Ogni anno in Canada, sei trilioni di litri di acque reflue urbane sono parzialmente trattate e rilasciate nell'ambiente, mentre altri 150 miliardi di litri di liquami non trattati vengono scaricati direttamente nelle acque superficiali incontaminate.

Ora i ricercatori hanno trovato un modo per arginare quel flusso:filtrando i rifiuti attraverso le radici dei salici. Sperimentando una piantagione in Quebec, gli scienziati stimano che oltre 30 milioni di litri di acque reflue primarie per ettaro possono essere trattati annualmente con la "bioraffineria".

I loro risultati sono stati pubblicati il ​​14 giugno sulla rivista Scienza dell'ambiente totale .

"Stiamo ancora imparando come questi alberi possono tollerare e trattare volumi così elevati di acque reflue, ma il complesso kit di strumenti "fito"-chimici di Willows ci sta dando indizi interessanti, " ha detto Eszter Sas, autore principale dello studio e un dottorato di ricerca. studente all'Université de Montréal.

I salici sono naturalmente tolleranti alla contaminazione e le loro radici filtrano l'alto contenuto di azoto nelle acque reflue, triplicando di fatto la biomassa prodotta, che possono poi essere raccolti per i biocarburanti lignocellulosici rinnovabili, un'alternativa ai combustibili fossili.

Biocarburanti di seconda generazione

Questa biomassa può quindi essere raccolta per produrre biocarburanti lignocellulosici rinnovabili. Un'alternativa ai combustibili fossili, questi cosiddetti biocarburanti di seconda generazione non competono direttamente per le materie prime nella catena alimentare

Nella loro ricerca, Sas e un team canadese-britannico di scienziati agrari, biochimici e ingegneri chimici dell'UdeM e dell'Imperial College di Londra hanno utilizzato una tecnologia avanzata di profilazione metabolomica (chimica) per identificare anche nuove sostanze chimiche "verdi" estraibili prodotte dagli alberi.

Oltre all'acido salicilico (meglio conosciuto come l'ingrediente principale dell'aspirina), che i salici producono in grandi quantità, una serie di sostanze chimiche "verdi" è stata arricchita attraverso la filtrazione delle acque reflue, che hanno un significativo antiossidante, anticancro, proprietà antinfiammatorie e antimicrobiche.

"Mentre la maggior parte dei composti chimici indotti non sono stati visti prima nei salici, alcuni sono stati osservati in piante tolleranti al sale come la liquirizia e le mangrovie e sono noti per essere potenti antiossidanti, " ha detto Sas.

"Intrigante, un certo numero di sostanze chimiche indotte sono del tutto atipiche e un mistero. È incredibile quanta nuova chimica vegetale ci sia ancora da scoprire, anche tra i salici, che esistono da migliaia di anni, " lei ha aggiunto.

"Sembra probabile che stiamo ancora solo grattando la superficie della complessità chimica naturale di questi alberi, che potrebbe essere sfruttato per affrontare i problemi ambientali".

Rese sorprendentemente alte

Considerando l'impatto che il trattamento delle acque reflue da parte dei salici avrebbe sui rendimenti annuali di biocarburanti lignocellulosici e prodotti chimici "verdi", Il team di Sas si aspettava ripercussioni negative dall'irrigazione della loro piantagione sperimentale con le acque reflue.

Però, sono rimasti sorpresi quando i rendimenti sono aumentati così tanto.

"Uno dei vantaggi dell'utilizzo di soluzioni naturali per affrontare le sfide ambientali come il trattamento delle acque reflue è che possiamo generare bioprodotti complementari, come le bioenergie rinnovabili e la chimica verde, ", ha affermato il supervisore del dottorato di ricerca di Sas presso UdeM, autore senior Frédéric Pitre.

"Questo concetto di bioraffineria sembra essere fantastico nel consentire alle nuove tecnologie ambientali di competere economicamente con i mercati altamente consolidati dei combustibili fossili e delle sostanze chimiche a base di petrolio, contribuendo anche a ridurre i danni umani in corso all'ecosistema".