Impatto

Accelwater propone un approccio circolare nell’uso dell’acqua per la produzione di alimenti e bevande, supponendo che i vari tipi di qualità dell’acqua possano essere riutilizzati nel settore ed esplorando fonti alternative di acqua da utilizzare (acqua rigenerata e atmosfera). Per raggiungere questo obiettivo, il progetto Accelwater si avvarrà di risorse idriche alternative, come l’acqua allo stato gassoso delle linee di trattamento o l’acqua piovana, insieme alle tecnologie di trattamento delle acque reflue. Inoltre, con l’utilizzo di tecnologie di monitoraggio intelligenti, i vari tipi di acqua saranno monitorati per garantire che i livelli di inquinanti siano conformi alle varie politiche che riguardano l’uso dell’acqua nell’industria alimentare e delle bevande. Per i vari tipi di acqua ottenuti saranno individuati usi diversi. In questo modo si potrà avere una significativa riduzione nell’uso di acqua dolce.

Nel corso dei dimostratori Accelwater saranno sperimentate diverse tecnologie di riutilizzo dell’acqua che aiuteranno ad ottimizzarne la gestione nei processi di trasformazione degli alimenti e delle bevande. In particolare, verranno presi in considerazione l’utilizzo di tecnologie di trattamento delle acque reflue e di recupero dell’acqua ed un sistema di supporto decisionale basato sull’intelligenza artificiale per ottimizzare non solo l’uso e il riutilizzo dell’acqua, ma anche la gestione dei reflui di produzione al fine di contribuire al raggiungimento dell’obiettivo di quasi totale riduzione dei rifiuti (near-zero discharge). Queste tecnologie saranno utilizzate in combinazione tra loro in base alle esigenze specifiche di ciascun dimostratore, non solo nelle principali linee di produzione, ma anche nelle nuove linee di produzione e/o in diverse aziende attraverso la stipula di accordi bilaterali. In questo modo, l’impronta ambientale delle aziende alimentari e delle bevande sarà inferiore, così come diminuiranno i costi associati al consumo di acqua industriale, cosa che contribuirà ad accrescere la competitività e la sostenibilità delle produzioni industriali.

Durante il progetto Accelwater saranno sviluppate tecnologie innovative per ottimizzare la produzione di alimenti e bevande. Queste tecnologie riguarderanno vari aspetti della produzione. In particolare, verranno sviluppate tecnologie per il recupero e il riutilizzo dell’acqua (filtrazione su membrana, bioreattore a membrana e altri trattamenti biologici, trattamento termico, disinfezione degli effluenti trattati, raccolta dell’acqua piovana, condensazione dell’umidità presente in correnti gassose e trattamento con luce UV) che saranno utilizzate per aumentare il recupero di acqua ed incrementare, allo stesso tempo, l’efficienza nell’uso dell’acqua industriale.

Nell’ambito dei quattro dimostratori, inoltre, verranno sviluppate tecnologie innovative, come l’uso di sistemi di recupero di calore, miglioramento dei sistemi di recupero del vapore, controllo di processo, sistemi di recupero della condensa, frigoriferi ad assorbimento, pompe di calore, serbatoi di stoccaggio di acqua calda, sistemi di distribuzione di calore, generatori termoelettrici, recupero di energia attraverso la digestione anaerobica e sistemi di essiccazione e trattamento termico per il recupero di energia attraverso l’intera linea di produzione il tutto al fine di mitigare l’effetto del cambiamento climatico e ridurre l’impronta di carbonio. Per i processi produttivi verranno anche sviluppate metodologie innovative di valorizzazione dei rifiuti attraverso la conversione in prodotti ad alto valore aggiunto nell’ottica di un “uso totale” al fine di aumentare la sostenibilità ambientale ed i profitti delle aziende alimentari e delle bevande. L’utilizzo di sistemi di monitoraggio e controllo intelligenti, basati su tecnologie ICT innovative, come l’analisi dei big data, l’intelligenza artificiale e le previsioni stagionali sull’offerta di materie prime e sulla domanda di prodotti, inoltre, consentirà di ottimizzare ulteriormente le linee di produzione, la gestione delle acque reflue e l’utilizzo di acqua dolce, energia e materie prime.

Accelwater promuoverà un sistema olistico per favorire un uso efficiente dell’acqua e delle risorse nella trasformazione di alimenti e bevande. Diversi studi hanno dimostrato che l’uso di una singola tecnologia può consentire miglioramenti marginali nell’efficienza di utilizzo dell’acqua e delle risorse in media fino al ad un massimo del 25%. Con un approccio olistico, invece, questa percentuale può aumentare ulteriormente. Nel corso del progetto Accelwater saranno utilizzati diversi tipi di tecnologie combinate per ottenere un aumento più significativo nell’uso delle risorse e dell’acqua di oltre il 30% rispetto all’attuale stato dell’arte. L’elemento fondamentale di questo approccio olistico sarà la piattaforma Accelwater che si baserà sull’intelligenza artificiale e sull’analisi dei big data e che rappresenterà uno strumento fondamentale nella gestione ottimizzata delle linee di produzione di ogni dimostratore.

