L¿attività di ricerca proposta prevede lo studio di un processo innovativo bio-elettrochimico per la produzione contestuale di H2 ed energia elettrica da scarti organici biodegradabili. A tale scopo sarà eseguita una campagna sperimentale di dark fermentation per la produzione biologica di H2, integrata con un processo elettrochimico che consentirà la contestuale produzione elettrochimica di H2 ed energia elettrica dalla riduzione dei protoni derivanti dalla dissociazione degli acidi organici volatili prodotti.
Nella prima fase della ricerca saranno condotte in parallelo due indagini: a) approfondimento del processo di dark fermentation allo scopo di indirizzare i percorsi metabolici verso la produzione di H2 e massimizzare le rese ottenibili per via fermentativa; b) studio delle rese di conversione degli acidi organici volatili in H2 per via elettrochimica in celle galvaniche. In seguito, i due processi saranno combinati in un sistema batch integrato allo scopo di studiare l¿interazione tra le reazioni di natura elettrochimica e quelle di tipo biochimico coinvolte nella produzione di H2 ed energia elettrica. L¿obiettivo finale che si intende perseguire è la valutazione delle rese del processo integrato bio-elettrochimico dal punto di vista biochimico e termodinamico, ai fini di un suo trasferimento in piena scala. A tal scopo sarà condotta un¿attività sperimentale su substrati organici biodegradabili (siero caseario e/o altri residui organici biodegradabili), con l¿ausilio di reattori anaerobici strumentati e dotati di controllo automatico, che consentirà di individuare le condizioni operative del processo necessarie a garantire la massimizzazione delle rese di conversione in H2 e di produzione di energia elettrica, nonché a mantenere la stabilità del processo bio-elettrochimico nel tempo.
