La soluzione sostenibile
per la purificazione dell’acqua
Missione
Ogni industria, in tutto il mondo, necessita di migliaia di tonnellate di acqua fresca ogni giorno, producendo acque reflue con diversi contaminanti. Allora, come possiamo proteggere il nostro capitale naturale? Il trattamento delle acque reflue, condotto utilizzando materiali assorbenti, è una soluzione efficace.
La rimozione dei contaminanti consente di ottenere acqua pulita, adatta a essere restituita in sicurezza all’ambiente. In questo contesto, siamo orgogliosi di presentare CrioPurA, una tecnologia innovativa per la bonifica delle acque reflue industriali e di falda.
Finanziamenti
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2020 - Programma Amico CNR
Finanziato da PoC MISE 80.000 € - incremento TRL (1-->4) -
2022 - Eureka! Venture
230.000 € - Consolidamento della maturità tecnologica e scale-up (TRL 4 --> 7) -
2024 - Terranext
Cariplo Factory – in corso
Premi
- 2021 - Finalisti EIT Jumpstarter - Manufacturing
- 2021 - Finalisti StartCup CT 2021
Tecnologia
La N-metil-D-glucamina (NMG) è una specie chelante utilizzata per applicazioni ambientali grazie alla sua elevata efficienza chelante verso anioni metallici.
La tecnologia presentata, denominata CrioPurA, è una realizzazione di idrogel a base di NMG, prodotti tramite crio-polimerizzazione in acqua. La sintesi di materiali polimerici, funzionalizzati ad hoc con gruppi chelanti, permette costi contenuti e materiali ecosostenibili per ottenere successivamente materiali adsorbenti. In particolare, la tecnica adottata per la realizzazione del materiale permette di ottenere strutture e forme di diverse dimensioni, con elevata porosità, permeabilità ed eccellente azione sequestrante verso boro, arsenico, cromo e altri metalli.
CrioPura può essere rigenerata, riutilizzata ed impiegata selettivamente per il trattamento di acque.
La tecnologia trova applicazione come resina scambiatrice per la rimozione di inquinanti inorganici dall’acqua. Ciò permette di trovare una valida applicazione ed integrazione nel ciclo dei trattamenti terziari delle acque reflue, senza costi addizionali per implementazione dell’impianto, come filtro per impianti industriali (conciarie, coloranti, tessili, microelettronica), acque di falda, in agricoltura per rimozione del boro.
In alcune aree dove la presenza di As (V) nell’acqua per uso domestico è notevolmente superiore ai limiti di legge imposti dall’OMS (10 μg/L), l’applicazione CrioPurA, considerando le eccezionali proprietà sequestranti, potrebbe risultare più efficace e con costi operativi inferiori rispetto alle tecnologie attuali.
Network polimerico derivante da un processo di criopolimerizzazione, che, dopo una fase di scongelamento ed essiccazione, assume una struttura macroporosa che aumenta il flusso operativo
Materiale polimerico che costituisce la spugna composta da materiale chelante quasi esclusivo, aumentando significativamente la capacità di sequestro del filtro
Un materiale naturale - luffa - viene aggiunto al sistema di filtraggio durante il processo di polimerizzazione come supporto ecologicamente sostenibile per aumentare la capacità meccanica
Brevetti
• Concesso
• In esame – Visualizza qui
• Concesso il 28/05/2024 – CN114302771B
• Esame non iniziato – Visualizza qui
• Esteso il 05/17/2024
Bassi costi operativi
✓ Vantaggio competitivo
Basso consumo energetico, dovuto alla minore pressione grazie alla struttura macroporosa della soluzione, e bassi costi di manutenzione, grazie alla maggiore capacità del ciclo di purificazione e alla riduzione dei cicli di rigenerazione necessari.
Pressione operativa 0.1 bar
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Due ordini di grandezza in meno rispetto ai competitors
Ampio range di pH
✓ Vantaggio competitivo
Maggiore capacità di sequestro con un intervallo di pH che va da 2 a 9, rendendo la soluzione affidabile per diversi scenari di trattamento dell'acqua
Un’ampio intervallo di pH porta a risparmio di denaro e tempo
Alta sostenibilità ambientale
✓ Vantaggio competitivo
Utilizzo di materie prime e prodotti chimici più ecologici per la rigenerazione dei filtri (oltre il 40% di composti biodegradabili); inoltre, il processo di produzione avviene a 40°C utilizzando l'acqua come solvente rinnovabile
Studio LCA
Come funziona Criopura
Criopura lab scale
Ascolta il podcast sulla ricerca che ha portato a CrioPurA realizzato da Ilenia Di Martino
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Mercato
Uno sguardo al mercato
Mercato
Drivers
- Aumento delle preoccupazioni globali riguardo la scarsità d'acqua;
- Aumento della domanda di acqua potabile e per usi industriali;
- Preoccupazione crescente per lo smaltimento delle acque reflue nei corpi idrici.
Trattenute
- Alti costi operativi legati alla manutenzione, gestione e monitoraggio dell'impianto di trattamento;
- Sfide operative e tecniche per l'installazione e il funzionamento delle attrezzature.
Regolamenti
- Regolamenti sempre più severi a livello mondiale sui limiti di smaltimento delle emissioni di acque reflue.
Fonti: Apparecchiature per il trattamento dell’acqua e delle acque reflue, analisi di mercato, 2023 ; Tecnologie sostenibili per la depurazione dell’acqua dai metalli pesanti: rassegna e analisi, Bolisetty et al., 2019 ; Fortune business insights ; Precedence research ; Apparecchiature per il trattamento dell’acqua e delle acque reflue, analisi di mercato, Grand View Research, 2023 ; Mercato globale delle apparecchiature per il trattamento dell’acqua e delle acque reflue 2023-2027, Technavio, 2023 ; Mercato globale delle apparecchiature per il trattamento dell’acqua commerciale 2023-2027, Technavio, 2023.
Team
A seguito di un continuo impegno nel contrastare questa sfida globale, spaziando dalla progettazione sostenibile di materiali innovativi per la bonifica delle acque all’identificazione di microplastiche nell’acqua di mare e nel suolo, il gruppo di ricerca ha deciso di uscire dalla propria comfort-zone.
L’invenzione di criopura avrebbe potuto portare all’ennesimo articolo scientifico, ma è invece stata brevettata, portata fuori dal laboratorio e presentata a gruppi di investitori che stanno credendo nella tecnologia.
Fondatori
Andrea Scamporrino
Ricercatore | Istituto per i Polimeri, Compositi and Biomateriali (IPCB), CNR | PhD in Materiali Polimerici per Usi Speciali, Università degli Studi di Catania
Sabrina Carroccio
Ricercatore | Istituto per i Polimeri, Compositi and Biomateriali (IPCB), CNR | PhD in Chimica, Università degli Studi di Catania
Francesca Cunsolo
Ricercatore | Istituto per. la Chimica Biomolecolare (ICB), CNR | MSc in Chimica Organica, Università di Catania and Senior Grant, Yale University
Tommaso Mecca
Ricercatore | Istituto per. la Chimica Biomolecolare (ICB), CNR | PhD in Chimica, Università degli Studi della Basilicata
- Via Paolo Gaifami, 18 - 95126, Catania
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Lunedi - Venerdi: Dalle 8 alle 19
Sabato e Domenica: Chiuso
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