Accelwater raccoglierà informazioni sui principali ostacoli, sulle migliori pratiche e sui casi dimostrativi attraverso relazioni, iniziative e progetti di rilievo. Accelwater individuerà le sfide attuali affrontate dai progetti nell’ambito dell’economia circolare e suggerirà raccomandazioni e soluzioni per superare le barriere giuridiche e socio-economiche. Il progetto prevede l’interazione con gli Innovation Deals che lavorano su temi rilevanti. Il progetto verificherà che il processo integrato si traduca in un recupero significativo dell’acqua utilizzata, rispondendo così anche ai requisiti legislativi stringenti sul riutilizzo delle acque industriali, consentendo la successiva implementazione di buone pratiche di riciclo delle acque nel settore dell’industria alimentare e delle bevande.

AccelWater concorrerà alla realizzazione di quattro delle priorità dei Partenariati Europei per l’Innovazione (EIP): “Riutilizzo e riciclo dell’acqua”, “Trattamento delle acque reflue, compreso il recupero delle risorse”, “Nesso acqua-rifiuti-energia”, “Servizi dell’ecosistema”. I principali risultati saranno introdotti in una matrice condivisa tra tutti i partner, i siti che per primi implementeranno il modello AccelAater e le principali città europee. Nell’ambito di Accelwater saranno prese in considerazione le diverse discussioni politiche e direttive vigenti tra cui: Roadmap to a Resource Efficient Europe, Closing the loop – un Piano di azione europeo sull’economia circolare, sulla scarsità d’acqua e sulla siccità, Direttiva quadro sulle acque, Direttiva sul trattamento delle acque reflue urbane, Direttiva sull’acqua potabile, Studio a sostegno della revisione della direttiva UE sull’acqua potabile.Tutti i dimostratori sviluppati durante AccelWater prevedono interventi pratici nell’ambito dell’economia circolare e del trattamento delle acque e delle acque reflue e rappresentano dei siti eccellenti anche ai fini educativi e scientifici. Oltre a 5-6 tesi di dottorato già pianificate, alla diffusione dei risultati attraverso riviste di settore, alla partecipazione a fiere e conferenze, Accelwater è aperto a collaborazioni a carattere scientifico con ricercatori di tutto il mondo. Gli studenti sono esplicitamente invitati ad apprendere dalle attività di Accelwater e ad arricchire il progetto. Tutte le informazioni, così come i moduli e-learning per la formazione dell’attuale e della prossima generazione di lavoratori del settore alimentare e delle bevande, saranno rese disponibili attraverso la Piattaforma di Conoscenza Accelwater.

Accelwater intende diventare un modello di cambiamento sostenibile per l’industria delle produzioni alimentari e delle bevande diminuendo l’impronta ambientale attraverso l’analisi del nesso acqua-rifiuti-energia. A tal fine, Accelwater produrrà benefici misurabili durante la realizzazione del progetto che porterà ad una più ampia implementazione che coinvolgerà anche altre aziende. In modo particolare, durante la realizzazione del progetto Accelwater saranno raccolti più di 1000 m³ di acqua piovana negli stabilimenti industriali e si ridurrà il consumo di acqua dolce di oltre 10.000 m³ per ogni dimostratore durante l’intera durata del progetto. Questo obiettivo rappresenta più del 30% dell’uso attuale dell’acqua. Saranno, inoltre, valorizzati più di 10.000 kg di rifiuti e si produrrà più di 1 GWh di energia attraverso le tecnologie di recupero energetico. Tutti i risultati evidenziati si traducono nella produzione di alimenti e bevande più rispettosa dell’ambiente rispetto agli standard attuali.

Accelwater convaliderà il finanziamento delle attività di economia circolare con gli strumenti di finanziamento esistenti a livello regionale, nazionale ed europeo e alla fine proporrà modifiche appropriate. Tenendo conto dell’economia circolare in tutte le fasi delle attività, Accelwater esplorerà i modelli di finanziamento circolari/alternativi esistenti (come i fondi verdi, il crowdfinancing, l’etica bancaria, ecc.) e alla fine creerà nuovi modelli aprendo la strada alle future attività in un’ottica di economia circolare. Per i siti pionieri saranno stabiliti opzioni e piani di finanziamento in base alle loro situazioni specifiche, raggruppati in un catalogo di opzioni per altre località/regioni interessate. Verrà elaborato un modello di business adattivo, considerando le barriere individuate e coprendo l’intera catena di servizi acqua-energia-cibo, con un approccio adatto all’economia della condivisione. I business case riguarderanno il tipico processo di progettazione ingegneristica, implementazione, funzionamento/manutenzione della soluzione e lo sfruttamento commerciale dei servizi secondari generati. Diversi modelli (Build Operate Transfer (BOT) o Design-Build-Finance-Operate (DBFO)) saranno esaminati durante i workshop con le parti interessate.