Le microonde nei processi di estrazione

Da diversi anni, un team di ricerca integrato, comprendente

• il laboratorio di spettroscopia a microonde dell’Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio Nazionale della Ricerca area di Pisa (INO-CNR di Pisa)

• il Thermolab del Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Università di Pisa (DCCI-UNIPI)

• l’Istituto di Chimica dei Composti Organometallici (ICCOM-CNR)
  

si occupa del recupero e caratterizzazione chimico-fisica di composti ad alto valore aggiunto da substrati vegetali e biomasse di scarto, con particolare interesse al recupero di oli essenziali da piante aromatiche.

Quest'ultimo processo prevede anche il recupero di:

1. polifenoli presenti nella frazione acquosa derivante dal processo di estrazione degli oli essenziali;

2. biopolimeri come la pectina, la cellulosa e la lignina presenti nel residuo solido esausto.

Tale linea di ricerca è condotta seguendo i principi della chimica verde, che mira allo sviluppo di metodologie innovative che prevedono l’uso di microonde per l’attivazione termica non convenzionale del processo di estrazione.

L'utilizzo delle Microonde (MW) come energia alternativa per assistere i processi chimici è considerata ormai una tecnologia consolidata che riduce i tempi di estrazione, il consumo di energia, i costi, l'impatto ambientale e le dimensioni delle apparecchiature rispetto ai metodi di riscaldamento convenzionali. I vantaggi dell’uso delle MW sono ben documentati nel campo dell'estrazione e l'idrodistillazione assistita da microonde (MAE) è stata negli anni implementata utilizzando uso simultaneo di microonde ed ultrasoni (US-MAE), e riducendo l’impiego di acqua e seolventi, microonde senza solventi (SMAE).

Come partner del progetto PSR INSOLE, il gruppo di ricerca ha realizzato un estrattore innovativo, in corrente di vapore, in cui la tecnologia MW viene applicata mediante l'inserimento di antenne coassiali a immersione. Questo tipo di tecnologia non solo presenta i noti vantaggi dell’uso delle MW per la riduzione dei tempi di estrazione e dell'impiego di energia, ma consente un reale e facile sviluppo della tecnologia da impianto pilota a modello industriale.

L’applicatore coassiale è compatibile con le attuali apparecchiature commerciali di idro-distillazione o distillazione a vapore, per questo la tecnologia risulta estremamente flessibile e adattabile agli attuali processi industriali, riducendo il costo di investimento iniziale dei nuovi processi.