La lotta alla scarsità d'acqua sta diventando una delle principali sfide del 21° secolo, con la garanzia di una fornitura pulita chiave per gli sforzi. Il progetto REGROUND ha sviluppato un romanzo, green ground water-innovazione ed è pronta a introdurla nei mercati europei.

Comunale, la domanda agricola e industriale di acqua sta crescendo in tutto il mondo. Allo stesso tempo, le risorse idriche sono sempre più degradate, a causa dell'erosione delle infrastrutture e dell'inquinamento.

Metalli tossici che contaminano i siti delle acque sotterranee, pozzi per abbeveratoi o siti di filtrazione delle sponde dei fiumi, presentare la minaccia più comune; con numerosi metodi disponibili per la loro rimozione o immobilizzazione. Però, questi richiedono spesso un investimento finanziario e tecnico proibitivo, rendendoli non disponibili per molte regioni.

Per combattere questa situazione, il progetto REGROUND, finanziato dall'UE, ha sviluppato nanogeotecnologie a basso costo per l'immobilizzazione di contaminanti tossici. Il progetto ha applicato la tecnologia di bonifica delle acque sotterranee su scala reale, con tre piloti e due barriere di grandi dimensioni installate all'interno di siti industrialmente inquinati, osservando la riduzione dei metalli pesanti tossici disciolti nelle acque sotterranee.

Una barriera assorbente in situ

Prima del progetto REGROUND, il team aveva già avuto alcuni anni di esperienza nello sviluppo di una tecnologia che iniettava nanoparticelle di ossido di ferro (NP) nei pennacchi di contaminanti delle acque sotterranee. La fattibilità di questo approccio è stata testata con successo in esperimenti di laboratorio e sul campo.

Delineando REGROUND, il coordinatore del progetto, il dott. Sadjad Mohammadian, afferma:"Il nostro consorzio ha lavorato su diversi progetti che utilizzano le nanotecnologie per applicazioni ambientali. Diversi aspetti della tecnologia proposta, compresa la distribuzione di particelle nel sottosuolo, sintesi di nuove particelle, reattività e tossicità ambientale, sono stati sviluppati dai nostri membri. In REGROUND abbiamo consolidato questa conoscenza per migliorarla e portarla sul mercato."

Il metodo barriera di REGROUND funziona iniettando le NP di ossido di ferro ad alta tecnologia nei sedimenti, utilizzando pozzi semplici in falde acquifere. Le NP percorrono distanze predeterminate e poi precipitano sul materiale acquifero, senza ostruire i pori.

Per il dottor Mohammadian questa fase ha rappresentato la sfida più grande per il progetto, "Dovevamo produrre NP metastabili; cioè, che restano in sospensione, non precipitare o sedimentare durante la sintesi, produzione, trasporto e iniezione, iniziando a precipitare solo dopo l'iniezione." Come spiega il dottor Mohammadian, "Questo ci ha richiesto di sviluppare una sintesi innovativa, facilmente adattabile alle proprietà di ogni falda."

Le acque sotterranee contaminate fluiscono quindi attraverso questa zona NP, dove i metalli pesanti tossici disciolti vengono adsorbiti alle NP, con acqua priva di metalli poi rilasciata a valle. Poiché è facile da applicare e non richiede grandi infrastrutture e rimozione del suolo, i costi di pulizia sono notevolmente ridotti.

L'approccio mira specificamente all'arsenico, bario, cadmio, cromo, rame, guida, mercurio e zinco, tutti identificati come i principali contaminanti delle acque sotterranee.

Dopo due applicazioni pilota, REGROUND ha adottato l'innovazione per due falde acquifere contaminate in siti industriali, in Spagna e Portogallo.

I risultati del monitoraggio post-iniezione del progetto indicano che i metalli pesanti sono stati rimossi con successo ai livelli previsti nel piano di bonifica. Questi risultati indicano che la tecnologia è pronta per il mercato.

Come riassume il dottor Mohammadian, "La replica della tecnologia vicino al mercato e i successivi sforzi di commercializzazione sono parte integrante di REGROUND. Ciò consentirà l'immobilizzazione delle contaminazioni di metalli tossici nei siti che finora non sono stati trattati per motivi tecnici o economici".

Stimolare l'innovazione nel settore idrico

L'ambizione di REGROUND si allinea con l'ambito della politica dell'acqua dell'UE, in particolare la Direttiva 2013/39/UE, che cerca di portare sul mercato nuove tecnologie per la pulizia dell'acqua.

Per far avanzare ulteriormente il lavoro in modo più immediato, il team di progetto sta ora entrando nel mercato della bonifica delle acque sotterranee creando una società spin-off. Questa azienda applicherà NP ad altre contaminazioni, quali cianuri e idrocarburi policiclici aromatici (IPA).

Espandendo su questo, Il dottor Mohammadian dice, "Portando la nostra tecnologia conveniente sul mercato, aiuteremo a stimolare l'innovazione nel settore idrico, facilitare gli sforzi pubblici e privati ​​per migliorare l'Europa, e globale, recupero delle acque sotterranee».