Il fosforo è un elemento essenziale per la vita e un pilastro fondamentale dell’agricoltura moderna. Tuttavia, è anche una risorsa finita, inserita dall’Unione Europea nell’elenco delle materie prime critiche a causa della sua scarsità e della dipendenza dalle importazioni estere. In particolare, la guerra contro l’Iran e la conseguente chiusura dello Stretto di Hormuz sta provocando una scarsità di fertilizzanti, come annunciato anche dalla FAO.
In questo scenario, una ricerca italiana apre la strada a una vera economia circolare: trasformare i fanghi di depurazione urbana da scarto problematico a miniera di nutrienti.
Lo studio, divulgato sulla prestigiosa rivista Journal of Cleaner Production, è il frutto della collaborazione tra il Consorzio INSTM, l’Università di Brescia (sotto il coordinamento della professoressa Elza Bontempi) e il Politecnico di Milano (con il contributo del professor Carlo Punta).
I fanghi come rifiuto ingombrante
Ogni anno, i processi di depurazione delle acque reflue urbane generano milioni di tonnellate di fanghi. La gestione di questi residui è una sfida articolata, spesso contengono metalli pesanti, residui farmaceutici e microplastiche, rendendo il loro spargimento diretto in agricoltura sempre più limitato e normato.
Allo stesso tempo, questi fanghi sono ricchissimi di fosforo, immagazzinato durante il metabolismo umano e i processi biologici di trattamento delle acque.
Irrigazione dei terreni agricoli con fertilizzanti. © Paskvi via pixabay.com
L’estrazione assistita da microonde
La vera innovazione proposta dal gruppo di ricerca sta nell’uso della tecnologia a microonde per il recupero del nutriente. Diversamente dei metodi termici tradizionali (come l’incenerimento), il trattamento con microonde offre diversi vantaggi:
- Efficienza energetica: Il riscaldamento è selettivo e immediato, diminuendo i tempi di reazione.
- Qualità del prodotto: Il fosforo estratto mostra un grado di purezza elevatissimo, senza contaminanti organici.
- Sostenibilità: Il processo permette di ottenere un fertilizzante “ready-to-use” o una materia prima nobile per l’industria chimica, riducendo la necessità di estrarre fosfati dalle miniere.
Il cuore della tecnologia consiste nel sottoporre i fanghi a un trattamento acido assistito dalle microonde. Questa combinazione permette di solubilizzare il fosforo contenuto nei solidi in modo molto più rapido ed efficace rispetto ai metodi convenzionali. In seguito, attraverso processi di precipitazione controllata, il fosforo viene recuperato sotto forma di sali (come la struvite o fosfati di calcio), pronti per essere reinseriti nel ciclo produttivo.
Verso l’indipendenza mineraria dell’Europa
L’importanza di questa scoperta non è solo accademica, ma assume un forte rilievo geopolitico ed economico. Attualmente, la maggior parte delle rocce fosfatiche viene estratta in Paesi come Marocco, Cina e Russia, rendendo l’Europa dipendente dalle importazioni. Come rimarcato dai ricercatori, dimostrare la possibilità di estrarre fosforo di altissima qualità dai rifiuti urbani significa trasformare in maniera concreta le nostre città in vere e proprie “miniere urbane”.
L’implementazione di questa tecnologia su scala industriale permetterebbe di ridurre i costi di smaltimento dei fanghi a carico dei comuni e, contemporaneamente, di stabilizzare i prezzi dei fertilizzanti per gli agricoltori. Inoltre, questo approccio garantirebbe una maggiore protezione dell’ambiente, evitando il fenomeno dell’eutrofizzazione delle acque causato dal rilascio incontrollato di nutrienti e chiudendo il cerchio della sostenibilità.
Il lavoro coordinato da Elza Bontempi e Carlo Punta rappresenta un’eccellenza della ricerca italiana nel campo della chimica verde. La rivoluzione delle microonde non è solo un progresso tecnico, ma un passo decisivo verso un futuro in cui il concetto di “rifiuto” svanirà per lasciare spazio a quello di risorsa rigenerabile.
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