Rivoluzione green: dai rifiuti al fertilizzante che salva il pianeta

Oggi, 4 agosto 2025, assistiamo a una convergenza di iniziative che promettono di rivoluzionare il settore agricolo e la gestione dei rifiuti, spinti dalla crescente necessità di sostenibilità e dall’imperativo di un’economia circolare. La popolazione mondiale è in costante crescita, con previsioni che indicano il raggiungimento dei 10 miliardi di persone entro il 2050. Questo aumento demografico impone un incremento della produzione agricola del 70%, con un conseguente aumento dell’uso di fertilizzanti e della produzione di rifiuti urbani.

Recupero di nutrienti dai rifiuti: la struvite come soluzione

La produzione di fertilizzanti, essenziale per l’agricoltura moderna, si basa principalmente su fonti non rinnovabili di azoto (N) e fosforo (P). Attualmente, si producono circa 275 milioni di tonnellate di fertilizzanti all’anno, ma questo processo comporta significative perdite di nutrienti. Pressappoco la metà del fosforo prelevato ogni anno si riversa in fiumi e mari, mentre ben il 70% dell’azoto si dissipa nell’atmosfera. Di fronte a queste sfide, il recupero di azoto e fosforo dalle biomasse di scarto emerge come una strategia cruciale.

Un approccio promettente è la precipitazione di struvite, un fertilizzante a lento rilascio di fosforo, dalla frazione liquida del digestato, un sottoprodotto della digestione anaerobica di reflui zootecnici e FORSU (Frazione Organica del Rifiuto Solido Urbano). La digestione anaerobica trasforma la biomassa in biogas, una fonte di energia rinnovabile, e produce digestato, che può essere separato in frazioni solida e liquida. Mentre la frazione solida trova impiego come fertilizzante organico, la frazione liquida è spesso considerata uno scarto.
La precipitazione di struvite, ottenuta a pH 9 con un rapporto molare N: P: Mg di 1:1:2, consente di recuperare nutrienti preziosi dalla frazione liquida. Le analisi hanno confermato l’alta purezza del prodotto, con cristalli ortorombici omogenei. La struvite ottenuta dalla FORSU rientra nella categoria dei fertilizzanti minerali (con un contenuto di carbonio inferiore al 3%), mentre quella derivante dai reflui animali è classificata come fertilizzante organo-minerale (con un contenuto di carbonio compreso tra il 7,5% e il 20%). Entrambi i prodotti rilasciano lentamente il fosforo, favorendo l’assorbimento da parte delle piante e riducendo le perdite ambientali. Il processo elimina con notevole efficacia i nutrienti dalla porzione liquida, conseguendo una rimozione del 66% di ammonio, del 92% di fosfato e del 99% di magnesio.

Pre-trattamenti per ottimizzare il recupero del fosforo

Durante la separazione del digestato, il fosforo organico si concentra nella fase solida, mentre l’azoto ammoniacale nella fase liquida, creando uno squilibrio che rende necessario l’aggiunta di fosforo puro per la precipitazione della struvite. Per superare questo ostacolo, sono stati studiati pre-trattamenti per aumentare la solubilizzazione del fosforo organico. L’uso di cellulasi, emicellulasi, proteasi, fitasi e fosfatasi, combinato con la cavitazione idrodinamica, ha dimostrato di aumentare la disponibilità di fosforo. Nello specifico, per la FORSU si è riscontrato un incremento del 50% nella quantità di fosforo utilizzabile, mentre per il letame e il liquame l’aumento ha raggiunto l’80%. Studi successivi hanno valutato l’efficacia della struvite e delle biomasse pre-trattate in diverse tipologie di suolo, monitorando le emissioni di gas serra e la crescita delle piante.

