Direzione innovazione

Eni Rewind, la società ambientale di Eni, è impegnata nella ricerca e messa a punto di metodologie di bonifica che siano efficaci e sostenibili

"Sappiamo che il risanamento ambientale è qualcosa di buono e assolutamente necessario già di per sé. La sfida che ci vede in prima linea è integrare sempre di più quei principi di sostenibilità necessari alla piena attuazione della transizione energetica e al perseguimento degli obiettivi delineati dall'Agenda ONU 2030". È una nuova chiave di lettura della bonifica quella a cui fa riferimento Francesco Misuraca, Direttore Ingegneria e Bonifiche ambientali di Eni Rewind: "bisogna puntare a bonificare in maniera mirata, laddove serva veramente, evitando grandi scavi e privilegiando gli interventi che minimizzino la movimentazione dei rifiuti a vantaggio della sostenibilità ambientale. Soprattutto, bisogna fare e saper trasmettere tanta innovazione tecnologica, necessaria per un risanamento sempre più sostenibile e realmente in grado di valorizzare i territori interessati da contaminazioni storiche".
Per questo Eni Rewind ha redatto e messo a disposizione dei propri interlocutori, collaboratori, istituzioni e operatori del settore il Vademecum delle Tecnologie di Bonifica, un compendio delle tecnologie di bonifica derivanti dall'esperienza consolidata in molteplici e complessi progetti di bonifica e arricchita, nell'arco di vent'anni, grazie al costante confronto con gli stakeholders. Il Vademecum delle Tecnologie di Bonifica, scaricabile dal sito web www.enirewind.com, è stato dunque concepito sia come strumento divulgativo, sia per aiutare, all'interno di un processo decisionale, nella scelta delle possibili alternative tra diverse tecnologie di bonifica, tenendo conto del contesto ambientale, delle caratteristiche dei contaminanti e di quelle idrogeologiche del sito.
Nelle sue pagine trovano spazio non soltanto le metodologie consolidate, ma anche alcuni nuovi approcci, quali, ad esempio, le nanotecnologie, e, soprattutto, le tecnologie proprietarie, nate dalla ricerca Eni e a tutti gli effetti già operative: e-hyrec®, e-limina® e il campionamento passivo su film di LDPE (polietilene a bassa densità). Sviluppare nuove soluzioni in ambito ambientale è per Eni Rewind la strada per ridurre i rischi e aumentare l'efficienza, la qualità e la sostenibilità dei progetti, garantendo l'applicazione delle migliori tecnologie disponibili sul mercato.

LE TECNOLOGIE DI BONIFICA PROPRIETARIE E-HYREC ED E-LIMINA NATE DALLA RICERCA ENI: AMBITI DI APPLICAZIONE E RISULTATI OTTENUTI

e-hyrec®: eni-hydrocarbon recovery

Tipologia di intervento: rimozione selettiva di prodotto in falda
Condizioni di applicabilità:
- Presenza di composti organici insolubili in acqua, in forma di fase surnatante (LNAPL)
- Prestazioni ottimali con viscosità del surnatante ≤ 5 cSt (40°C)
- Rimozione di LNAPL presente in falda con spessori di metri fino a spessori molto bassi, anche di 5 mm.
- Profondità dell'acquifero minima 0,5 m, quella massima è funzione della pressione di alimentazione, del battente idrostatico e della pressione della linea di scarico
- Distanza minima di 2 m tra il livello della falda e il fondo pozzo.

