Trasformare i rifiuti alimentari in energia pulita tra cui acqua o la carne vegana

Minimizzare sprechi alimentari potrebbe essere tutto ciò che serve per affrontare uno dei problemi più urgenti del mondo; nutrire la crescente popolazione del pianeta, che dovrebbe raggiungere 9,8 miliardi entro il 2050, e 11,2 miliardi nel 2100. Nei paesi ricchi, la maggior parte dei rifiuti alimentari avviene nelle case, nei ristoranti o nei supermercati. Al contrario, nei paesi in via di sviluppo il cibo si perde spesso tra l'agricoltore e il mercato a causa dell'inaffidabilità del trasporto e dello stoccaggio.

Purtroppo, questi rifiuti alimentari finiscono nelle discariche a marcire, rilasciando gas serra (GHG). Quando questo viene combinato con la quantità di energia necessaria per raccogliere, produrre, trasportare e conservare questo cibo, contribuisce fino a 3 miliardi di tonnellate di anidride carbonica al pianeta. Per mettere questo in prospettiva, se lo spreco di cibo fosse un paese - sarebbe il terzo più grande emettitore di gas serra nel mondo, dopo gli Stati Uniti e la Cina.

La gente del mondo sviluppato potrebbe ridurre gli sprechi servendo porzioni più piccole, mangiando gli avanzi e incoraggiando i supermercati, i ristoranti e le mense a creare misure di riduzione degli sprechi. I consumatori possono anche usare applicazioni anti-spreco alimentare per dare via gratuitamente il cibo indesiderato e altre che ti permettono di comprare il cibo rimasto nel tuo ristorante preferito quando è vicino all'ora di chiusura. Nel complesso, affrontare il problema dello spreco è uno dei modi più efficaci per aumentare la disponibilità di cibo.

Fortunatamente, alcuni scienziati e aziende trasformano i rifiuti alimentari in prodotti di valore, da materiale da costruzione robusto ed energia rinnovabile a cibo vegano e acqua fresca.

Rifiuti alimentari in robusti materiali da costruzione

Una gran parte dei rifiuti alimentari industriali e domestici globali, che ammontano a centinaia di miliardi di sterline all'anno, comprende scarti commestibili, come bucce di frutta e verdura. A maggio, gli scienziati dell'Università di Tokyo hanno sviluppato un metodo per ridurre i rifiuti alimentari riciclando gli scarti di frutta e verdura in robusti materiali da costruzione.

Yuya Sakai, autore principale dello studio, ha detto:

Il nostro obiettivo era di usare le alghe e i comuni scarti alimentari per costruire materiali che fossero forti almeno quanto il cemento. Ma dato che stavamo usando rifiuti alimentari commestibili, eravamo anche interessati a determinare se il processo di riciclaggio avesse un impatto sul sapore dei materiali originali.

Il team ha usato un metodo di "pressatura a caldo" generalmente utilizzato per produrre materiali da costruzione a partire dalla polvere di legno, ma ha utilizzato come polveri fondamentali gli scarti alimentari polverizzati ed essiccati sottovuoto, tra cui foglie di cavolo, alghe, zucca, bucce di banana, arance e cipolle.

Il processo consiste nel mescolare la polvere di cibo con condimenti e acqua, poi premere l'intruglio in uno stampo ad alte temperature. Infine, i ricercatori hanno testato la resistenza alla flessione dei materiali risultanti e ne hanno valutato l'odore, il sapore e l'aspetto.

Kota Machida, un collaboratore senior, ha spiegato:

Con l'eccezione del campione derivato dalla zucca, tutti i materiali hanno superato il nostro obiettivo di resistenza alla flessione. Abbiamo anche scoperto che le foglie di cavolo cinese, che hanno prodotto un materiale oltre tre volte più forte del cemento, potrebbero essere mescolate con il materiale più debole a base di zucca per fornire un rinforzo efficace.

Il materiale risultante aveva una resistenza alla flessione superiore al calcestruzzo e conservava il colore, il gusto e il sapore del vegetale o del frutto originale. Inoltre, quando si aggiungeva sale o zucchero, il gusto dei materiali migliorava senza ridurre la loro forza.

