Studio metodologico della capacità adsorbente del biochar di contaminanti ambientali

Il biochar è un sottoprodotto solido del processo di pirolisi e gassificazione di biomasse simile a un carbone attivo nell’aspetto e nelle proprietà chimiche. Poiché è dimostrata l’affinità del materiale nei confronti di metalli pesanti e fitofarmaci, si è pensato di poter inserire il biochar all’interno delle fasce ripariali presenti tra un campo coltivato e un corso d’acqua, ipotizzando che questo possa diminuire la diffusione di inquinanti nelle acque. Il seguente lavoro di tesi riguarda lo studio delle caratteristiche chimico fisiche di una tipologia di biochar ottenuto da pellet, e la valutazione della capacità di adsorbimento di questo materiale nei confronti di una specie chimica inorganica (cadmio) e un erbicida organico (Bromacil), entrambi tossici per uomo e ambiente naturale. Dopo una determinazione delle caratteristiche generali del materiale quali area superficiale (29 m2/g), pH della fase solubile (~ 9) e studio dei gruppi funzionali superficiali, è studiata la capacità adsorbente del biochar tramite realizzazione di isoterme di adsorbimento in fase acquosa. L’adsorbimento è influenzato dal metodo scelto per condurre l’esperimento, dalla concentrazione di inquinante e dal rapporto liquido\adsorbente. I valori massimi stimabili di adsorbimento del biochar variano in funzione delle concentrazioni di inquinante. Per il cadmio questi valori vanno da 1 mg Cd / g biochar lavorando a concentrazioni più realistiche di metallo (1 mg/L), per salire a circa 4 mg/g a concentrazioni elevate (50 mg/L). Per il Bromacil si va da 2 mg/g lavorando a basse concentrazioni di fitofarmaco (2 mg/L), fino a 6 mg/g a concentrazioni elevate (50 mg/L). In ultima analisi sono state eseguite prove preliminari di studio della mobilità di cadmio nel suolo; a questo proposito si evidenzia un’efficacia limitata del biochar a trattenere inquinanti.