CityWiseNet

In Lombardia 448 depuratori attualmente operano con disegno di impianto che non ottimizza il recupero di energia e materia. Tali impianti, a seguito di investimenti in innovazione condotti secondo il modello proposto dal progetto CITY WISE-NET, potrebbero conseguire miglioramenti molto significativi del margine operativo, aumentando in modo sostanziale la capacità competitiva, agendo in particolare sulle seguenti voci di costo e profitto:

riduzione dei costi

• risparmio di energia elettrica per il trattamento fanghi
• risparmio dei costi di smaltimento dei fanghi (riduzione significativa della quantità a seguito della modifica di trattamento)

incremento degli utili

• produzione e vendita di energia elettrica
• produzione e valorizzazione biometano
• produzione e vendita di fertilizzanti
• produzione e vendita di bioplastiche.

Proprio a tale proposito e in considerazione della coerenza delle linee di ricerca e del modello di governance proposto da CITY WISE-NET, risulta di primaria rilevanza la sperimentazione del modello presso siti locali di depurazione, quali in territorio metropolitano del Comune di Milano, gli impianti di S.Rocco e Nosedo.

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Il progetto prevede un forte coinvolgimento delle aziende manifatturiere di prodotti a base polimeriche alle quali vengono proposte modalità di produzione più ecologiche e sostenibili, evitando l'uso di materie prime petrolchimiche, con un enorme ritorno in termine di visibilità, immagine e ottimizzazione del prodotto.
Nel corso degli anni, le plastiche hanno costituito la base per una vasta gamma di articoli di consumo: dalle borse della spesa, agli imballaggi, alle stoviglie monouso, ecc. Il grande successo commerciale delle materie plastiche nella seconda metà del secolo scorso è legato soprattutto a caratteristiche di questi materiali, quali la leggerezza, la lavorabilità e la resistenza alla degradazione.

I nuovi formulati biopolimerici hanno come caratteristica fondamentale la biodegradabilità completa, in linea con le richieste di maggiore sostenibilità ambientale e produzione di materiali green. L’unico punto debole che finora ha limitato l’utilizzo del PHB per la produzione di manufatti biopolimerici risiede nel prezzo troppo caro: ecco che uno degli obiettivi che i ricercatori perseguono da tempo è perciò una maggiore economicità nel suo processo di produzione.
Il progetto Smart City Wise Net propone la sintesi di questo materiale a partire unicamente da prodotti di scarto a costo zero.

Il target più interessante che il progetto ha figurato in questo momento per l’applicazione del PHB è quello dell’industria dei pet- gadget: il PHB possiede infatti proprietà probiotiche molto importanti per la salute degli animali domestici e di allevamento, aiutando a prevenire squilibri, a migliorare l'equilibrio nutrizionale della dieta, aumentare le prestazioni, migliorare la salute gastrointestinale e rafforzare la flora batterica. L’erogazione di probiotici sotto forma di gadget domestico, come ad esempio le ossa per i cani, offre poi ulteriori vantaggi: aiuta a mantenere i denti e la bocca pulita e rappresenta un gioco che migliora lo stato psicofisico dell'animale.

I concimi tradizionali hanno conosciuto un forte aumento di prezzi nell’ultimo biennio. In particolare, i concimi fosfatici e potassici hanno visto le loro quotazioni moltiplicarsi di 4 o 5 volte, di 2 gli aumenti dei concimi azotati. Si tratta principalmente dell’effetto dell’aumento dei prezzi delle commodities agricole, che ha spinto l’agricoltura mondiale a investire maggiormente per intensificare la produzione. Senza contare i costi ambientali: servono circa due tonnellate di petrolio per produrre e spargere una tonnellate di concime azotato, tanto che la stima è che la produzione di fertilizzanti assorba circa il 3-5% dell’energia mondiale. In questo contesto l’Italia è fortemente dipendente dall’estero per l’approvvigionamento di fertilizzanti e per le materie prime necessarie a produrli. Ecco perché le politiche europee strategiche in materia di agricoltura e ricerca (in particolare Horizon 2020) mettono in primo piano la necessità di recuperare i nutrienti dalle biomasse e altri scarti di produzione. L’agricoltura lombarda sostiene annualmente un mercato di fertilizzanti di sintesi pari a 400.000.000 di euro di cui il 41% dovuto ai prodotti di importazione. In tale ottica, reflui, digestati, ceneri e tutto ciò che deriva dalla produzione di energia rinnovabile deve essere recuperato in una logica di attivazione di procedure virtuose di recupero e chiusura del ciclo degli elementi. Il recupero di fertilizzanti e ammendanti rinnovabili proposta dal progetto trova perciò un’interessante sbocco, individuando una fondamentale risposta ad un fabbisogno di mercato.