La BioPiattaforma e il progetto CIRCULAR BIOCARBON

Parallelamente, il Gruppo CAP, gestore del servizio idrico integrato della Città metropolitana di Milano, ha avviato il progetto CIRCULAR BIOCARBON presso la BioPiattaforma di Sesto San Giovanni e un impianto gemello a Saragozza. Questo progetto mira a recuperare biopolimeri e minerali dai fanghi di depurazione e dalla FORSU per produrre bioplastiche, fertilizzanti biostimolanti e grafene. CIRCULAR BIOCARBON, finanziato dal consorzio BBI-JU, prevede il recupero di polidrossialcanoati (PHA) per la produzione di bioplastiche biodegradabili e struvite per fertilizzanti. La BioPiattaforma utilizzerà parte delle 30.000 tonnellate annue di rifiuti umidi raccolti in sei comuni lombardi, con l’obiettivo di recuperare oltre 500 tonnellate all’anno di PHA dal 2024. La struvite troverà impiego in collaborazione con Agro Innovation International, per la creazione di fertilizzanti con proprietà biostimolanti. Entro la fine del 2022, il Gruppo CAP prevede di recuperare oltre 10 milioni di metri cubi di biogas dai fanghi e dalla FORSU, producendo 5 milioni di metri cubi di biometano, sufficienti per alimentare 15.500 automobili per oltre 172 milioni di chilometri.

Verso un’economia circolare: riconoscimenti e iniziative

Il Premio di eccellenza nazionale “Verso un’economia circolare”, promosso da Fondazione Cogeme e Kyoto Club, ha premiato diverse iniziative che promuovono la sostenibilità e l’economia circolare. Tra i vincitori figurano il Comune di Narni per il progetto “RiDi – Ricicleria Diffusa”, il Comune di Parma per l’Alleanza Territoriale Carbon Neutrality, la startup Greatit per la riqualificazione di container frigoriferi in vertical farm, e la Cooperativa Produttori Arborea per il recupero dell’azoto dai reflui zootecnici sotto forma di struvite. Sono state inoltre menzionate iniziative come il progetto Smokers Point del Comune di Quistello, il piano d’azione Plastic Smart Cities del Comune di Venezia, l’Etichetta Ambientale Digitale di Giunko srl, il Museo diffuso dei 5 sensi di Sciacca e il progetto Infinita di Ferrarelle per la produzione di bottiglie in PET riciclato al 100%.

Conclusione: Un Futuro Sostenibile Attraverso l’Innovazione e la Collaborazione

La convergenza di questi progetti e riconoscimenti evidenzia un impegno crescente verso un’economia circolare e una gestione sostenibile delle risorse. Il recupero di nutrienti dai rifiuti, la produzione di bioplastiche e fertilizzanti biostimolanti, e la promozione di iniziative locali per la riduzione dei rifiuti rappresentano passi importanti verso un futuro più sostenibile. La collaborazione tra enti pubblici, aziende e istituti di ricerca è fondamentale per accelerare la transizione verso un’economia circolare e garantire un futuro in cui le risorse siano utilizzate in modo efficiente e responsabile.

Amici lettori, riflettiamo un momento sull’importanza di questi temi. In agricoltura, una nozione base è il ciclo dei nutrienti: le piante assorbono nutrienti dal suolo, che vengono poi restituiti attraverso la decomposizione della materia organica. L’agricoltura moderna, con l’uso intensivo di fertilizzanti, ha spesso interrotto questo ciclo, causando squilibri e inquinamento.

Una nozione di agricoltura avanzata, applicabile a questi temi, è l’agricoltura rigenerativa, che mira a ripristinare la salute del suolo e a promuovere la biodiversità. Il recupero di nutrienti dai rifiuti e la produzione di fertilizzanti biostimolanti si inseriscono perfettamente in questa visione, contribuendo a chiudere il cerchio e a creare un sistema agricolo più resiliente e sostenibile.

Vi invito a riflettere su come possiamo, nel nostro piccolo, contribuire a questo cambiamento. Ogni gesto conta, dalla corretta differenziazione dei rifiuti all’adozione di pratiche agricole sostenibili. Solo attraverso un impegno collettivo possiamo costruire un futuro in cui l’agricoltura e l’ambiente convivano in armonia.