Vantaggi dall'applicazione della tecnologia:
e-hyrec® è la tecnologia di Eni per il recupero selettivo di idrocarburi in fase separata dalle acque di falda, il cosiddetto LNAPL (Light Non-Aqueous Phase Liquid)), attraverso un dispositivo automatico. Il cuore della tecnologia consiste in un filtro idrofobico, brevettato da Eni, che serve a separare la fase acquosa da quella oleosa attraverso un processo di permeazione selettiva. Il filtro è realizzato in acciaio sinterizzato e sulla sua superficie viene depositato un olio siliconico che serve a renderla altamente idrofobica. Il dispositivo e-hyrec® è formato da un'unità di superficie fuori terra, che misura poco più di 1 m3, e una parte calata che viene collocata all'interno del piezometro o del pozzo.
Nella struttura metallica esterna trovano posto il motore che alimenta il dispositivo e il pannello di controllo. La parte calata ha dimensioni tali da essere contenuta in un piezometro da 4 pollici. Le principali componenti sono i quattro filtri idrofobici, la pompa pneumatica per il recupero del prodotto e il sensore di fase.
I cicli di funzionamento sono tre. Il primo è il ciclo di ricerca del surnatante, cioè il posizionamento del filtro a seguito del rilevamento da parte del sensore della fase organica. In pratica, il sensore di fase scende all'interno del pozzo finché non "incontra" la fase separata e inizia il recupero del prodotto. Se durante la discesa, che può raggiungere una profondità fino a 40 metri, non viene rilevato LNAPL, il sensore riposiziona il dispositivo in aria ed esegue una nuova ricerca. Se invece viene rilevato l'LNAPL, inizia il pompaggio e lo stoccaggio (secondo ciclo). L'ultimo ciclo è quello cosiddetto di standby, durante il quale la pompa viene disalimentata e si attende un tempo impostato dall'operatore prima di effettuare una nuova ricerca di fase separata. I dati registrati dal sistema, come il livello di falda raggiunto o il numero di cicli della pompa, vengono archiviati all'interno del pannello di controllo.
A oggi Eni Rewind ha installato 36 dispositivi e-hyrec®, la maggior parte dei quali sono ubicati a Gela, mentre gli altri si trovano a Porto Torres e Priolo Gargallo. È prevista entro il 2022 la saturazione del fabbisogno di e-hyrec sui siti Eni Rewind in Italia. Contemporaneamente, nell'ambito dell'apertura dei servizi ambientali al di fuori del mercato captive Eni, si sta rendendo disponibile il dispositivo anche a clienti terzi.
In circa due anni di esercizio, sono stati rimossi oltre 260.000 litri di prodotto, in modo selettivo, efficace ed efficiente, dando un importante contributo alla tutela e preservazione della risorsa idrica.
Il grafico seguente mostra l'andamento progressivo di surnatante rimosso dalle prime installazioni a marzo 2021. (vedi grafico pagina successiva)
Da un'analisi sull'applicazione della tecnologia nel sito di Gela, dove il numero di dispositivi è via via cresciuto fino agli attuali 24, il volume di olio rimosso tra fine dicembre 2018 e marzo 2021 è pari a oltre 200.000 litri. Le mappe mostrano l'andamento dello spessore apparente di LNAPL all'inizio delle installazioni nel 2018 ad oggi:
I vantaggi che si possono riscontrare con l'applicazione di questa tecnologia sono molteplici. È un sistema altamente selettivo ed efficiente, vincente anche dal punto di vista della sostenibilità in quanto non preleva acqua e consente una riduzione di quelli che sono i tempi di recupero. Non solo: permette di avere un controllo costante sullo spessore di prodotto e quindi indicazioni sulla ricarica del piezometro, fondamentale per capire l'entità dell'accumulo della fase separata, come questa si muove all'interno del sito e come si esaurisce nel tempo. Molto importante è anche il fatto che l'utilizzo del dispositivo, non andando a perturbare la dinamica della falda (es. velocità, livello) nella zona di installazione, evita la migrazione di prodotto nelle zone meno impattate.

e-limina®: Eni-Linking Isotopic and Microbial Investigations to aid Natural Attenuation

Tipologia di intervento: caratterizzazione preliminare e monitoraggio
Condizioni di applicabilità:
In linea teorica, tutte le molecole inquinanti sono aggredibili da parte dei microorganismi purché le concentrazioni non siano troppo elevate e le condizioni del sito siano permissive in termini di temperatura, umidità, pH. La presenza di attività microbiologica nei confronti degli inquinanti è proprio il presupposto fondamentale per l'applicazione della metodologia proprietaria e-limina®.
Vantaggi dall'applicazione della tecnologia:
e-limina è un metodo innovativo, utile sia per la caratterizzazione preliminare che per il monitoraggio di siti contaminati, nonché applicabile alle bonifiche di tipo biologico per le quali è un eccellente ausilio in fase preventiva e realizzativa. In particolare, in fase di caratterizzazione permette di valutare la biodegradazione in atto nel sito, aiutando a individuare i metodi di bonifica più adeguate accelerare i fenomeni di Natural Attenuation già presenti (ovvero una serie di processi fisici, chimici o biologici che agiscono senza l'intervento dell'uomo per ridurre la concentrazione di contaminanti nel suolo o nelle acque sotterranee).
La metodologia e-limina® si compone di tre tipi di analisi: microbiologico, molecolare e isotopico. Le analisi microbiologiche consistono nell'allestimento di colture in microcosmo, utili in fase di caratterizzazione per testare le diverse condizioni che consentono di accelerare la biodegradazione. Quelle molecolari sono fondamentali per individuare gli enzimi-chiave delle specie batteriche indiziate per la biodegradazione. Le analisi di tipo isotopico applicate in campo ambientale, infine, forniscono indicazioni molto utili per capire se le molecole presenti nei contaminanti stanno subendo eventuali processi di biodegradazione naturale.
L'integrazione di protocolli isotopici di analisi (CSIA - Compound Specific Isotopic Analysis) con i metodi microbiologici e molecolari si sta dimostrando uno strumento potente per determinare l'origine ed eventuali processi degradativi dei contaminanti presenti nelle matrici ambientali. In alcuni casi, le sole analisi chimiche potrebbero non essere strumento sufficiente a tale scopo.
La combinazione dei metodi proposta nella metodologia e-limina® permette una caratterizzazione della contaminazione più accurata, identificandone al contempo la sorgente e permettendo di valutarne il grado e i processi di alterazione subiti nell'ambiente (velocità di degradazione e scelta della tecnologia di bonifica più efficace). Consolidare la conoscenza di un sito in fase di caratterizzazione permette di individuare le migliori soluzioni di bonifica, determinando un'importante riduzione dei tempi e costi degli interventi in ogni fase, dalla progettazione alla realizzazione.