Il coinvolgimento della fetta di mercato legata all’utilizzo di bio fertilizzanti è stimolata e promossa da due principali fattori: la riduzione dei costi di produzione e il ritorno di immagine offerto ad una filiera certificata che opera con nutrienti totalmente rinnovabili. Tra gli attori del mercato è significativo anche il coinvolgimento dei certificatori di ecolabel.

L’offerta di un prodotto integrato per l’ottimizzazione delle piattaforme di trattamento e valorizzazione dei rifiuti apre un mercato nuovo in questo settore. Fino a questo momento i siti di waste management hanno operato in una logica di puro smaltimento e non di ottimizzazione. Il passaggio ad una logica di ciclo integrato e bioraffineria apre l’interesse per piattaforme ICT in analogia ad altri processi produttivi che necessitano di modelli di ottimizzazione. Questo significa che molte PMI lombarde potranno essere coinvolte nel revamping e ottimizzazione di siti per il waste managment attraverso l’implementazione di piattaforme ICT: non solo depuratori, ma anche ad esempio impianti di compostaggio (73 in Lombardia), impianti di biostabilizzazione, impianti per il recupero selettivo dei materiali.

La piattaforma ICT è in grado di acquisire in tempo reale i dati dal sistema di controllo di impianto, identificare eventuali errori di misura e, nel caso, correggerli per fornire un quadro coerente delle operazioni di processo e utilizzare i dati per effettuare le valutazioni di performance in termini di resa produttiva, di recupero/consumo energetico e di impatto ambientale sia delle singole operazioni unitarie che dell’intero impianto. I principali indicatori di performance sono quindi fruibili al management della realtà municipale/industriale ove la piattaforma è installata.

La filiera del biometano è un asset strategico nazionale, che presto troverà un adeguato inquadramento legislativo e di incentivazione, in quanto gli impegni internazionali vincolano l’Italia ad una quota di immissione di biocarburanti pari al 10% dei consumi entro il 2020 (la quota attuale è inferiore al 4.7%). Il biometano è il combustibile più adatto e diffuso utilizzato per il parco auto e le infrastrutture del sistema Italia. Le aziende che sapranno proporre un sistema di produzione del biometano (purificazione del biogas) saranno leader di mercato di un settore in crescita della green economy, soprattutto se gestito da un’accurata politica industriale/energetica, dare un contributo importante, consentendo l’approvvigionamento energetico su scala locale.

La Lombardia è prima nel settore del biogas. Sono 361, infatti, gli impianti presenti nella regione per una potenza installata di 282 MWe. Gli impianti lombardi sono alimentati per il 50% da reflui zootecnici, che altrimenti dovrebbero essere avviati a depurazione, per il 20% da scarti della lavorazione agricola o sottoprodotti, in alternativa destinati alle discariche, per il 26% da colture energetiche estive come il mais e la parte rimanente da colture di integrazione. Per quanto riguarda l’utilizzo del suolo a fini energetici, la Sau (superficie agricola utilizzata), destinata a mais e triticale per l’alimentazione degli impianti a biogas, è di circa 35mila ettari, al di sotto del 4% della Sau complessiva della regione. Il biogas agricolo consente un’integrazione del reddito dell’azienda, la produzione di energia rinnovabile e il miglioramento dell’impatto ambientale dei reflui zootecnici.

: il progetto è orientato alla definizione di soluzioni ICT funzionali a supportare le Amministrazioni Pubbliche nella stimolazione di un uso efficace e sostenibile delle risorse del territorio, nella gestione integrata di servizi di monitoraggio, controllo, riduzione e trattamento dei rifiuti, nonché nell’incentivazione del ricorso a energia sostenibile. I partner del progetto sosterranno le Pubbliche Amministrazioni aderenti all’iniziativa nell’implementazione della qualità delle infrastrutture per la trasmissione e gestione dei dati al fine di incrementare l’efficacia e l’efficienza dei servizi offerti ai cittadini.
In tale direzione particolare attenzione sarà rivolta al Comune di Milano, sia in merito al coinvolgimento dei depuratori di S.Rocco e Nosedo, per gli aspetti inerenti alla sperimentazione dei risultati sia in qualità di promotore di interventi coordinati per l’integrazione delle diverse Smart Technologies.

In particolare, il progetto si propone in coerenza con le priorità strategiche del Piano Generale di Sviluppo dell’Amministrazione di Milano, e con le linee di indirizzo volte a incentivare lo sviluppo di progetti collaborativi nelle tecniche di Smart Cities and Communities. I risultati di progetto sono inoltre coerenti con le priorità di sviluppo regionale in termini di tutela ambientale, sostenibilità ed efficienza delle risorse ambientali e sostegno allo sviluppo delle imprese per la competitività.
Il progetto è in linea con il Strategia di Specializzazione Intelligente (S3) di Regione Lombardia per il biennio 2014/2015 e, in particolare, con l’area tematica Ecoindustria.