Il progetto VALSOVIT è stato proposto come strumento d'innovazione tecnologica per la valorizzazione degli scarti della filiera vitivinicola per la produzione di sostanze ad alto valore aggiunto utilizzando tecnologie sostenibili. I principali risultati ottenuti nell’ambito della valorizzazione chimica ed energetica hanno riguardato la produzione di poliidrossialcanoati, di butanolo come intermedio per la sintesi di bio-anidride maleica, di biogas e i relativi studi di sostenibilità economica dei processi. Risultati specifici della valorizzazione in ambito salutistico sono stati l’ottimizzazione di processi estrattivi green per il recupero di biomolecole attive e l’identificazione, attraverso opportuni test biologici in vitro e in vivo, di estratti da utilizzare come ingredienti per prodotti funzionali.
Gli scarti dell’uva si trasformano in prodotti ad alto valore aggiunto attraverso processi chimici e biotecnologici sostenibili
In un contesto regionale di filiera vitivinicola che allo stato attuale considera principalmente processi di valorizzazione di prima generazione degli scarti (raspi freschi, bucce, vinaccia bianca, feccia, teste e code di distillazione dell'etanolo), il progetto Valsovit ha proposto lo sviluppo di nuove forme di valorizzazione di seconda generazione, che si sono dimostrate opportunità concrete nei settori della chimica e dell’energia, della nutraceutica e della cosmetica, dell’ingredientistica alimentare e dei prodotti fitosanitari. L’approccio di seconda generazione prevede la destinazione degli scarti verso processi con un più alto livello tecnologico, elevata sostenibilità̀ e un ridotto impatto ambientale – ad esempio, tecnologie estrattive con basso o nullo impiego di solventi organici; strategie biotecnologiche e trasformative integrate; utilizzo di sistemi catalitici ad alta efficienza in processi a cascata – per ottenere (bio)sostanze ad alto valore aggiunto e con ricadute diversificate in più settori di mercato. I risultati del progetto rappresentano un’occasione per incrementare la competitività̀ del tessuto produttivo vitivinicolo emiliano-romagnolo e nazionale, promuovendo uno sviluppo tecnologico sostenibile della filiera, con un approccio operativo ispirato ad un modello di simbiosi industriale.
La valorizzazione di seconda generazione offre importanti ricadute per l'industria chimica e salutistica promuovendo, con un approccio operativo ispirato ad un modello di simbiosi industriale, uno sviluppo tecnologico sostenibile della filiera. Nell’ambito della valorizzazione chimica, i sottoprodotti vengono impiegati per la produzione di platform chemicals e di bio-polimeri. Rispetto alla ricaduta salutistica, lo stato dell'arte disegna un contesto regionale sostanzialmente inesplorato, ma fortemente proteso verso la ricerca di nuove fonti naturali per lo sfruttamento di biomolecole attive.
- Impiego di un processo sostenibile, modulabile e spendibile anche in altri contesti di filiera, per l’estrazione di biomolecole attive utilizzabili in contesti industriali diversificati - uso di estratti per la formulazione di integratori e di alimenti funzionali - sviluppo di impianti per la produzione di butanolo da teste e cose di distillazione dell’etanolo - impiego di bioplastiche da scarti agri-food per packaging ed imballaggi, teli per la pacciamatura in agricoltura - l’applicazione della metodologia LCA a diversi scenari di valorizzazione delle biomasse
I principali output del progetto Valsovit
Procedimento migliorato per la trasformazione di bio-etanolo da scarti della filiera vitivinicola in butanolo come intermedio per la produzione di anidride maleica ed alcoli alifatici superiori valorizzabili come carburanti o come lubrificanti.
Il processo, una volta messo a punto, è stato trasferito su una matrice reale, ovvero etanolo da scarti di filiera vitivinicola contenenti impurezze fornito dall’azienda CAVIRO dimostrando che, non solo mantiene le stesse conversioni e selettività in presenza dei sottoprodotti organici contenuti nell’alimentazione, ma resiste anche in presenza di sostanziali quantità di acqua fino al valore di azeotropo (5% di acqua). Questo tipo di approccio, che rappresenta un notevole vantaggio dal punto di vista dell’economia di distillazione dello scarto, è innovativo anche in quanto il primo a valutare l’impiego di una matrice reale. In collaborazione con il LEAP-Polimi è stato definito uno schema di processo preliminare di tipo batch con tre sezioni: unità di reazione, sezione di separazione ed unità di distillazione. I prodotti di interesse e il catalizzatore vengono separati dal sottoprodotto (sodio acetato) attraverso lavaggi con etanolo. Sono di seguito predisposte opportune unità di riscaldamento che inducano l’evaporazione di prodotti, etanolo di lavaggio e non convertito con conseguente recupero del catalizzatore. La corrente gassosa così generata può essere direttamente convogliata in una colonna di distillazione dedicata per consentire il frazionamento dei componenti. La collaborazione con un’altra unità del progetto ha infine fornito una valutazione LCA del processo.
Terra&AcquaTech; C.R.P.A.;LEAP-Polimi; CIRI-EA; Caviro Distillerie s.r.l.; SADAM; AMBROSIALAB ; CBC-EUROPE; Dipartimento CHIMIND
Il prodotto è stato valorizzato attraverso il deposito di una domanda di brevetto per invenzione industriale: numero 102018000004226.
Trasformazione di bio-etanolo da scarti di filiera vitivinicola in butanolo: intermedio per la produzione di anidride maleica ed alcoli superiori valorizzabili come carburanti o lubrificanti