ARIS: Valorising Agro-Food Waste through Innovative Biodegradable Membranes

ENEA – Department for Sustainability, Circularity and Climate Change Adaptation of Production and Territorial Systems, Sustainable Agri-Food Systems Division – Innovation Laboratory for Agri-Food Value Chains

Il progetto ARIS nasce dalla necessità di sostituire i tradizionali filtri per la qualità dell’aria, generalmente realizzati con polimeri sintetici non biodegradabili, responsabili della generazione di rifiuti difficili da gestire a fine vita. La sfida è stata sviluppare materiali filtranti ad alte prestazioni ottenuti da biomasse rinnovabili e sottoprodotti agroindustriali, in grado di coniugare efficienza, sicurezza e biodegradabilità. Il progetto si colloca all’intersezione tra filiera agroalimentare, biomateriali avanzati, qualità dell’aria ed economia circolare.

Bioeconomy

Ecodesign

Low-impact Textiles

Artificial Intelligence

Digital Product Passport

Traceability

Circular Business Models

Life-Cycle Thinking

ARIS ha sviluppato membrane filtranti ottenute mediante elettrofilatura di fibroina di seta recuperata da bozzoli di scarto, depositata su supporti naturali in cotone. Il processo utilizza acqua come solvente, evitando l’impiego di solventi organici e riducendo l’impatto ambientale. Le membrane possono essere funzionalizzate con polifenoli estratti dalle acque di vegetazione dell’industria olearia, valorizzando ulteriormente i sottoprodotti agroindustriali.
La gerarchia dei rifiuti viene applicata attraverso il recupero di scarti agricoli e agroindustriali, la loro trasformazione in materiali ad alto valore aggiunto e la progettazione di prodotti biodegradabili e compostabili. Il progetto ha inoltre validato il passaggio dalla scala di laboratorio a quella pilota, dimostrando il potenziale di industrializzazione della soluzione.
ARIS integra in un’unica soluzione quattro elementi raramente presenti contemporaneamente: materie prime recuperate da scarti, un processo produttivo green basato sull’acqua, elevate prestazioni filtranti e biodegradabilità a fine vita. A differenza dei comuni filtri sintetici, il materiale è stato sviluppato secondo i principi della bioeconomia circolare e validato fino a una dimostrazione prototipale in ambiente operativo, raggiungendo il TRL7.

Un ulteriore elemento distintivo consiste nella valorizzazione congiunta di bozzoli di seta non utilizzati e sottoprodotti dell’industria olearia, attraverso la creazione di nuove filiere ad alto valore aggiunto. La scelta progettuale è supportata da una misurazione tramite indicatori semplificati o parziali. ARIS ha dimostrato la produzione su scala pilota di membrane filtranti naturali con elevate prestazioni di filtrazione dell’aria e assenza di emissioni significative di VOC o nanoparticelle. I materiali risultano completamente disintegrabili e biodegradabili in condizioni di compostaggio domestico. Il progetto ha inoltre sviluppato un prototipo funzionale validato in condizioni operative simulate, raggiungendo il TRL6. L’impatto principale consiste nella valorizzazione degli scarti della filiera serica e agroalimentare per la produzione di materiali ad alte prestazioni, nella riduzione del ricorso a polimeri sintetici e nella promozione di modelli di economia circolare.

TEAM
ARIS Team: ENEA Brindisi, including Dr Valerio Miceli, Scientific Coordinator of ENEA activities; CNR-ISOF Bologna, including Dr Tamara Posati, Project Coordinator; CNR-ISAC Bologna; CNR-ISAC Lecce; University of Ferrara; Kerline S.r.l.; Fondazione Ecosister.