Valutazione di Synechocystis sp. B12 per l'upgrading fotosintetico di biogas in un contesto di economia circolare

L’impatto ecologico dei rifiuti generati dall’attività umana continua ad essere un problema di grande rilevanza. Un sistema per valorizzare i rifiuti organici trasformandoli in risorse sostenibili consiste nel sottoporli a digestione anaerobica batterica, ottenendo biogas costituito principalmente da anidride carbonica (CO2) e metano (CH4). Questo, tuttavia, non può essere utilizzato direttamente, ma deve essere sottoposto ad un processo di upgrading, ossia di rimozione della CO2, al fine di ottenere biometano (CH4 ≥ 95%) come fonte di energia rinnovabile. L'upgrading del biogas può essere svolto sfruttando microorganismi fotosintetici, in grado di utilizzare la luce per catturare e fissare la CO2, convertendola in bioprodotti ad alto valore aggiunto e rendendo questo processo più competitivo ed economicamente sostenibile a livello industriale. I cianobatteri sono particolarmente interessanti nell’upgrading del biogas per via della loro elevata efficienza nella fissazione della CO2 durante la fotosintesi, ma lo stress causato dalle alte luci coinvolte in processi industriali su larga scala ne limita l’impiego. In questo lavoro è stato esplorato l’utilizzo del cianobatterio Synechocystis sp. B12 in un processo di upgrading fotosintetico del biogas. Quest’organismo è stato isolato da un’area contaminata localizzata a Santos (Brasile) e si distingue per la sua resistenza ad alta luce e per la sua capacità di accumulare interessanti quantità di biopolimeri. Allo scopo di valutare la sua applicabilità su larga scala, è stata analizzata la crescita di B12 in semicontinuo a diverse intensità luminose in confronto a Synechocystis sp. PCC 6803. B12 è stato inoltre fatto crescere in presenza di biogas per verificare la capacità effettiva dell’organismo di fissare le alte concentrazioni di CO2 presenti e la sua tolleranza al CH4. Infine, sono stati effettuati dei test preliminari su co-colture di B12 e del batterio Cupriavidus necator DSM 545, con l’obiettivo di sfruttare il metabolismo eterotrofo di C. necator per minimizzare la quantità di ossigeno, risultante dalla fotosintesi, immesso nel biometano ottenuto.