Humify - superalimento per il terreno
Combattere il cambiamento climatico con la chimica verde: la start-up Humify ha sviluppato una tecnologia in grado di riattivare il suolo come serbatoio di carbonio
Temperature calde e umide, assenza di luce e di aria e poi quell'odore intenso: quando si accende la pentola ad alta pressione nel laboratorio della start-up Humify, è difficile immaginare che in tali condizioni il prodotto risultante - una sorta di fango liquido nero - potrebbe contribuire a influenzare il cambiamento climatico e l'approvvigionamento alimentare mondiale.
Il salvataggio del clima come caso aziendale: a Teltow, nel Brandeburgo, un team multidisciplinare proveniente dai settori della chimica, della biologia e dell'ingegneria sta lavorando a un processo che potrebbe consentire la cattura del carbonio a costi contenuti. L'idea: le sostanze umiche artificiali vengono prodotte da rifiuti organici a 200 gradi Celsius con un po' di pressione e acqua. Una volta introdotte nel terreno, le sostanze umiche legano l'umidità e i minerali preziosi, promuovendo così un ecosistema sano che attrae i microrganismi. Quella che nell'uomo è nota come flora intestinale, nel terreno è un gruppo di aiutanti molto attivi che rendono disponibili i nutrienti alle piante. Grazie alla loro attività, legano laCO2 nel suolo e sono quindi la chiave di Humify per la soluzione del problema climatico.
Combattere il cambiamento climatico con la chimica verde
È grazie ai batteri che il suolo è diventato il più grande serbatoio diCO2 al mondo. Purtroppo, l'uomo lo ha reso anche il maggiorproduttore di CO2 al mondo. La deforestazione, l'inaridimento delle brughiere e l'agricoltura industriale intensiva hanno contribuito a ridurre la capacità di stoccaggiodi CO2 dei suoli e a rilasciare sempre più emissioni a causa della distruzione dei microrganismi. "Se lasciate a se stesse, queste aree impiegherebbero fino a 3.000 anni per rinascere. Questo lasso di tempo può essere notevolmente accelerato utilizzando il processo idrotermale: arricchito con determinati microbatteri, il superhumus viene prodotto in poche settimane e rende il terreno nuovamente fertile", spiega entusiasta il cofondatore e direttore finanziario di Humify Harald Pinger.
Tuttavia, la tecnologia non è nuova. Il chimico tedesco Friedrich Bergius lavorava già nel 1913 sui processi ad alta pressione. Nel 1931 gli fu assegnato il premio Nobel per il suo processo Bergius-Pier, che rese possibile la produzione di combustibili sintetici indipendentemente dal petrolio grezzo. È grazie a Markus Antonietti che, 90 anni dopo, la produzione di combustibili ha potuto essere trasformata in un metodo di miglioramento del suolo che potrebbe anche risolvere il problema alimentare mondiale. È direttore del Max Planck Institute of Colloids and Interfaces (MPIKG) di Potsdam-Golm. Durante un esperimento nel suo laboratorio, che lui chiama affettuosamente la sua "cucina", ha scoperto che una modifica dei processi chimici nel processo idrotermale produce polimeri in tempi molto brevi. Questi sono simili ai polimeri naturali, molecole altamente complesse in cui è legato il carbonio. "La seconda sorpresa, ancora più grande", dice il ricercatore, "è stata che i batteri del suolo reagiscono ai polimeri artificiali". È nata così l'idea di Humify. Quando si tratta di legare grandi quantità diCO2, la portata per i terreni è enorme: "Una tonnellata di sostanze umiche per ettaro lega fino a 50 tonnellate di carbonio nel suolo, tutto nel primo anno, perché il nostro prodotto stimola gli organismi del suolo", riferisce Antonietti. E aggiunge: "Tra pochi anni l'agricoltura dovrà sfamare dieci miliardi di persone, e questo con una qualità del suolo sempre più scadente. Un miglioramento rapido e sostenibile del suolo arriva al momento giusto. L'humus di Humify, infatti, nelle prove sul campo in Cina ha aumentato la resa delle colture fino al 20%. E dobbiamo ancora superare la crisi climatica".
