Home Ricerca e sviluppo Zeoliti e Nanospugne

Le Zeolite

Gli assorbitori naturali di cationi

Le zeoliti sono dei materiali speciali, esse appartengono alla classe di minerali microporosi il loro nome chimico è alluminosilicato idrato di calcio.
Essendo degli scambiatori cationici, posti a contatto con soluzioni elettrolitiche sono in grado di scambiare, in modo più o meno completo, gli ioni presenti nel proprio reticolo con quelli presenti nella fase acquosa; esse scambiano preferibilmente cationi con bassa energia di solvatazione che meglio si adattano all’interno delle finestre del cristallo.

Sfruttando questo processo di scambio, è possibile la depurazione di acque e liquami ad alto contenuto di ammonio. L’utilizzo di zeolite nel settore agricolo, comporta la “cattura” dell’azoto ammoniacale derivante dall’uso di fertilizzanti e dai liquami di allevamento con i conseguenti vantaggi ambientali ed economici:

  • Riduzione dell’inquinamento da nitrati nel sistema idrologico
  • Riduzione di eventuali elementi nocivi presenti nel terreno quali Pb, Cd o Cs
  • Utilizzo finale come ammendante in agricoltura (se non sono presenti elementi tossici)
  • Disponibilità elevata di Zeolite sia naturali che di sintesi
  • Basso costo di acquisto e di gestione
Le Zeolite

Di seguito riportiamo i risultati di alcune prove di abbattimento effettuate in laboratorio con Zeolite naturale (composizione Clinoptilolite 90-95%, Cristobalite 0-5%, Tridimite 0-5%)

Prova effettuata con 10g zeolite + 100 ml soluzione di nitrato d'ammonio (NH4)(NO3) a 100 mg/l di ammonio (NH4+)

Prova effettuata su un campione reale di digestato suino 4000 mg/l NH4+ a pH 8,5

Dalle prove sperimentali è emersa quindi l’efficienza e l’efficacia della zeolite nel trattenimento dell’azoto ammoniacale sia su soluzione sintetica sia sul campione reale. Inoltre i valori di abbattimento maggiori sono stati riscontrati sul campione reale in quanto influenzati da pH più basico (pH=8.5) rispetto alla soluzione sintetica (pH=5.4).

Le zeoliti sono materiali speciali che appartengono alla classe di minerali microporosi, le proprietà principali delle zeoliti sono:

Le zeoliti mostrano selettività nei confronti di determinati cationi, messe a contatto con soluzione policationiche, scambiano primariamente e preferibilmente cationi che meglio si adattano alla loro struttura; cationi che corrispondono a cationi con bassa energia di solvatazione (K, Cs, NH4, Pb, Ba, Sr). In realtà però, anche se messe a contatto con soluzioni contenenti solo cationi non pienamente compatibili, la zeolite lentamente ma inesorabilmente li rimuoverà.
Le zeoliti sono in grado di cedere l’elemento nutritivo in modo lento ottimizzando l’assorbimento da parte della pianta (utilizzo agronomico) che consente un aumento della fertilità del terreno oltre che della capacità di scambio e della ritenzione idrica.

Le Nanospugne

Gli assorbitori anionici

Con il termine Nanospugne ci si riferisce ad una classe di materiali insolubili con pori di dimensioni nanometriche e proprietà superiori di assorbimento e complessazione. Le Nanospugne possono essere sintetizzate usando sia composti organici sia inorganici.

Le Nanospugne

L’unità base è un’unità oligosaccaridica gluco-piranosica che crea una cavità idrofobica, che può ospitare diversi tipi di molecole dando origine a dei complessi. Variegate e molto diverse fra loro risultano essere le applicazioni delle Nanospugne come ad esempio:

  • In campo farmaceutico e drug delivery
  • Nella realizzazione di biosensori
  • Per l'abbattimento di inquinanti organici, inorganici, complessazione di metalli
  • In campo ambientale
  • In campo agricolo e nella floricoltura

Conducendo prove di laboratorio sulle Nanospugne (dettagli sintetici non fornibili poiché in fase di brevetto) testando le capacità e potenzialità per il trattenimento di NO3 è stato riportato un risultato di abbattimento del 80-95 % in 24h su 1g di materiale, 100 ml, soluzione sintetica a 100 mg/l di KNO3.

Le conclusioni dei vari test effettuati hanno riportato inoltre i seguenti vantaggi:

Le nanospugne sono costituite principalmente da biopolimeri tipo malto destrine, che costituiscono una famiglia di oligosaccaridi ottenuti a partire dall’amido proveniente da diverse forme di biomassa.
Attraverso processi di conversione enzimatica o idrolisi parziale è possibile ottenere sia maltodestrine cicliche che lineari.
L’utilizzo di specifici agenti reticolanti permette di ottenere, partendo da entrambe le classi di maltodestrine, strutture polimeriche ecocompatibili e biocompatibili.
E’ possibile ottenere biopolimeri solubili ed insolubili (nanospugne) con idroficità e carica elettrica modulabili ed elevato potere complessante.
L’utilizzo di tali materiali è applicabile nel trattamento delle acque per:

Schema impianto in fase di brevetto - Zeoliti e Nanospugne
Prototipo impianto 3D in fase di brevetto - Zeoliti e Nanospugne

Hai particolari necessità di smaltimento o recupero di rifiuti?

La nostra esperienza sarà messa a tua disposizione per fornirti la soluzione più adeguata, e se necessario un nostro tecnico-commerciale effettuerà anche un sopralluogo.

Questo sito fa uso di cookie, anche di terze parti, continuando a navigare su questo sito web si autorizza l’impiego di cookie.
Per informazioni dettagliate sull’impiego dei cookie in questo sito web invitiamo a cliccare qui.