Due dottorati di ricerca appena conclusi!

I giorni 22 e 28 ottobre 2021, Giovanni Dolci e Stefano Puricelli hanno discusso le rispettive tesi di dottorato.


Il primo dottorato ha previsto la valutazione di come l’intera filiera di trattamento del rifiuto alimentare domestico sia influenzata dalla tipologia di sacchetto utilizzato per la raccolta. Gli attuali sistemi si basano principalmente sull’utilizzo di sacchetti in bioplastica. Anche se meno diffusa, esiste una tipologia alternativa di sacchetto in carta riciclata appositamente studiata per la raccolta del rifiuto alimentare.

In primo luogo, è stata analizzata la fase di stoccaggio domestico del rifiuto. Successivamente è stata considerata la fase di trattamento del rifiuto effettuando, presso la Fabbrica della Bioenergia del Politecnico di Milano, test di biometanazione (BMP) sui sacchetti per caratterizzarne il comportamento in condizioni anaerobiche. Per meglio simulare le reali condizioni di funzionamento dei digestori a scala reale, i sacchetti sono stati inoltre sottoposti a prove di co-digestione in semi-continuo con il rifiuto alimentare. Infine, sono state valutate le prestazioni ambientali dell’intera filiera di gestione del rifiuto alimentare tramite un’analisi del ciclo di vita (LCA), confrontando due sistemi in cui i sacchetti per la raccolta sono rispettivamente in bioplastica e in carta.

I risultati dell’intero studio mostrano, per tutte le fasi della filiera analizzate, un’influenza positiva associata all’utilizzo dei sacchetti in carta in luogo di quelli in bioplastica. In primo luogo, i sacchetti in carta garantiscono una maggiore perdita di peso durante la fase di stoccaggio domestico del rifiuto, con un minore rilascio di odori e percolato. I test BMP in condizioni mesofile e le prove di co-digestione in semi-continuo hanno evidenziato una degradabilità anaerobica dei sacchetti in bioplastica estremamente scarsa. Al contrario, il sacchetto in carta ha un’elevata compatibilità con il processo di digestione anaerobica. Infine, la LCA comparativa ha evidenziato una generale riduzione dei potenziali impatti ambientali con l’utilizzo di sacchetti in carta riciclata in luogo dei sacchetti di bioplastica; si è osservato tuttavia che la scelta dell’approccio metodologico ha un’influenza importante sui risultati.

Per approfondimenti sono disponibili tre pubblicazioni relative allo studio.

Dolci G., Catenacci A., Malpei F., Grosso M. 2021. Effect of paper vs. bioplastic bags on food waste collection and processing. Waste and biomass valorization, 12, 6293-6307.

Venturelli V., Dolci G., Catenacci A., Malpei F., Grosso M. 2021. Analisi sperimentale sulla degradazione anaerobica di sacchetti in carta o in bioplastica per la raccolta del rifiuto alimentare. Ingegneria dell’Ambiente, Vol. 8, n.3/2021.

Dolci G., Rigamonti L., Grosso M. 2021. Influence of the type of collection bag on the food waste treatment chain: a life cycle assessment. Waste Management & Research, 39 (10), 1317-1327.


Il secondo dottorato, cofinanziato da PoliMi e Innovhub-SSI, nonché congiunto con la VUB di Bruxelles, ha confrontato gli impatti ambientali di un’automobile alimentata con quattro miscele di benzina e combustibili rinnovabili. Le miscele, provate su un’automobile sia in laboratorio che in strada, sono state formulate in modo da essere già utilizzabili dall’attuale flotta circolante. I combustibili analizzati, prodotti da diverse biomasse, sono stati bioetanolo, bionafta, bio-ETBE, e metanolo (modellizzato nell’LCA come biometanolo ed e-metanolo). L’automobile tradizionale è stata anche posta a confronto con un’automobile elettrica. Eccetto per bioetanolo e bio-ETBE da grano, tutti i combustibili rinnovabili miscelati permettono una riduzione, seppur modesta, dell’impatto sul cambiamento climatico (da 0,8% a 10,2%), a confronto con l’auto a benzina. La bionafta ha contribuito al miglior risultato (-10,2%), ma gli effetti da cambiamento di destinazione d’uso dei terreni (land-use change) connessi all’olio di palma utilizzato per la sua produzione devono essere evitati, in quanto potrebbero annullare i benefici. L’automobile elettrica permette potenzialmente di ridurre del 41% le emissioni di gas serra rispetto all’auto a benzina. Sebbene l’uso di miscele parzialmente rinnovabili e l’uso di elettricità riducano gli impatti di cambiamento climatico e uso di risorse fossili, per le altre 14 categorie di impatto il quadro è più vario.

E’ possibile richiedere la tesi di dottorato all’indirizzo email stefano.puricelli@polimi.it.


Autore: Stefano

Ha conseguito nel 2014 la laurea magistrale in “Ingegneria per l’Ambiente e il Territorio – Tecnologie di risanamento ambientale” presso il Politecnico di Milano, con una tesi e una pubblicazione riguardanti la valutazione LCA del riciclo di schede elettroniche. Nel 2016 ha superato l’esame di stato da Ingegnere. Dal 2015 ad inizio 2018 ha accumulato diverse esperienze lavorative, principalmente in tre ambiti: gestione e riciclo dei rifiuti; HSE (Health, Safety & Environment); trattamento acque. Tali esperienze positive hanno arricchito il suo bagaglio tecnico. Con il gruppo di ricerca AWARE, nel 2018 ha collaborato allo svolgimento di uno studio LCA sull’incenerimento di fanghi biologici. Da maggio 2018 sta svolgendo un dottorato di ricerca dal tema "Effects of the use of innovative fuels and biofuels on the reduction of air pollution and the climate change".

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