SMART-H2O è un sistema modulare multistadio per il trattamento avanzato di acque industriali e reflue, progettato per la rimozione di contaminanti organici persistenti, metalli pesanti e carica microbica. Il prototipo integra tecnologie complementari di adsorbimento, membrane funzionalizzate, geopolimeri, fotocatalisi ed elettrofotocatalisi in una configurazione riconfigurabile e scalabile, validato in ambiente rilevante. Con questa soluzione è possibile adattare sequenza e materiali filtranti alle caratteristiche del refluo, raccogliendo dati prestazionali utili al dimensionamento, allo scale-up e alla valutazione tecnico-economica. Partendo da risultati di laboratorio, si è raggiunto TRL 6 con un prototipo funzionante in grado di trattare almeno 2 L/min, aprendo prospettive di applicazione per il riuso delle acque e la riduzione dell'impatto ambientale degli scarichi industriali.
Prototipo SMART-H2O: Impianto pilota multistadio realizzato e assemblato in configurazione skid, a funzionamento autonomo o integrato, per il trattamento dei reflui industriali.
Sistema modulare multistadio per il trattamento avanzato delle acque industriali
Il prodotto/servizio consiste in un impianto pilota modulare per il trattamento di acque industriali e reflue contaminate, rivolto a imprese manifatturiere, agroalimentari, chimiche e, più in generale, a soggetti che devono ridurre il carico inquinante degli scarichi o valutare scenari di riuso dell'acqua. Il sistema è basato su una sequenza configurabile di stadi di trattamento inseriti in uno skid: prefiltrazione, cartucce adsorbenti, membrane funzionalizzate, geopolimeri/zeoliti e stadi di ossidazione avanzata fotocatalitica ed elettrofotocatalitica. In funzione della matrice da trattare, possono essere selezionati materiali e condizioni operative diverse, così da agire su contaminanti organici persistenti, IPA, PFAS, metalli pesanti e carica microbica. Il servizio comprende l'analisi del refluo, la scelta della configurazione più idonea, l'esecuzione di prove sul prototipo, la valutazione delle prestazioni di abbattimento e la raccolta dei dati necessari a definire criteri di dimensionamento e possibili sviluppi industriali.
L'innovazione principale è il passaggio da singole tecnologie validate in laboratorio a un sistema integrato, modulare e riconfigurabile in scala pilota. Rispetto ai trattamenti tradizionali, SmartH2O combina approcci fisici, adsorbenti e ossidativi per affrontare matrici complesse e contaminanti di diversa natura. Il sistema integra geopolimeri e zeoliti per metalli pesanti, membrane funzionalizzate per inquinanti organici, scaffold in PLA stampati in 3D e funzionalizzati con nanorods di TiO2, oltre a stadi di fotocatalisi ed elettrofotocatalisi. La modularità consente di variare sequenze, tempi di contatto, ricircolo e materiali, riducendo il rischio di soluzioni standard non adatte al refluo reale. Il prototipo genera inoltre dati utili a curve prestazionali, criteri di scale-up, fattibilità tecnico-economica e Life Cycle Costing.
Validazione dimostrativa di uno skid multistadio per il trattamento avanzato di acque industriali
Prototipo SMART-H2O: Vista 3D di sintesi dell’impianto completo, presentata nel workshop tecnico, con dettaglio delle soluzioni progettuali di filtrazione.
Validazione dimostrativa di uno skid multistadio per il trattamento avanzato di acque industriali
Il prototipo SmartH2O è stato validato, attraverso l'assemblaggio di un impianto pilota multistadio e una campagna di prove su acque modello e reflui industriali. Il prototipo, presentato anche nel laboratorio dimostrativo del 26 marzo 2026 presso il Centro Santa Elisabetta dell'Università di Parma, ha permesso di verificare l'integrazione tra stadi adsorbenti, membrane, geopolimeri e processi di ossidazione avanzata. Le prove hanno evidenziato prestazioni significative: abbattimenti degli IPA fino al 99% in specifiche condizioni di prova, rimozione superiore al 70% con membrane fotocatalitiche in pochi minuti, incrementi del 6-9% per membrane funzionalizzate, rimozione pressoché completa di Cu2+ e Zn2+ dopo circa 10 minuti con geopolimeri e compositi, oltre alla conferma del potenziale di riduzione della carica microbiologica. Il sistema ha raggiunto TRL 6, trattando almeno 2 L/min e fornendo indicazioni per lo scale-up industriale.
CIPACK - Centro Interdipartimentale per il Packaging, Università degli Studi di Parma
CIDEA - Università degli Studi di Parma
Laboratorio Terra&Acqua Tech - Università di Ferrara
ISSMC-CNR
CFR - Consorzio Futuro in Ricerca
Il prototipo può essere valorizzato come piattaforma dimostrativa e di testing per imprese interessate a reflui reali. Prossimi passi: campagne con partner industriali, configurazioni dedicate, studi di fattibilità tecnico-economica/LCC e scale-up verso applicazioni pilota o preindustriali.
Prototipo SMART-H2O: Esempio e training d’uso al pubblico tecnico sulle procedure applicative e di utilizzo dell’impianto.