Solo il 37 % delle acque superficiali europee soddisfa i requisiti ambientali, eppure l'acquacoltura vive di acqua pulita. Il progetto SusWater ha cercato una soluzione con materiali ricavati da cellulosa, chitosano, amido e gelatina, con funghi isolati dalle acque reflue e con sensori portatili che scovano metalli e farmaci. Un lavoro per chimici, biologi e tossicologi insieme — e alla fine puoi scoprire se hai la stoffa del detective dell'acqua pulita.
Quando si parla di cibo, raramente si pensa all'acqua da cui arriva. Eppure l'acquacoltura, cioè l'allevamento di pesci e altri organismi acquatici, è uno dei settori della produzione alimentare che crescono più in fretta, e dipende in larga misura dalla disponibilità e dalla qualità dell'acqua. Il problema è che in Europa solo il 37 % delle acque superficiali soddisfa i requisiti ambientali. L'inquinamento idrico diventa così una questione sempre più urgente, non solo per gli ecosistemi, ma anche per quello che finisce nel piatto.
Da qui è partito SusWater, un progetto finanziato dall'UE che si è posto una domanda molto concreta: come individuare e rimuovere gli inquinanti dall'acqua in modo sostenibile e a basso costo, così da garantire acqua sicura agli allevamenti?
Per rispondere, il progetto ha messo insieme un consorzio di nove partner provenienti da tre continenti. Il punto di forza era la varietà delle competenze: chimica analitica e ambientale, scienza dei materiali, biologia, tossicologia e, infine, esperienza nell'implementazione industriale. Proprio questo mix ha permesso di progettare strategie complete di trattamento delle acque, invece di singole tecnologie isolate che funzionano bene in laboratorio ma faticano a stare in piedi da sole.
È un buon esempio di come si lavora oggi nella ricerca ambientale: nessuno ha tutte le risposte, ma un gruppo in cui ognuno conosce un pezzo diverso del problema riesce ad arrivare molto più lontano.
Il cuore del progetto sono materiali sostenibili ottenuti da risorse rinnovabili e da rifiuti, pensati per eliminare i contaminanti emergenti e gli elementi potenzialmente tossici. Ecco gli ingredienti principali della ricetta SusWater:
Il punto chiave sta soprattutto nel modo in cui questi elementi lavorano insieme. Come spiega Paola Calza, professoressa all'Università di Torino e coordinatrice del progetto: «Li abbiamo combinati con materiali fotocatalitici avanzati e tecnologie a membrana, collegando fotocatalisi, adsorbimento e processi biologici». In pratica, chimica, fisica della luce e biologia collaborano nello stesso impianto.
Ripulire l'acqua è solo metà del lavoro: bisogna anche sapere che cosa contiene. SusWater ha sviluppato e applicato un flusso di lavoro analitico che segue i principali contaminanti noti durante il trattamento, ma che allo stesso tempo individua una frazione più ampia e sconosciuta di microcontaminanti in molti corsi d'acqua diversi. È un po' come cercare le chiavi perdute e, già che ci sei, fare l'inventario di tutto quello che c'è nel cassetto. Questo approccio rende possibili valutazioni che superano i confini tra regioni e tra normative.
Uno dei risultati più tangibili sono i sensori elettrochimici portatili, progettati e brevettati nell'ambito del progetto. Servono a monitorare in situ metalli in tracce e sostanze farmaceutiche, senza dover spedire ogni campione in un laboratorio lontano. Si tratta di un'alternativa a basso costo per il monitoraggio ambientale e per la valutazione della qualità dell'acqua.
Le tecnologie di SusWater non sono rimaste sulla carta: sono state sperimentate con ottimi risultati su acque prelevate in cinque paesi, cioè Danimarca, Italia, Giappone, Spagna e Thailandia.
L'impatto di SusWater va ben oltre la sua durata ufficiale. «Diverse linee di ricerca avviate nell'ambito del progetto sono ora oggetto di sviluppo ulteriore: trasferiscono l'applicazione di materiali avanzati, metodologie analitiche e tecnologie sostenibili di trattamento delle acque a nuovi agenti contaminanti, scenari ambientali e contesti industriali», sottolinea Calza.
Grazie alla collaborazione con istituzioni in Europa, Asia e America del Sud sono nate proposte di nuovi progetti, collaborazioni industriali e iniziative imprenditoriali. Un esempio è Penso Green, una spin-off che sviluppa soluzioni sostenibili a scarico liquido zero per riutilizzare le acque industriali.
Il consorzio ha investito molto anche nella comunicazione: workshop, incontri con le parti interessate, festival della scienza, eventi della Notte dei ricercatori e scuole di formazione internazionali hanno coinvolto ricercatori, studenti, decisori politici, industria e cittadini. C'è perfino un fumetto, «A SusWater story», che racconta il progetto in modo semplice. «Queste iniziative hanno dimostrato che concetti scientifici complessi possono essere comunicati in modo coinvolgente senza compromettere l'accuratezza scientifica», racconta Calza.
In futuro queste tecnologie potranno servire anche all'industria farmaceutica, alla produzione alimentare e alla chimica, dove i contaminanti emergenti sono una sfida crescente. Le conoscenze raccolte possono inoltre aiutare ad attuare la versione riveduta della direttiva UE sul trattamento delle acque reflue urbane, che chiede di rimuovere meglio i microinquinanti.
SusWater ha dimostrato che l'acqua per l'acquacoltura si può ripulire con materiali nati da scarti e risorse rinnovabili, controllandola con sensori economici e portatili. Nove partner di tre continenti hanno unito chimica, biologia, scienza dei materiali e tossicologia, e i risultati continuano a vivere in nuove ricerche, in una spin-off e perfino in un fumetto. Per chi studia materie scientifiche, è la prova che la depurazione dell'acqua è un campo in cui c'è spazio per molte competenze diverse.
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