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Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà 12 30175 Venezia Marghera (VE) - Italy - www.veneziaricerche.it 3-5 Giugno 2010,

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1 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy Giugno 2010, Venezia Applicazione delle nanotecnologie al trattamento delle acqua: il progetto europeo NAMETECH Stefano Zuin, PhD

2 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Contenuti Le nanotecnologie per lambiente: il trattamento delle acque Il cluster nano4water Il progetto NAMETECH La valutazione degli impatti e della tecnologia Considerazioni finali

3 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Le nanotecnologie per lambiente: il trattamento delle acque Problemi mondiali associati allassenza di acqua potabile sono noti: si stima che oltre 1 miliardo di persone non hanno accesso ad acqua potabile, e che oltre 2,5 miliardi non hanno accesso ad adeguati servizi igienici (Montgomery and Elimelech, 2007). Ogni anno, il mancato accesso all'acqua potabile provoca 4 miliardi di casi di diarrea e 1,7 milioni di decessi (Shannon et al., 2008).

4 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Le nanotecnologie per lambiente: il trattamento delle acque Popolazione senza accesso ad affidabili sorgenti dacqua (dati del 2000, stima al 2015; fonte; World Bank, 2003) Popolazione con adeguati servizi igienici (dati del 2002; fonte: World Bank, 2005) Il trattamento delle acque (potabilizzazione, desalinizzazione, ecc.) è, senza ombra di dubbio, uno dei più importanti topic per le tecnologie applicate allambiente

5 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Le nanotecnologie per lambiente: il trattamento delle acque I metodi tradizionali possono risolvere molti di questi problemi. Tuttavia, tali metodi sono: spesso energivori, consumano sostanze chimiche, e molto intensivi (Montgomery and Elimelech, 2007). Inoltre, i sottoprodotti e/o rifiuti generati durante il trattamento delle acque possono aggiungere altri problemi (per es. fanghi contenenti sostanze pericolose, smaltimento rifiuti, ecc.)

6 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Le nanotecnologie per lambiente: il trattamento delle acque In questo conteso, le nanotecnologie possono offrire interessanti opportunità per il trattamento delle acque. Le nanoscienze (studio della materia a scala nanodimensionale) hanno stimolato nuovi approcci e proposto nuove ed efficienti tecnologie per il trattamento delle acque (US EPA, 2007; Nowak, 2008):

7 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Le nanotecnologie per lambiente: il trattamento delle acque –nanoparticelle di sintesi usate come efficienti catalizzatori per la degradazione chimica o fotochimica degli organici –nanoparticelle di Fe (0) per il trattamento degli acquiferi inquinati

8 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Le nanotecnologie per lambiente: il trattamento delle acque –nanomateriali usati come potenti adsorbenti / separazione –membrane nanofiltrazione

9 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Il cluster nano4water A livello europeo, diversi progetti di ricerca sono stati finanziati dalla CE nellambito del 7°PQ riguardanti lapplicazione delle nanotecnologie al trattamento delle acque. In particolare, comprende 5 progetti di ricerca mirati al trattamento delle acque attraverso lo sviluppo e lapplicazione di nanomateriali.

10 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Il cluster nano4water Due approcci per migliorare lefficienza del trattamento: Sviluppo di NANOMEMBRANE, dove le nanoparticelle sono inserite nella membrana Sviluppo di NANOMATERIALI, per la catalisi chimica o fotochimica NAMETECH

11 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Il progetto NAMETECH NAMETECH - Development of intensified water treatment concepts by integrating nano- and membrane technologies, è un progetto europeo finanziato nellambito del 7° PQ e coordinato dallistituto belga VITO e che vede coinvolti diversi centri di ricerca e realtà industriali

12 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Il progetto NAMETECH

13 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Il progetto NAMETECH Lobiettivo generale del progetto è lo sviluppo e lapplicazione (a scala pilota) di membrane nanoattivate per migliorare le performance di rimozione degli inquinanti. Il progetto si focalizza –membrane polimeriche per ultrafiltrazione –nanoparticelle di sintesi: TiO 2, Ag, Fe 2 O 3 –nanocatalizzatori di origine naturale

14 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Il progetto NAMETECH Obiettivi specifici: –modificare e/o adattare le proprietà delle nanoparticelle per linterazione con la membrana, ottenendo così delle membrane nanoattivate –applicare tali membrane in impianti pilota per valutarne le performance e consentirà di –comparare diverse tecnologie capaci di incorporare i nanomateriali allinterno della membrana o sulla superficie della stessa; –migliorare la rimozione di microinquinanti e accelerarne la detossificazione.

15 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Il progetto NAMETECH Il progetto è strutturato in 8 worckpackages

16 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Il progetto NAMETECH WP1 Identificare le nanoparticelle più adatte sulla base di alcuni criteri, tra i quali: proprietà chi-fis, disponibilità / mercato, interazione con membrana, tossicità, ecc.

17 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Il progetto NAMETECH WP2/3 Deposizone delle nanoparticelle sulla membrana Membrane casting solution Stabilità del sistema Compatibilità

18 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Il progetto NAMETECH WP4/5 Applicazione della membrana nanoattiviata Casi di studio a scala lab e pilota Valutazioni delle performance

19 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Valutazione degli impatti e delle tecnologia WP6 Identificare le nanoparticelle che possano essere applicate con sicurezza Valutazioni degli impatti mediante lapplicazione della metodologia LCA Stima dei rilasci delle nanoparticelle

20 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Valutazione degli impatti e delle tecnologia Identificare le nanoparticelle che possano essere applicate con sicurezza Tossicità ? Effetti sulluomo / ambiente ? Proprietà che governano la tossicità ?

21 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Valutazione degli impatti e delle tecnologia Applicazione della metodologia LCA e approccio LCT Analisi del Cicli di Vita del processo di deposizione e immobilizzazione delle nanoparticelle Applicazione dellapproccio Life Cycle Thinking: come gestire il fine vita delle membrane nanoattivate ?

22 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Valutazione degli impatti e delle tecnologia Stimare i rilasci delle nanoparticelle dalle membrane Quantificare il possibile rilascio attraverso casi di studio imp. pilota Definire possibili scenari di esposizione

23 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Considerazioni finali Applicazioni delle nanotecnologie al trattamento delle acque: es. Membrane nanoattivate Rafforzare il mercato dei produttori di membrane: coinvolgimento di leader industriali quali lAGFA (nanotech) e NORIT (membrane) Il progetto è in linea con quanto stabilito dalla CE, Towards a European Strategy for Nanotechnology (COM(2004) 338), e Nanosciences and nanotechnologies: An action plan for Europe " (COM(2005) 243): lapplicazione nanotecnologica prevista viene valutata considerando i possibili benefici e rischi lungo lintero ciclo di vita.

24 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico Contatti Stefano Zuin, PhD CONSORZIO VENEZIA RICERCHE Via della Libertà, 12 c/o PST VEGA Venezia Marghera Grazie per lattenzione!

25 Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Le informazioni contenute nel presente documento possono essere riservate e sono, comunque, destinate esclusivamente alla persona o all'ente sopraindicati. La diffusione, distribuzione e/o copia del documento trasmesso da parte di qualsiasi soggetto diverso dal destinatario è proibita. Se avete ricevuto questo documento per errore, Vi preghiamo di contattarci immediatamente. Grazie. Consorzio Venezia Ricerche c/o PST VEGA di Venezia, Via della Libertà Venezia Marghera (VE) - Italy - Consorzio Venezia Ricerche Ricerca applicata e trasferimento tecnologico


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