminanti come metalli pesanti, tossine ambientali organiche, sale e particelle dall'acqua di scorrimento prima che scorrano nei fiumi o penetrino nel sistema idrico sotterraneo, " afferma Azrague. "Il filtro è progettato anche per rimuovere le microplastiche. Questo è importante perché la plastica generata dai pneumatici delle auto è un grosso problema, " lui dice.

Però, quando il filtro viene utilizzato per questo scopo, non è possibile utilizzare i batteri per decomporre i composti indesiderati.

"La funzione del filtro qui è quella di raccogliere le particelle e immagazzinarle, impedendo così che vengano rilasciati nell'ambiente naturale, "dice Azrague.

Nei paesi e nelle città, il filtro può essere installato, tra gli altri, nelle trappole di sabbia come componente dei cosiddetti sistemi di drenaggio verde e in connessione con materiali di pavimentazione stradale porosi. In tali sistemi, recupererà contaminanti come metalli pesanti, fuoriuscita di carburante, microplastiche, e altre sostanze organiche generate dal traffico stradale.

"È particolarmente importante durante le prime precipitazioni dopo un periodo secco, perché il filtro poi recupera i grandi volumi di contaminanti che si sono accumulati sull'asfalto dall'ultima volta che ha piovuto, "dice Azrague.

I ricercatori SINTEF hanno anche testato la capacità idrica del mezzo filtrante in relazione a eventi di inondazione.

"Negli esperimenti di laboratorio, il mezzo filtrante ha dimostrato di funzionare per periodi prolungati e recuperare grandi quantità di particelle, " dicono i ricercatori. "Tuttavia, nonostante si tratti di un dispositivo di filtraggio profondo, ci sarà il rischio di blocco. Lo esamineremo più da vicino in futuro, " dicono.