Biotecnologie ambientali: bioenergie, bioraffinerie e biorisanamento

L'Area di Biotecnologie Ambientali del Dipartimento di Biotecnologie si occupa di tematiche inerenti sia i settori del risanamento ambientale e della depurazione sia della produzione di molecole organiche ad alto valore aggiunto. In particolare, i temi di ricerca sviluppati riguardano sia lo studio fondamentale sia lo sfruttamento tecnologico di sistemi biologici, tanto procarioti (batteri) quanto eucarioti (funghi, microalghe, piante), per:
  • il risanamento di terreni e acquiferi inquinati (bonifica biologica inclusa la fitobonifica) nonché la depurazione delle acque reflue;
  • il trattamento dei rifiuti organici di origine agricola, urbana e industriale mediante processi aerobici e anaerobici (compostaggio e digestione metanogenica) per una corretta gestione e lo smaltimento in sicurezza, con recupero di materiali e/o energia;
  • la produzione di biocarburanti (bio-idrogeno e bio-alcool) attraverso reazioni fotosintetiche o fermentative;
  • la produzione di composti chimici di natura biologica (es. biotensioattivi, esopolisaccaridi, ecc.) e di enzimi (es. cellulasi, cutinasi, laccasi, perossidasi, ecc.) di elevato valore tecnologico, nonché la produzione di biopolimeri/bioplastiche (es. poli-idrossi-alcanoati) insieme alla depolimerizzazione biocatalitica di poliolefine e poliesteri di derivazione petrolifera.
Roberto Bassi
Full Professor
David Bolzonella
Full Professor
Stefano Cazzaniga
Temporary Assistant Professor
Luca Dall'Osto
Associate Professor
Nicola Frison
Temporary Assistant Professor
Silvia Lampis
Assistant Professor
Giovanni Vallini
Full Professor
Skills
Topic People Description
Applied biotechnology (non-medical), bioreactors, applied microbiology - Applied biotechnology (non-medical), bioreactors, applied microbiology (see  ERC classification)
Biotecnologia delle alghe unicellulari Roberto Bassi
Le alghe unicellulari sono microbi e sono facilmente ingegnerizzabili per cambiarne la composizione e/o le attività metaboliche al fine di produrre composti di interesse come, per esempio, biocombustibili, coloranti alimentari, anti-ossidanti o proteine ricombinanti come enzimi industriali o antigeni come vaccini. In questa ricerca perseguiamo la domesticazione delle alghe per questi scopi utilizzando tecniche genetiche (mutagenesi. evoluzione diretta), la transgenesi o l'editing genomico.
Chemical engineering, technical chemistry - Chemical engineering, technical chemistry (see  ERC classification)
Produzione di bio-based compounds David Bolzonella
Questa linea di ricerca si occupa della produzione di chemicals (bio-based products e nutrienti) da scarti/rifiuti. Particolare attenzione è posta alla produzione di acidi grassi a catena corta (SC-VFA), poli-idrossi-alcanoati (PHA), precursori delle bioplastiche, e nutrienti quali il fosforo e l'azoto
Recupero di risorse da acque reflue municipali e industriali Nicola Frison
Recupero di cellulosa, produzione di Acidi Grassi Volatili (VFA), Poliidrossialcanoati (PHA) da fanghi di depurazione, scarti agro-industriali e frazione organica dei rifiuti solidi urbani.
Trattamento di acque reflue ad alto carico Nicola Frison
Rimozione biologica di azoto e fosforo via-nitrito da surnatanti anaerobici, trattamenti anaerobici di acque reflue per la rimozione del carico organico e produzione di biogas.
Environmental biotechnology, bioremediation, biodegradation - Environmental biotechnology, bioremediation, biodegradation (see  ERC classification)
Biocombustibili di seconda e terza generazione Luca Dall'Osto
Selezione di ceppi algali ottimizzati per la produzione di biocarburanti: (a) identificazione dei geni che controllano la resa in biomassa nelle alghe verdi; (b) ingegnerizzazione della capacità di penetrazione della luce in colture dense tipiche dei fotobioreattori, e modulazione dei meccanismi fotoprotettivi responsabili della resistenza alla luce in eccesso. Ottimizzazione dei processi di degradazione dei residui lignocellulosici, sfruttando enzimi termostabili, idrolitici della parete cellulare: (a) isolamento di ceppi algali transgenici che producono enzimi termostabili degradativi della parete cellulare vegetale; (b) sviluppo di piante transgeniche auto-catalitiche, che accumulano enzimi degradativi della parete, attivati alle alte temperature.
Incremento dell’efficienza della raccolta e dello sfruttamento dell’energia luminosa Stefano Cazzaniga
Identificazione dei fattori che limitano l’efficienza della conversione dell’energia luminosa in biomassa ed ingegnerizzazione degli organismi fotosintetici, piante e microalghe, per migliorare tali limiti. In particolare miglioramento della diffusione dell’energia luminosa all’interno dei fotobioreattore e modulazione dei meccanismi fotoprotettivi che dissipano la luce in eccesso come calore
Agricultural (Soil) Microbiology - Environmental Microbiology - Non-Food Microbial Biotechnology Silvia Lampis
Giovanni Vallini
The main areas of interest concern the study of either single microbial species (both bacterial and fungal) or complex microbial populations in relation to their activities wherever significant in terms of environmental impact. Attention therefore is paid to the microbial catalysis within the biogeochemical cycles, to the influence of microbial metabolism on the characteristics of soils and water bodies, to the functional interaction between microorganisms and plants, to the role of microorganisms in the detoxification of environmental matrices contaminated by organic compounds, for the possible exploitation of these microbial catalysts in the treatment of industrial residues/wastewaters through more environmentally friendly processes.
Industrial biofuel production - Industrial biofuel production standard compliant  ERC
Digestione Anaerobica David Bolzonella
Studio e della ottimizzazione del processo di digestione anaerobica di rifiuti organici, fanghi di depurazione, sottoprodotti dell'agroindustria, letami e liquami per la produzione di metano e/o idrogeno
Sustainable design (for recycling, for environment, eco-design) - Sustainable design (for recycling, for environment, eco-design) standard compliant  ERC
Trattamento Acque Reflue David Bolzonella
Trattamento biologico-chimico-fisico di acque reflue di origine civile/industriale per la rimozione di nutrienti e composti inquinanti prioritari
Gruppi di ricerca
Name Description URL
Biotecnologie Microbiche e Microbiologia Ambientale Responsabile: Prof. Giovanni Vallini - Sede: Ca' Vignal 2, Verona
Ingegneria Chimica dell'Ambiente e dei Bioprocessi Il gruppo di ricerca in Ingegneria Chimica dell'Ambiente e dei Bioprocessi opera nel settore del trattamento dei rifiuti organici di diversa origine (civile, industriale, agricola) per il recupero di bio-combustibili o molecole ad alto valore aggiunto oltre che nel settore del trattamento delle acque reflue. Il gruppo di ricerca gestisce il Laboratorio di Impianti chimici per l'Ambiente e i Bio-Processi (LABICAB).
Laboratorio di Fotosintesi Biochimica e fisiologia molecolare della fotosintesi

Activities

Research facilities