Sostenibilità, efficienza, selettività, minimizzazione dell’impatto ambientale e riduzione del consumo energetico sono gli obiettivi dell’estrazione con fluidi supercritici (Supercritical Fluid Extraction-SFE). Senza comunque trascurare gli aspetti economici, per i quali sono disponibili i primi dati.
Il progetto BIOVALE infatti ha effettuato un primo studio dei costi di estrazione di polifenoli da vinaccia su impianto pilota, ottenendo dati utili all’applicazione della tecnologia su scala industriale. Lo studio è stato condotto sull’impianto pilota SFE dell’Università di Udine (foto di copertina) indagando le cinetiche di estrazione dei polifenoli per ottimizzare l’applicazione di modelli matematici che permetteranno di simulare lo scale-up industriale. Le curve di estrazione, infatti, forniscono informazioni importanti sulla cinetica del processo e sono indispensabili per effettuare la stima dei costi di produzione (Cost of Manufacturing, COM ) a livello industriale.
Su impianto pilota SFE, con estrattore della capacità di 1 litro, caricato con 100 grammi di vinaccia e considerando il tempo necessario per raggiungere il 90% della resa estrattiva finale (5 ore), è stata condotta la stima dei costi delle utenze (Cost of Utilities, CUT) utilizzando i seguenti prezzi unitari:
I costi delle utenze (CUT) su impianto pilota SFE per l’estrazione di 100 grammi di materia prima, da cui si sono ottenuti 15-16 grammi di estratto, sono i seguenti:
Il CUT risulta di 0.0235 € per grammo di materia prima. Questo valore può essere considerato come “functional unit” o prestazione quantificata del sistema di prodotto da utilizzare come unità di riferimento. Grazie ai risultati ottenuti dal CUT dell’impianto pilota è possibile individuare nell’etanolo la voce di spesa più elevata pari al 41% (grafico 1) e prevederne il riciclo nell’impianto industriale, in modo da ridurne l’impatto sui costi delle utenze.
Grafico 1: riparto percentuale dei costi delle utenze (CUT)
Ai fini del trasferimento alle imprese della nuova tecnologia di economia circolare, con l’aiuto di software statistici complessi sono attualmente in corso le simulazioni del processo di estrazione SFE con estrattori della capacità di 5, 10, 50, 100, 500 e 1000 litri e si stimeranno i relativi costi di produzione (Cost Of Manufacturing, COM) degli estratti, dove il COM è dato dalla somma di capitale fisso (FCI), costi delle utenze (CUT), costo operativo lavoro (COL ), costo del trattamento dei rifiuti (CWT) e costo delle materie prime (CRM).
Ulteriori e approfondite informazioni sono consultabili nelle pagine del progetto BIOVALE.
