Università degli Studi di Cagliari
Il laboratorio di Tecnologie per il Risanamento Ambientale costituisce uno spazio di ricerca e sperimentazione avanzata dedicato allo sviluppo di soluzioni innovative per la tutela dell’ambiente e la valorizzazione sostenibile delle risorse.
Le attività del laboratorio si svolgono in stretta connessione con il Laboratorio di Analisi Chimiche Ambientali, che mette a disposizione le strumentazioni analitiche necessarie per la caratterizzazione dei campioni e il monitoraggio dei processi sperimentali. Questa integrazione consente di sviluppare e validare in modo completo le tecnologie applicate.
Collocato all’interno dell’edificio Mandolesi (D1) nel campus universitario di Piazza d’Armi, il laboratorio è dotato di reattori, prototipi e impianti pilota che consentono la sperimentazione di processi biologici, chimici, termochimici ed elettrochimici applicati alla depurazione delle acque, al recupero di risorse e alla bonifica dei suoli.
Il laboratorio rappresenta un punto di riferimento per numerosi progetti di ricerca nazionali e internazionali e contribuisce in modo significativo alle attività didattiche dei Corsi di Studio in Ingegneria per l’Ambiente e il Territorio, Ingegneria Ambientale per lo Sviluppo Sostenibile e del Dottorato in Scienze e Tecnologie della Terra e dell’Ambiente.
Oltre alle attività di ricerca e formazione, il laboratorio collabora con enti pubblici e partner industriali, fornendo supporto tecnico-scientifico e sviluppando soluzioni applicative per la gestione sostenibile dei rifiuti, delle acque e dei siti contaminati.
Ogni anno, più di sessanta tra studenti, laureandi, tirocinanti, dottorandi e giovani ricercatori partecipano attivamente alle attività sperimentali, contribuendo alla crescita delle competenze e all’innovazione nei settori della protezione e del risanamento ambientale.
Gruppo di lavoro
Aldo Muntoni, Alessandra Carucci, Angela Serpe, Anna Laura Sanna, Daniele Cabras (CNR-IGAG), Debora Todde, Fabiano Asunis, Gianluigi Farru, Giorgia De Gioannis, Giovanna Cappai, Giulio Sogos, Luca Attene, Luca Musu, Martina Cera, Melinda Mandaresu, Michelangelo David, Mona Ghaslani, Orietta Masala (CNR-IGAG), Paolo Barra, Parisa Endallah, Seyedmehdi Hosseini, Simone Cocco, Stefano Milia (CNR-IGAG), Stefano Cara (CNR-IGAG).
Partner
CNR-IGAG - Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto di Geologia Ambientale e Geoingegneria
Attività scientifiche
Il laboratorio ospita numerose attività sperimentali finalizzate alla protezione dell’ambiente dall’inquinamento e alla valorizzazione di rifiuti e reflui. Sono attualmente attive le seguenti linee di ricerca:
Applicazione di processi biologici avanzati e processi bioelettrochimici innovativi per il recupero di nutrienti dalle acque reflue agro-industriali e per il trattamento delle acque sotterranee multi-contaminate;
Valorizzazione di rifiuti organici per la produzione di energia e materiali a valore aggiunto secondo il concetto di bioraffineria, mediante processi integrati di tipo biochimico (fermentazione/digestione anaerobica/compostaggio) e termochimico (carbonizzazione idrotermica-HTC);
Metodi innovativi e sostenibili per il recupero di elementi critici da RAEE, rottami metallici o contenenti metalli, residui minerari e industriali;
Valorizzazione di rifiuti inorganici attraverso processi di sequestro minerale della CO2;
Trattamento di terreni e sedimenti contaminati da metalli e inquinanti organici mediante soil/sediment washing, elettrocinesi, trattamenti biologici avanzati e sistemi bio-elettrochimici;
Phytoremediation e Phytomining di siti minerari dismessi.
Attrezzature e software disponibili
Il laboratorio dispone di un’ampia gamma di reattori, progettati per studiare e ottimizzare processi di tipo biochimico, chimico, termochimico, bioelettrochimico, elettrochimico, applicati singolarmente o in combinazione. Tra le principali apparecchiature si annoverano:
Reattori biologici per il trattamento delle acque reflue e il recupero di nutrienti;
Celle a combustibile microbiche (MFCs), celle di elettrolisi microbica (MECs) e sistemi bioelettrochimici finalizzati al recupero energetico, al trattamento delle acque reflue e alla produzione di composti ad alto valore aggiunto;
Biosensore per la determinazione della tossicità acuta mediante batteri nitrificanti;
Setup sperimentale per test ecotossicologici con Daphnia magna;
Bioreattori automatizzati su scala di laboratorio e pilota per la valorizzazione aerobica e anaerobica di matrici organiche di scarto in fase liquida o in sospensione con recupero/produzione di biomateriali (ad es.: acidi organici, biopolimeri) e biocombustibili (ad es: biogas, bioidrogeno, alcoli) ad elevato valore aggiunto;
Sistema automatizzato per la determinazione della produzione potenziale di biogas (BMP);
Reattori di trattamento aerobico di matrici solide (rifiuti, terreni contaminati, sedimenti) a scala di laboratorio (sistema SAPROMAT) e pilota dotati di sistemi automatici di generazione di ossigeno;
Reattori su scala pilota per la digestione anaerobica di matrici ambientali solide;
Celle elettrochimiche per bonifica elettrocinetica ed elettrossidativa di terreni e sedimenti contaminati da inquinanti organici ed inorganici;
Reattori a colonna per la stima del rilascio in fase liquida da matrici solide di contaminanti inorganici ed organici, per la rimozione in fase aeriforme o la biodegradazione di contaminanti organici da terreni e sedimenti contaminati;
Reattori ad alta pressione e temperatura per la conversione termochimica di residui organici in ammendanti, fertilizzanti e adsorbenti e per il sequestro mineralogico della CO2;
Reaction station multifunzione a 4 posizioni indipendenti (MYA4 Radleys) con controllo software e registrazione dati per lo studio dei processi di lisciviazione e recupero dei metalli da scarti con scala investigata 50 – 250 mL;
Reattori di scale-up lisciviazione e recupero da 2 L, 5 L e 30 L, termoregolati, dotati di agitazione meccanica e sonda di pH, utilizzabili sottovuoto;
Granulatore a tamburo rotante per il sequestro mineralogico della CO2 e la produzione di aggregati leggeri a partire da residui inorganici;
Attrezzature per la coltivazione e la crescita di microrganismi e piante in condizioni controllate di temperatura, umidità e fotoperiodo;
Fitoreattori per lo sviluppo di tecnologie di fitorimedio e fitoestrazione.