Valorizzazione di scarti dell'industria agroalimentare per la produzione di biogas e biofertilizzanti e valutazione degli effetti agronomici = Valorization of agro-industrial waste for biogas and biofertilizer production and evaluation of agronomic effects

La filiera agroalimentare genera ogni anno più di 190 milioni di tonnellate di sottoprodotti a livello mondiale, derivanti da ogni fase del processo produttivo, dalla coltivazione alla distribuzione e all’utilizzo. La conversione degli scarti agroalimentari in prodotti ad alto valore aggiunto rappresenta un’opportunità per promuovere un’agricoltura a basso impatto ambientale e circolare. L’economia circolare mira a minimizzare la produzione dei rifiuti, ottimizzare l’utilizzo delle risorse e creare valore da ciò che tradizionalmente viene considerato uno scarto. Nel settore della produzione agricola globale ogni anno vengono generate 55 milioni di tonnellate di rifiuti alimentari, di questi tra 16,5 e 20,5 milioni di tonnellate provengono da frutta e verdura. In particolare, i sottoprodotti dell’industria melicola costituiscono una quota rilevante di questi rifiuti. Nel 2019 la produzione mondiale di mele ha raggiunto circa 87,24 milioni di tonnellate, posizionandosi al quarto posto nel consumo globale di frutta fresca. Parallelamente, si stima che siano state generate tra 3,91 e 4,70 milioni di tonnellate di sottoprodotti. Il presente studio si focalizza sull'analisi della digestione anaerobica degli scarti della mela, costituiti prevalentemente da buccia, semi e steli, con l'obiettivo di valutarne il potenziale nella produzione di biogas e nella formulazione di un digestato ad alto valore agronomico. Le prove in laboratorio sono state condotte in condizioni mesofile e con alimentazione batch, variando il rapporto substrato:inoculo (S:I) 1:1, 2:1, il trattamento del substrato (nessuno, microonde e ultrasuoni) e il volume del reattore (250 ml, 500 ml e 2000 ml). L'obiettivo è stato valutare l'influenza di questi parametri sulla produzione di biogas e sulla qualità del digestato. Il digestato prodotto, analizzato per valutarne la conformità al Regolamento 2019/1009/UE, è stato impiegato come fertilizzante in prove di coltivazione di piante di pomodoro in serra. Sono state testate tre diverse formulazioni, variabili per il contenuto di azoto (25, 50 e 100 kg N/ha). L’effetto del digestato sulla crescita delle piante è stato confrontato con quello di un fertilizzante minerale NPK (contenente azoto, fosforo e potassio), con un compost commerciale e con un testimone non trattato. Ogni trattamento è stato replicato dieci volte. Nonostante la complessa composizione del substrato utilizzato, i risultati sperimentali hanno dimostrato un’alta efficienza del processo. Sono state ottenute percentuali di metano (CH4) nel biogas pari al 79,69% v/v nella configurazione con rapporto S:I pari a 1:1, substrato trattato mediante gli ultrasuoni e volume del reattore di 500 ml; il 78,07% v/v nella configurazione con rapporto S:I pari a 1:1, substrato non trattato e volume del reattore di 500 ml. I risultati ottenuti dimostrano l'elevato potenziale della digestione anaerobica degli scarti della mela come strategia per la valorizzazione degli scarti agroalimentari. Le elevate percentuali di metano raggiunte, associate alla produzione di un digestato ad alto valore agronomico, aprono nuove prospettive per la creazione di modelli di bioeconomia circolare, riducendo l'impatto ambientale e promuovendo l'utilizzo sostenibile delle risorse.