I professori di ingegneria Daniel Cha (secondo da sinistra) e Michael Chajes (terzo da sinistra) lavorano con gli studenti In-Young Kim (all'estrema sinistra) e Gabe Chao per studiare campioni prelevati dal digestore alimentare alla Caesar Rodney Dining Hall. Credito:Kathy F. Atkinson
Probabilmente butti più cibo di quanto pensi. Lo spreco alimentare costituisce il 21,6% dei rifiuti urbani, secondo l'Agenzia per la protezione dell'ambiente.
"Questo non è un buon uso dello spazio della discarica, " ha detto Michael Chajes, professore di ingegneria civile e ambientale e co-presidente della Sustainability Task Force dell'Università del Delaware. "Ci sono cose migliori da fare con questi rifiuti."
La domanda è:cosa sono? Un team di ingegneri civili e ambientali sta collaborando con la Delaware Solid Waste Authority (DSWA) per studiare la composizione dei rifiuti alimentari che sono stati parzialmente scomposti in un digestore. Questa intuizione potrebbe aiutarli a implementare strategie per ridurre il volume di rifiuti alimentari nelle discariche del Delaware.
DSWA è incaricata della gestione dei rifiuti e dei materiali riciclabili in tutto lo stato, e l'agenzia gestisce tre discariche, una in ciascuna delle contee del Delaware.
"Parte della nostra missione è aumentare la deviazione dalle discariche, " ha detto Robin Roddy, Direttore operativo di DSWA.
Roddy, che ha conseguito un master in ingegneria civile presso UD, sapeva che gli ingegneri civili e ambientali di UD avevano le competenze ideali per affrontare il problema dello spreco alimentare nelle discariche. Cosa c'è di più, UD era già all'avanguardia nell'affrontare il problema stesso. Il Caesar Rodney Dining Complex ha due digestori BioHiTech, che utilizzano una miscela proprietaria di microrganismi per trasformare pezzi di cibo indesiderato:croste di pane, latte sul fondo delle ciotole di cereali, qualunque cosa gli studenti lascino alle spalle, in rifiuti liquidi. Tutti i pezzi erano a posto per una partnership.
"Abbiamo visto questa come un'opportunità per studiare l'efficacia di questo approccio e determinare se è qualcosa che potrebbe essere promosso alle istituzioni in tutto lo stato, " ha detto Roddy.
Daniele Cha, professore di ingegneria civile e ambientale, sta studiando i rifiuti liquidi dei digestori. Un team di studenti del gruppo di ricerca di Cha raccoglie campioni dei rifiuti, determina il loro volume con un flussometro, e analizza la loro composizione con cromatografia ionica e altre apparecchiature analitiche.
"Il liquido contiene carbonio organico e azoto, ed è ricco di potenziale energetico, " ha detto Cha. Il contenuto di nutrienti varia leggermente ogni giorno a seconda delle voci del menu servite. Comprendendo esattamente di cosa è fatto questo liquido, Cha potrebbe essere in grado di sviluppare strategie più intelligenti per utilizzarlo, attraverso il recupero delle risorse, riutilizzo strategico o altri metodi.
Il trucco è la scala
I pro, i contro e le ramificazioni di questo approccio saranno studiati a fondo prima di prendere qualsiasi decisione su come ampliarlo, disse Roddy.
"Esistono molte diverse tecnologie di trattamento dei rifiuti organici, e questa è un'opzione, " lei disse.
Diversi studenti sono coinvolti in questo progetto di ricerca, tra cui due studenti universitari del Delaware Environmental Institute (DENIN) Environmental Scholars. Larissa Gallia, uno studente junior emergente di ingegneria ambientale, ha lavorato con Cha su questo progetto da novembre, aiutando con il campionamento e l'analisi. È appassionata di ricerca ambientale fin dall'infanzia, quando ha visto una statistica sbalorditiva sull'insicurezza dell'acqua in una mostra museale. Le Nazioni Unite riferiscono che entro il 2025, due terzi della popolazione mondiale potrebbero vivere in condizioni di stress idrico.
"Fare ricerca come studente universitario mi ha permesso di esplorare ciò che voglio fare e mi ha anche dato esperienza nella scrittura di relazioni, realizzare manifesti di ricerca, e altro ancora, " lei disse.
La Gallia ha trascorso l'estate come cooperativa in una compagnia aerospaziale e della difesa, ma spera di riprendere le sue ricerche con Cha durante il semestre autunnale.
Questo tipo di esperienza con la ricerca sulla gestione dei rifiuti potrebbe dare agli studenti un vantaggio quando si tratta di prospettive di lavoro.
"Come datore di lavoro e qualcuno che assume, Penso che questa sia una grande opportunità per gli studenti, " ha detto Roddy. "Questa è un'esperienza che si distinguerebbe davvero per i professionisti dei rifiuti solidi".
Progetti come questi, che hanno il potenziale per affrontare grandi sfide nella sostenibilità, sono un segno distintivo del College of Engineering di UD.
"Questa collaborazione con DSWA fornirà importanti approfondimenti chimici per aiutare a informare le decisioni di un'agenzia chiave nella nostra comunità e avere un grande impatto in tutto lo stato e la regione, "ha detto Kristi Kiick, vice preside di ingegneria presso UD. "Potrebbe anche aiutare a sviluppare nuovi modi per la nostra comunità di gestire i suoi rifiuti alimentari e rallentare la velocità con cui smaltiamo i nostri rifiuti nelle discariche".
Michelle Bennet, responsabile della sostenibilità presso l'Università del Delaware, è coinvolto in questo progetto e vede un grande potenziale.
"Partnership e progetti come questi aiutano UD a migliorare la nostra sostenibilità nel campus sfruttando le competenze accademiche per comprendere meglio e cercare soluzioni ai problemi persistenti nel campus, " ha detto. "Lo spreco di cibo è un problema su larga scala con cui ogni cucina lotta; lo spreco alimentare ha importanti impatti finanziari e ambientali per tutti noi. Ci auguriamo che questa partnership e altre aiutino UD ad affrontare le proprie sfide relative allo spreco alimentare, ricercando e sperimentando nuove soluzioni che potrebbero aiutare ad affrontare questo problema su scala più ampia".
Questa ricerca potrebbe avere implicazioni anche per i rifiuti agricoli, un problema importante lungo la penisola di Delmarva, così come i rifiuti di cantiere, disse Bennet.
"Ci sono molte sfide generali su cui questa ricerca potrebbe potenzialmente avere un impatto, " lei disse.