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PhD Top Stories - Inquinamento: trasformazione di biomassa in materiali compositi funzionalizzati

04 Novembre, 2021

Chiara Spennato, Corso di Dottorato in Chimica

Trasformazione di biomassa in materiali compositi funzionalizzati: la lolla di riso come carrier rinnovabile per l’immobilizzazione di biocatalizzatori

Il problema dell'inquinamento da materiali polimerici e plastici, derivati dal petrolio, ha acquisito negli ultimi decenni una notevole importanza. Il Programma delle Nazioni Unite per l'ambiente ha stimato che l'utilizzo di questi materiali ha un impatto sul capitale naturale di 75 miliardi di dollari l'anno in termini di upstream (estrazione e lavorazione delle materie prime), senza tenere conto del downstream (impatto del materiale dopo che è stato utilizzato). In campo chimico e biotecnologico, le resine polimeriche a base fossile sono utilizzate come carrier per l'immobilizzazione di enzimi che catalizzano reazioni di interesse industriale, dalla sintesi di composti farmaceutici alla chimica fine, alla produzione nel settore alimentare e cosmetico. Negli ultimi anni abbiamo affrontato la sfida di rendere la biocatalisi più sostenibile e adatta ai processi su larga scala della bioeconomia sviluppando biocatalizzatori immobilizzati che sfruttano la biomassa residua dei prodotti agricoli. La lolla di riso ha attirato la nostra attenzione come potenziale carrier rinnovabile per l'immobilizzazione enzimatica. La lolla di riso è un materiale composito poco utilizzato, a bassa densità e molto robusto, ampiamente disponibile, come materiale di scarto, dalla lavorazione del riso. Questo materiale lignocellulosico è la seconda biomassa più abbondante a livello globale, prodotta in circa 120 Mt all'anno, di cui solo 20 Mt vengono utilizzati. La lolla di riso è composta da SiO2, lignina, emicellulosa e cellulosa, quest’ultima ossidabile al fine di introdurre nuovi gruppi funzionali nella matrice organica. La lolla di riso può essere riutilizzata al termine della sua applicazione industriale, rispondendo efficacemente ai criteri della bioeconomia circolare.

Questo studio propone un metodo sostenibile e scalabile che dimostra come sia possibile sfruttare la lolla di riso come carrier di immobilizzazione evitando l'uso di reagenti tossici.

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