Da uno studio condotto all’Università di Pisa arriva un innovativo approccio di economia circolare che risponde a due delle sfide oggi più sentite a livello globale: l’urgenza della transizione energetica verso fonti rinnovabili e la crescente problematica dello spreco alimentare.

L’obiettivo della ricerca, pubblicata sulla rivista scientifica Journal of Environmental Chemical Engineering, è ambizioso ma concreto: trasformare gli scarti del pane, uno dei rifiuti alimentari più abbondanti al mondo (quasi un milione di tonnellate all’anno), in un biocarburante sostenibile.

Lo studio, finanziato nell’ambito del progetto PNRR NEST, nasce dalla collaborazione tra il Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale (professoressa Anna Maria Raspolli Galletti, Dr. Sara Fulignati e Dr. Lorenzo Bonaldi) e il Dipartimento di Ingegneria dell’Energia, dei Sistemi, del Territorio e delle Costruzioni (professor Stefano Frigo, Dr. Marco Francesconi e Dr. Luca Miglino).

Lo studio affronta per la prima volta la sintesi sostenibile dell’etil levulinato a partire da pane di scarto. L’etil levulinato è un composto di origine biologica ad alto valore aggiunto, già noto per le sue applicazioni nel settore chimico e come additivo ossigenato per i carburanti. I ricercatori e le ricercatrici hanno sviluppato un processo semplice, economico e facilmente trasferibile su scala industriale, utilizzando un catalizzatore a basso costo, l’acido solforico diluito, e adottando elevate concentrazioni iniziali di biomassa.

Questo approccio consente di ottenere flussi di prodotto più concentrati, riducendo i costi di separazione e aumentando l’efficienza complessiva del processo. Ottimizzando parametri come temperatura, tempo di reazione e quantità di catalizzatore, è stata raggiunta una resa massima in etil levulinato pari al 57%, un risultato particolarmente significativo considerando l’origine di scarto della materia prima. L’etil levulinato è già ampiamente studiato come additivo ossigenato per il diesel, ma questa ricerca apre scenari completamente nuovi.

Per la prima volta, il composto è stato testato anche in motori a benzina, in miscela con carburante commerciale a percentuali molto elevate, fino al 40% in volume. I test sperimentali hanno dimostrato che tali miscele non alterano in modo significativo le prestazioni del motore, senza richiedere modifiche agli attuali motori a combustione interna. Al contrario, l’impiego dell’etil levulinato consente di ridurre le emissioni di inquinanti e di diminuire la quota di combustibili fossili nei carburanti commerciali. Questo risultato amplia in modo significativo il potenziale di mercato dell’etil levulinato, che si conferma come additivo ossigenato versatile di origine rinnovabile, utilizzabile sia nei motori diesel sia in quelli a benzina.

“La conversione degli scarti del pane in etil levulinato rappresenta un esempio concreto di come ricerca scientifica e innovazione tecnologica possano contribuire allo sviluppo di soluzioni facilmente applicabili per la produzione di energia rinnovabile – commentano i ricercatori e le ricercatrici – Ridurre lo spreco alimentare, valorizzare rifiuti abbondanti e trasformarli in biocarburanti alternativi ai combustibili fossili significa fare un passo importante verso una mobilità più sostenibile, capace di rispondere alle esigenze ambientali attuali senza rinunciare alla compatibilità con le tecnologie esistenti”.