Inoltre, il materiale durevole e robusto ha resistito alla putrefazione, ai funghi e agli insetti e non ha subito cambiamenti evidenti nell'aspetto o nel sapore dopo l'esposizione all'aria fino a quattro mesi. Senza trattamento resistente all'acqua, il materiale è commestibile, e il sapore può essere alterato con il condimento.

I rifiuti alimentari sono un problema globale, un onere finanziario e una preoccupazione ambientale, quindi lo sviluppo di nuovi modi per riciclare gli scarti di cibo è fondamentale. Inoltre, usare gli scarti alimentari per produrre materiali abbastanza forti per i progetti di costruzione, mantenendo la loro natura commestibile e il loro sapore, apre nuove strade a una vasta gamma di applicazioni creative.

Rifiuti alimentari in energia rinnovabile

L'anno scorso, Carvey Maigue, uno studente di ingegneria elettrica all'Università di Mapua nelle Filippine, ha vinto il premio James Dyson 2020 per la sostenibilità per la sua creazione, chiamata AuREUS (Aurora Renewable Energy and U.V. Sequestration.)

AuREUS usa particelle luminescenti di rifiuti vegetali e di frutta che assorbono la luce ultravioletta e la convertono in luce visibile. Questa luce visibile viene poi convertita in elettricità sostenibile attraverso un film solare. "È simile a come respiriamo l'ossigeno ed espiriamo l'anidride carbonica. Prima, prende la luce ultravioletta, e dopo un po' di tempo, la rilascia come luce visibile", ha spiegato Maigue.

Il riassunto del progetto spiega come AuREUS sia progettato per aumentare l'accesso delle persone all'energia solare, aiutare a ridurre il cambiamento climatico, sostenere il settore agricolo locale e prevenire lo spreco alimentare.

I rifiuti alimentari in carne e latticini vegani

Un progetto chiamato Prominent mira a ridurre lo spreco di cibo cambiando il nostro modo di vederlo. Coinvolge ricercatori del VTT Technical Research Center della Finlandia che analizzano i livelli di proteine nei side-streams di riso e grano (scie di rifiuti della produzione alimentare). Il team estrae le proteine RuBisCO da questi flussi laterali, che potrebbero essere utilizzate come alternative ai latticini e alla carne.

RuBisCO è la proteina più abbondante al mondo. Si trova nella barbabietola da zucchero, nelle foglie di mais, negli spinaci, nell'erba medica, nelle foglie di carota, nei baccelli dei piselli e in altri ancora. Inoltre, queste sostanze a base vegetale potrebbero essere utilizzate in torte, biscotti, cereali, yogurt, bevande, salse, pasta e molto altro ancora.

Secondo il capo del team di Prominent Emilia Nordlund, il passaggio dai prodotti animali ai cibi vegani potrebbe aiutare drasticamente il pianeta. "L'allevamento di bestiame è un grosso problema per il cambiamento climatico. Quindi, se possiamo passare a un maggiore utilizzo di alimenti a base vegetale e non nutrire le colture per gli animali, non c'è dubbio che ne beneficerebbe l'intero pianeta. Infatti, ci sono molti calcoli che dimostrano che il cibo a base vegetale è molto più sostenibile se pensiamo alle questioni ambientali", ha spiegato.

Un altro progetto, chiamato REFRESH, condivide l'obiettivo di Prominent. Il team sta estraendo le fibre dalla cicoria, una pianta commestibile della famiglia del dente di leone, per fortificare pane, yogurt e bevande. Il team REFRESH sta anche creando ingredienti di fibre con il succo e le bucce di scarto dell'industria manifatturiera delle carote, che butta via dal 50 al 60% del vegetale.

Nel frattempo, il marchio vegano Rubies in the Rubble trasforma i rifiuti alimentari in prodotti a base vegetale. Per esempio, l'azienda usa prodotti che altrimenti verrebbero scartati per fare condimenti come la maionese, la salsa e le creme. Nel 2017, Rubies in the Rubble ha salvato dalle discariche 198 tonnellate di frutta e verdura, che si sarebbero trasformate in metano.

Anche la società britannica Nutrapharma produce polvere ricca di proteine per integratori da frutta e verdura altrimenti scartata in eccesso. Il CEO di Nutrapharma, il Dr. Eric Hilton, è stato motivato a creare la polvere dopo aver osservato l'immensa quantità di rifiuti generati dall'industria alimentare.

