Attualmente gli scarti organici da filiere agroalimentari e zootecniche vengono destinati a biodigestori, usati per ottenere compost di scarsa qualità oppure smaltiti come rifiuti. In natura questi materiali sono substrato ottimale di crescita per insetti specificamente adattati come la “mosca soldato” Hermetia illucens (Diptera, Stratiomyidae), una mosca non infestante (gli adulti vivono pochi giorni, non si nutrono, non trasmettono patogeni) le cui larve convertono in modo rapido ed efficiente grandi quantità di substrati organici umidi in biomassa proteica ricca di grassi, utilizzabile per vari scopi. Nell’ambito del progetto VALORIBIO è stato sviluppato un impianto pilota ad elevata automazione per l’allevamento massale di mosca soldato, il primo per la regione Emilia Romagna. Tale prototipo è un elemento indispensabile nell’ottica dello sfruttamento industriale di questi insetti bioconvertitori per la valorizzazione di scarti organici in prodotti ad alto valore aggiunto.
Le due parti dell'impianto pilota per l'allevamento industriale di mosche soldato nel progetto VALORIBIO
Nell’ambito del progetto VALORIBIO è stato realizzato un impianto dimostrativo per l’allevamento industriale di mosche soldato in grado di convertire i rifiuti/sottoprodotti organici in prodotti di alto valore aggiunto: la biomassa di larve mature ricca di proteine e lipidi ed il compost residuo, che è un ammendante di ottima qualità. Il prototipo di impianto è costituito da due parti principali: l’area riproduzione degli adulti per la produzione massale di uova e la parte di bioconversione del substrato ad opera delle larve di mosca soldato. Inoltre è corredato da un componente per la triturazione-dosatura del substrato iniziale e da uno specifico vaglio per la separazione meccanica delle larve dal residuo post-allevamento. Tale impianto pilota è in grado di produrre in maniera costante e ripetibile decine di Kg di larve ad ogni ciclo di crescita in modo semi-automatico. Il prototipo è stato progettato e realizzato per essere modulare e quindi scalabile industrialmente e presenta innovazioni tecnologiche come l’integrazione di dispositivi per il controllo da remoto ed un sistema per la raccolta delle uova, sviluppato tramite stampa 3D, di cui è stata depositata una domanda di brevetto.
Lo sfruttamento industriale di insetti è una delle tecnologie più innovative per produrre grassi e proteine in modo più sostenibile e per convertire e valorizzare la grande quantità di rifiuti/sottoprodotti organici che ora non viene sfruttata e rappresenta un costo. Il prototipo sviluppato unisce la grande efficienza delle mosche soldato come bioconvertitori e l’automazione degli impianti industriali. Il principale aspetto innovativo dell’impianto è di essere stato progettato e realizzato per ridurre al massimo l’apporto di lavoro manuale tipico degli attuali allevamenti di insetti.
Le potenziali applicazioni dell’impianto di allevamento industriale di mosche soldato sono in generale tutte quelle che riguardano la trasformazione di scarti organici in biomassa (insetti, ricchi in proteine, lipidi e chitina) e compost organico ad alto valore aggiunto. Considerate le attuali limitazioni normative, ora è possibile allevare le mosche soldato su sottoprodotti di filiere vegetali ricavando mangimi per il settore ittico ma la prospettiva è di usare un’ampia varietà di substrati organici ed ampliare le potenzialità di utilizzo di questi insetti per diversi scopi industriali.
Il bioconvertitore del prototipo di impianto pilota per l’allevamento industriale di larve di mosca soldato
Realizzazione di bioplastiche biodegradabili per scopi agricoli a partire dalle proteine di insetti allevati su deiezioni avicole
Durante il progetto VALORIBIO il prototipo di impianto è stato utilizzato per convertire le deiezioni dei polli in larve di mosca soldato e compost ammendante. Le larve sono state frazionate nelle loro componenti principali e la frazione proteica, debitamente combinata con specifici additivi è stata utilizzata per realizzare delle bioplastiche biodegradabili da utilizzare in ambito agricolo (teli di pacciamatura). Il compost residuo è stato invece utilizzato per prove agronomiche in cui si dimostrato un ottimo ammendante per piante di interesse agrario (lattuga, pomodoro, basilico). Grazie al prototipo di impianto e all’abilità di assimilazione delle mosche soldato è stato quindi possibile trasformare un materiale difficile da smaltire (come la pollina) in plastica biodegradabile che alla decomposizione rilascia azoto nel terreno, con proprietà fertilizzanti.
Capofila: BIOGEST-SITEIA (UNIMORE) KOUR ENERGY S.R.L. InterMech Mo.Re (UNIMORE) Siteia.Parma (UNIPR)
Attualmente il prototipo può essere usato per convertire sottoprodotti vegetali in larve utilizzabili per mangimi ittici. Superando le limitazioni normative sarà possibile bioconvertire varie tipologie di scarti organici e utilizzare gli insetti ottenuti e le loro frazioni (proteine, grassi, chitina) per applicazioni industriali in diversi ambiti (agroalimentare, biomedicale, energetico)
Ultime fasi della bioconversione da scarti organici a prodotti ad alto valore aggiunto: separazione larve mature di mosca soldato da residuo di crescita (che funge da ammendante di alta qualità)