Un approvvigionamento sostenibile e responsabile delle materie prime richiede specifiche politiche per la gestione dei rifiuti e dei sottoprodotti associati. Tra questi, il fosfogesso si forma in grandi volumi durante la produzione di fertilizzanti dalla roccia fosfatica ed è necessario che venga dosato in modo corretto per evitare la lisciviazione di contaminanti nell’ambiente.

Uno studio, recentemente pubblicato su Environmental Research, ha affrontato il problema della lisciviazione di fosforo e fluoro implementando un approccio sperimentale e numerico integrato.

Questa ricerca, frutto della collaborazione tra il Dipartimento di Geoscienze dell'Università di Padova, il Sinosteel Maanshan General Institute of Mining Research Co., Ltd di Maanshan (Cina) e la School of Resources and Safety Engineering, Central South University of Hunan (Cina), ha valutato i parametri, come il pH, che controllano la ritenzione di contaminanti e il ruolo degli assemblaggi mineralogici che si verificano quando il fosfogesso viene miscelato con leganti cementizi.

Lo studio ha dimostrato che combinando la modellazione termodinamica con l'analisi microstrutturale e mineralogica, è possibile prevedere il comportamento di lisciviazione del fosfogesso, stabilizzato dal cemento, in più ambienti.

“Negli ultimi decenni è aumentata la quantità di rifiuti solidi che è stata scartata e ancora oggi la strategia di smaltimento nelle discariche rimane il metodo di gestione dei rifiuti solidi predominante. Tuttavia, questa abitudine presenta numerose controindicazioni perché implica la possibilità di contaminazione dei corpi idrici e minaccia la salute pubblica, soprattutto perché i metalli pesanti inquinanti sono altamente solubili in acqua e non degradabili", ha osservato Yikai Liu, dottorando del Dipartimento di Geoscienze dell'Università di Padova e primo autore di questo studio.

“Per questo motivo disporre di solide informazioni di base sui rifiuti solidi e sul sito di stoccaggio associato è fondamentale nella selezione delle strategie di gestione. Tipicamente, per capire dove finiscono questi contaminanti, dobbiamo prima esplorare le loro origini. La caratterizzazione sperimentale è un tipico metodo diretto in grado di fornire informazioni sufficienti per rivelare il destino dei contaminanti. Ma questo metodo di acquisizione diretta dei dati richiede in genere molto tempo ed è dispendiosa", ha affermato Yikai Liu.

"La modellazione geochimica potrebbe essere un percorso che ci aiuta a prevedere lo stato futuro di un tale sistema di accumulazione e aiuta nella progettazione di strategie correttive", ha concluso Yikai Liu.

Per il Dipartimento di Geoscienze hanno partecipato a questa ricerca anche i professori Gilberto Artioli, Maria Chiara Dalconi e Luca Valentini e il Dr. Simone Molinari.