Allo stesso modo, nel 2018 il gigante britannico dei supermercati Tesco ha lanciato 'Waste NOT,' una serie di succhi spremuti a freddo realizzati interamente con scarti di frutta e verdura. Nel 2020, Tesco ha lanciato una partnership con un'organizzazione di energia rinnovabile Green Generation per convertire tutto il cibo invenduto in gas rinnovabile per alimentare sei dei suoi negozi in Irlanda.

Infine, c'è una partnership tra 16 gruppi in sette stati membri dell'Unione Europea soprannominata il progetto Pro-Enrich che sta anche ideando come recuperare proteine alimentari standard dagli scarti dei raccolti, compresi frutta, verdura e semi. Hanno in programma di fare la proteina per il cibo umano industriale, il cibo per animali, i cosmetici e gli adesivi. Hanno già condotto prove su larga scala, producendo lotti da diversi chilogrammi di proteine in polvere dalla farina di colza/canola che i partner industriali stanno attualmente valutando.

I rifiuti alimentari in acqua potabile

L'anno scorso, il premiato marchio australiano di bevande Aqua Botanical ha sviluppato un nuovo modo di "coltivare l'acqua", sbloccando una fonte di acqua sostenibile e rinnovabile da frutta e verdura. "Dopo molti anni di ricerche approfondite, l'inventore di Aqua Botanical, il Dr. Bruce Kambouris, ha trovato un modo per raccogliere l'acqua che si trova naturalmente nella frutta e nella verdura", ha detto Terry Paule, il presidente esecutivo di Aqua Botanical.

Ogni anno, gli agricoltori australiani coltivano abbondanti quantità di prodotti freschi, ma non tutti arrivano sul mercato. Invece, una parte viene mandata alle aziende produttrici di succhi, che pressano la frutta e la verdura per estrarne il succo, lasciandosi dietro polpa e acqua, tipicamente scartate come sottoprodotto del processo.

Paule ha commentato:

Quello che molte persone non capiscono è che il 90% delle piante è fatto di acqua, il che significa che quando vengono pressate per estrarre il succo e poi evaporate per fare un concentrato, producono un grande volume di acqua in parallelo.

La tecnologia dell'acqua brevettata da Aqua Botanical è una soluzione a questo problema. L'acqua non va più sprecata. Invece, il liquido acquoso viene "raccolto", poi filtrato, mineralizzato e imbottigliato nella campagna australiana.

Impressionante, ogni bottiglia di acqua botanica contiene fino a 74 minerali di origine vegetale, tra cui zinco, magnesio, potassio e ferro. Può essere prodotta da qualsiasi frutta o verdura spremuta, organica o non organica. Il processo di "raccolta" rimuove qualsiasi tossina presente, ottenendo un'acqua potabile fresca, pulita e pura. Inoltre, Aqua Botanical aggiunge una leggera carbonatazione alla sua gamma di acqua frizzante.

Paule ha aggiunto:

Fino a poco tempo fa, questo liquido acquoso del succo veniva scartato con danno per l'ambiente. Il Dr. Bruce, come amiamo chiamarlo, ha combinato l'intuizione con la scienza per produrre acqua naturale ricavata dalle piante e così facendo ha coniato il termine 'Botanical Water' per riflettere la sua nuova fonte sostenibile.

The Conversation afferma che questi rifiuti liquidi del processo di produzione dei succhi vengono spesso rilasciati nell'ambiente e talvolta utilizzati per l'irrigazione. Tuttavia, la pratica può portare a diversi problemi ambientali, come lo squilibrio dei nutrienti, la perdita di ossigeno, la crescita eccessiva di alghe e la morte di animali acquatici, tra cui anfibi, crostacei e pesci.

Il processo innovativo di Aqua Botanical salva il liquido acquoso creato dall'industria dei succhi. Il risultato è un'acqua cristallina con un gusto fresco e pulito e una finitura liscia come la seta. Paule ha descritto l'acqua come avente "corpo e finezza senza il retrogusto salato o acido che si trova nella maggior parte delle acque minerali". Come bonus, l'acqua botanica di Aqua Botanical ha un minore impatto ambientale rispetto ad altre varietà in bottiglia.