Il cerchio si chiude
Lo scienziato Markus Antonietti incontra Harald Pinger a un evento ScienceTech. L'esperto manager investe da tempo in start-up promettenti. Si rende conto dell'efficienza e della semplicità del metodo di Antonietti per legare il carbonio. Insieme ad Andreas Dittes, imprenditore seriale del settore green tech, nel 2023 ha fondato Humify GmbH, con sede a Potsdam. Per Pinger, l'humus di Humify è "l'esempio perfetto di come si possa ottenere un impatto sostenibile combinando scienza e affari". In qualità di ex CEO e CFO di grandi aziende quotate in borsa, Pinger è particolarmente interessato all'efficacia dei costi e alle soluzioni scalabili. Vede un grande potenziale in Humify, perché quando l'humus diventerà un ottimo fertilizzante, il settore agricolo industriale si alzerà in piedi e prenderà nota. "L'agricoltura produce molta biomassa per ettaro di terreno, che viene già utilizzata negli impianti di biogas. I residui della fermentazione che ne derivano potrebbero essere ulteriormente trasformati in humus in un impianto Humify, idealmente proprio accanto alla produzione di energia, e messi a disposizione del settore agricolo per essere rimossi nel più breve tempo possibile. A loro volta, possono applicare il superhumus alle loro aree coltivate in modo tempestivo", spiega Pinger, illustrando il modello di business. L'economia circolare per eccellenza.
"Sotto pressione"
Anche il processo di produzione dovrebbe seguire il principio dell'economia circolare. Tuttavia, il team deve affrontare una serie di sfide per trasformare l'esperimento di laboratorio con il principio della pentola a pressione in una produzione industriale di massa. Finora Humify ha prodotto solo piccole quantità di humus, ma la domanda effettiva è molto più alta. Antonietti pensa in dimensioni globali: "Due miliardi di ettari di terreno coltivabile hanno bisogno di due miliardi di tonnellate di sostanze umiche". Ma anche su scala regionale e più piccola, Humify ha bisogno di impianti di produzione in grado di convertire grandi quantità di biomassa in humus, affinché l'azienda possa essere redditizia. Tuttavia, tali dispositivi di grandi dimensioni non sono ancora disponibili sul mercato. Gli ingegneri stanno quindi lavorando a pieno ritmo su una tecnologia completamente nuova. Hanno già un brevetto su cui possono basarsi. È in fase di progettazione un primo impianto pilota per una produzione di 3.000 tonnellate di Humify all'anno. "Stiamo lavorando a una soluzione intelligente per ridurre al minimo il consumo di energia durante il riscaldamento e il raffreddamento della biomassa", riferisce Svitlana Filonenko, chimico e CTO di Humify. Per Pinger, orientato al mercato, questi obiettivi sono di fondamentale importanza: "Se riusciremo a produrre sostanze umiche artificiali con un'adeguata gestione del calore, saremo competitivi". Questo è in netto contrasto con altre idee di cattura del carbonio, che finora sono fallite soprattutto a causa dei costi.
Quando Antonietti ha chiesto alla sua assistente di ricerca Filonenko se volesse contribuire con la sua esperienza scientifica a una nuova start-up che mira a migliorare la salute del suolo e a sostenere le pratiche agricole rigenerative, non ha esitato un secondo. Nei sei anni in cui ha lavorato come capogruppo presso l'Istituto Max Planck dei Colloidi e delle Interfacce, la ricerca di Filonenko si è concentrata sulla comprensione della trasformazione delle sostanze organiche. Oggi ama particolarmente "la libertà che deriva dal lavorare in una start-up. Molti scienziati vorrebbero usare la loro ricerca per fare qualcosa contro la crisi climatica, ma spesso le loro idee non arrivano alla fase di applicazione. Quando ho saputo che Humify stava per fare un passo nel mondo reale, mi sono sentita elettrizzata. È un lavoro significativo", afferma l'autrice, che aggiunge: "Ma bisogna essere pronti a correre dei rischi". Il suo sogno è quello di raggiungere anche le aziende agricole più remote con sistemi Humify mobili. In questo modo si eliminerebbe anche la necessità di trasportare la biomassa da e verso il sito, poiché verrebbe reimmessa nel ciclo agricolo direttamente in loco.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
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