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La presente proposta di ricerca si pone nel contesto della valorizzazione dei residui organici a mezzo di processi fermentativi orientati alla produzione di vettori energetici a ridotto impatto ambientale, nello specifico di H2. La dark fermentation è uno dei processi biochimici ritenuti promettenti in tale ambito, grazie alla capacità dei microorganismi coinvolti di produrre H2 in maniera continuativa e all'ampia gamma di substrati di scarto idonei ad essere valorizzati con tale trattamento; presenta infatti buone probabilità di applicazione a scala reale. Tuttavia, ad oggi, vi sono ancora alcuni aspetti che necessitano di ulteriori approfondimenti. Tra questi è rilevante lo studio di schemi di processo che prevedono l¿integrazione con ulteriori fasi di trattamento, finalizzate all'ottenimento di un maggior recupero del substrato di partenza. La dark fermentation, infatti, presenta limiti connessi alla natura biochimica del processo stesso, che non consentono di raggiungere rese di H2 prossime a quelle prevedibili su base teorica.
Il presente progetto di ricerca sperimentale si propone di affrontare le limitazioni di natura biochimica con un approccio innovativo, che prevede l'integrazione del processo fermentativo con uno elettrochimico. Il sistema integrato bio-elettrochimico ha la caratteristica di produrre una corrente elettrica che porta alla formazione di ulteriore H2, che si aggiunge dunque a quello ottenuto per via biochimica, attraverso la trasformazione dei protoni derivanti dalla dissociazione degli acidi organici volatili prodotti durante il processo fermentativo.
L'attività sperimentale sarà condotta in un sistema bio-elettrochimico in scala di laboratorio, impiegando substrati organici di scarto (residui dell¿industria alimentare), con l'obiettivo di fornire una valutazione delle potenzialità di valorizzazione di residui organici offerte dal suddetto sistema integrato.