Paule ha aggiunto:

La scoperta di una nuova fonte vegetale di acqua potabile naturale è un dono notevole e trasformativo per il mondo!

National Geographic sottolinea che mentre quasi il 70% del pianeta è coperto d'acqua, solo il 2,5% è potabile. Inoltre, la maggior parte di quell'acqua dolce è inaccessibile, congelata in nevai e ghiacciai, lasciando solo lo 0,007% dell'acqua del mondo per 6,8 miliardi di persone. Inoltre, "alcune delle più grandi falde acquifere del mondo sono ora inquinate e sovrautilizzate e si stanno prosciugando più velocemente di quanto vengano reintegrate", ha spiegato Paule.

Secondo le Nazioni Unite , circa un quinto della popolazione mondiale (circa 1,2 miliardi di persone) soffre di scarsità d'acqua, e 500 milioni si stanno avvicinando a una situazione simile. Altri 1,6 miliardi di persone soffrono di scarsità d'acqua a causa della mancanza di infrastrutture per estrarre l'acqua dalle falde acquifere e dai fiumi. L'acqua non è solo vitale per la sopravvivenza, ma anche per l'energia, l'ambiente, lo sviluppo socio-economico e la produzione alimentare.

La scarsità d'acqua è un problema che sta già colpendo diversi paesi, tra cui Cina, India, Indonesia, e America Latina. Inoltre, negli Stati Uniti, Flint, Michigan, e diverse città rurali soffrono della mancanza di acqua potabile. Inoltre, la scarsità d'acqua dovrebbe colpire di più in Australia e l'Unione Europea negli anni a venire.

Paule ha sottolineato:

L'acqua botanica attinge ad una nuova fonte d'acqua altrimenti inutilizzata e spesso scartata, rendendola la fonte d'acqua più sostenibile, economica ed ecologica del mondo.

Acqua con una missione umile

La missione finale di Aqua Botanical è quella di aiutare altre nazioni ad avere accesso ad acqua potabile fresca e pulita. "Nelle nazioni più povere della Terra, l'accesso all'acqua comporta spesso lunghe e faticose camminate fino a un pozzo aperto per ottenere acqua spesso contaminata. Come risultato, si stima che ogni 90 secondi, un bambino sotto i cinque anni muore a causa della mancanza di accesso all'acqua pulita e ai servizi igienici. Questo deve cambiare, e dobbiamo trovare nuovi modi per risolvere questo tragico problema", ha spiegato Paule.

Si stima che 1.800 milioni di persone vivranno in paesi con assoluta scarsità d'acqua, e due terzi della popolazione mondiale potrebbero vivere in condizioni di stress entro il 2025. Questo è dovuto principalmente al fatto che l'uso dell'acqua è aumentato più del doppio del tasso di crescita della popolazione nell'ultimo secolo. "Con questo in mente, abbiamo stabilito la nostra Fondazione Acqua Botanica con la missione di regalare la nostra tecnologia dell'Acqua Botanica alle persone più povere del mondo a costo zero", ha dichiarato Paule.

Il primo progetto prevede la produzione di 50.000 litri di acqua botanica al giorno nella regione indiana del Tamil Nadu, dove vive il 17,5% della popolazione mondiale ma solo il 4% dell'acqua del mondo. L'iniziativa utilizzerebbe gli oltre 200 zuccherifici indiani, che possono produrre gratuitamente "miliardi" di litri di acqua botanica per le comunità svantaggiate. "Invitiamo le ONG, gli enti di beneficenza, i governi, le aziende di bevande o anche i singoli a lavorare con noi nelle loro comunità locali per portare loro la nostra acqua botanica, costruendo capacità di lavorazione in tutto il mondo", ha aggiunto Paule.

Paule ha evidenziato:

Potrebbe, infatti, arrivare a tre trilioni di litri in futuro, quando il mondo abbraccerà la nostra nuova tecnologia e capirà veramente la sua importanza. Si tratta di un'enorme quantità di acqua potabile naturale da una nuova fonte sostenibile e rinnovabile che attualmente viene scartata. Quindi siamo chiaramente ad un punto di svolta quando il mondo inizia a fare questa scoperta.Aqua Botanical è disponibile online in Australia e nei supermercati Woolworths a livello nazionale.