Un progetto trasforma gli scarti dell'olivo in supercondensatori
In Spagna si è concluso un progetto di ricerca che ha portato allo sviluppo di un processo efficace per il riutilizzo degli scarti dell'olivicoltura in diverse applicazioni industriali.
Un progetto in Spagna è riuscito a trasformare con successo gli scarti dell’oliva in carbone attivo con diverse applicazioni.
Al termine del periodo di ricerca, il progetto CARBON+, un’iniziativa congiunta pubblico-privata, ha dimostrato l’efficacia del prodotto come materiale supercapacitore, la sua efficacia nel trattamento delle acque reflue e il suo contributo nel prolungare la durata della salamoia nella lavorazione delle olive.
Questi risultati evidenziano il potenziale dei carboni attivi in varie applicazioni, il che contribuirà allo studio della fattibilità economica del potenziamento del processo a livello industriale.
Avviato nel 2022 nell’ambito del programma di progetti strategici in cooperazione con l’Agenzia per l’Innovazione della Comunità Autonoma di Valencia e cofinanziato dall’Unione Europea, il progetto è stato intrapreso da Greene Enterprise, Aceitunas Serpis, l’Università di Alicante e Aitex.
Il lavoro è stato svolto presso l’impianto pilota di Greene nel parco industriale di Elche utilizzando i residui della lavorazione delle olive forniti da Serpis, un produttore di olive da tavola. I residui sono composti per lo più da noccioli e salamoia, i principali prodotti di scarto del settore olivicolo, ottenuti dopo la lavorazione delle olive da tavola delle varietà Manzanilla e Hojiblanca.
Vedi anche: I ricercatori trasformano i rifiuti degli oliveti in bioplasticaNonostante le approfondite ricerche condotte negli ultimi anni sull’applicazione dei principi dell’economia circolare alle industrie delle olive da tavola e dell’olio d’oliva, la stragrande maggioranza dei rifiuti viene ancora smaltita in discarica.
L'obiettivo finale del progetto CARBON+ era quello di utilizzare la pirolisi per trasformare questi materiali di scarto in carbone attivo di alta qualità attraverso un processo industriale economicamente sostenibile.
L'obiettivo è stato raggiunto e si è ottenuto carbone attivo con una superficie specifica di 1.440 metri quadrati per grammo. Poiché una delle qualità più utili del carbone attivo è la sua capacità di adsorbimento (l'adesione di atomi, ioni o molecole da un gas, liquido o solido disciolto a una superficie), maggiore è l’area superficiale, più efficace è il carbone in tali applicazioni.
Oltre a sviluppare con successo questo processo, sono state studiate tre principali applicazioni industriali per valutare il potenziale valore finale del carbone attivo.
La prima sfrutta l’elevata capacità di adsorbimento del prodotto per eliminare la materia organica in sospensione e i composti fenolici disciolti nella salamoia di fermentazione dell’oliva esausta.
Ciò consente di riutilizzare la salamoia direttamente nell’industria di trasformazione delle olive, riducendo così gli scarti e i costi associati. Il carbone attivo del progetto si è dimostrato più efficace in questa funzione rispetto alle alternative commerciali, rimuovendo un contenuto di polifenoli più elevato grazie alla sua maggiore porosità.
In un’applicazione correlata, il carbone attivo si è dimostrato efficace nella rimozione degli odori nel trattamento delle acque reflue. Ciò è stato dimostrato testando il prodotto su salamoia di fermentazione, acque reflue tessili e acque reflue urbane standard provenienti da un impianto di trattamento attivo.
Vedi anche: I mattoni realizzati con noccioli di oliva riducono l'impronta di carbonio degli edifici, secondo uno studioInfine, il carbone attivo ottenuto è stato valutato per il suo potenziale utilizzo nei supercondensatori per l'accumulo di energia. Negli ultimi anni si è registrato un rinnovato interesse nell’utilizzo dei carboni attivi nello stoccaggio di energia, e questi rimangono un forte candidato nella ricerca di materiali porosi che possano rendere possibile l’economia dell’idrogeno.
I supercondensatori a base di carbonio sono costituiti da due elettrodi di carbonio poroso con un'ampia superficie specifica immersi in un elettrolita e separati da una membrana.
L'accumulo di energia è interamente elettrostatico e, pertanto, innocuo per l'integrità e la stabilità degli elettrodi. Ciò consente al supercondensatore di eseguire fino a 100.000 cicli di caricacon un tasso di deterioramento dell’elettrolita inferiore al 10 per cento, il che rende tale sistema di accumulo altamente desiderabile in applicazioni quali i veicoli elettrici.
È stato dimostrato che gli elettrodi realizzati con il materiale del progetto hanno dato prestazioni comparabili a quelle costruite con carbone attivo in commercio, con prestazioni leggermente inferiori.
Le prestazioni elettrochimiche sono migliorate dopo aver lavato il carbone attivo con acido cloridrico e averne modificato la chimica superficiale tramite trattamento termico. I ricercatori hanno concluso che le prestazioni raggiunte in questa fase erano sufficientemente elevate da giustificare ulteriori ricerche e sviluppi.
Questa conclusione è stata tratta anche riguardo al progetto nel suo complesso, con Greene che ha affermato: “In breve, questi risultati sottolineano il potenziale dei carboni attivi in varie applicazioni, il che contribuirà allo studio della fattibilità economica del potenziamento del processo a livello industriale da parte di entrambe le aziende.”