APPROCCI ALTERNATIVI PER UNA BONIFICA SOSTENIBILE

Groundwater Circulation Well (GCW)

Tipologia di intervento: bonifica della falda
Condizioni di applicabilità:
La tecnologia è applicabile a sorgenti secondarie attive in falda di:
- Idrocarburi
- Solventi clorurati
- Metalli pesanti
- Sorgenti invecchiate (contaminazione storica).
È una tecnologia facilmente accoppiamento con diversi meccanismi di rimozione:
- Stimolazione attività biologica
- Mobilizzazione fasi separate e contaminati adsorbiti/intrappolati (flushing)
- Distribuzione ottimale ammendanti in falda.
Nell'ambito delle attività di bonifica delle stazioni di servizio Eni dismesse e in esercizio Eni Rewind sta individuando nuove soluzioni tecnologiche più sostenibili, in collaborazione con il Dipartimento di Chimica dell'Università "La Sapienza" di Roma.
Fra queste particolare attenzione è stata rivolta alla tecnologia Groundwater Circulation Well (GCW), ovvero pozzi a ricircolo. Si tratta di sistemi di manipolazione idraulica della falda che possono anche essere accoppiati ad altri trattamenti di rimozione in situ, come la stimolazione dell'attività biologica, la mobilitazione di contaminanti intrappolati o la distribuzione ottimale di ammendanti. La base della tecnologia è la creazione di una zona di ricircolo nella falda che evita di generare acque di scarico. Allo scopo vengono realizzati dei pozzi multifenestrati in cui alcuni strati possono essere utilizzati in emungimento e altri per la reimmissione in falda, dopo un percorso di trattamento esterno. Questo tipo di tecnologia è applicabile a sorgenti secondarie attive in falda per inquinanti differenti, quali idrocarburi, metalli pesanti e sorgenti invecchiate, cioè tutte quelle situazioni in cui si è verificata una progressiva concentrazione dei contaminanti residuali in zone difficilmente accessibili dai sistemi tradizionali. Ciò è reso possibile da un meccanismo in grado di generare dei gradienti idraulici che permettono il ricircolo dell'acqua intorno al pozzo con movimenti verticali non realizzabili con i tradizionali sistemi di pompaggio.
Per le sue caratteristiche la tecnologia GCW, oltre a offrire interessanti possibilità di utilizzo nel risanamento delle stazioni di servizio, viene applicata con successo anche a Manfredonia, Sito di Interesse Nazionale. Qui Eni Rewind ha realizzato un test pilota per verificare l'efficienza del sistema e gli effetti di accelerazione nella bonifica. Lo scopo è anche quello di contenere la contaminazione nella sua potenziale migrazione dalla falda verso il mare. Il test pilota ha previsto la costruzione di un pozzo di 40 metri di profondità con più fenestrature attivabili in modalità diverse, ognuna collegata all'esterno con pompe indipendenti che possono lavorare in emungimento o meno e creare quindi diverse celle di circolazione. La tecnologia è dotata di sistemi di campionamento multilivello per verificare l'efficacia della ricircolazione ma anche la possibile stratificazione della contaminazione: tutto questo avviene senza produzione di stream esterno, perché l'acqua viene interamente ricircolata.

NUOVE INIZIATIVE PER LO SVILUPPO DI TECNOLOGIE INNOVATIVE
In Eni Rewind l'innovazione è una leva per creare valore e individuare nuove soluzioni, con l'obiettivo di aumentare l'efficienza, la qualità e la sostenibilità degli interventi ambientali. I principali progetti in fase di sviluppo, in collaborazione con le strutture di ricerca Eni e attraverso un network di enti universitari di prestigio, riguardano applicazioni per il recupero di sottonatante DNAPL, i campionatori passivi per il monitoraggio di VOC e SVOC, le tecniche alternative di monitoraggio della distribuzione del LNAPL e l'utilizzo di biochar per favorire la circolarità e la sostenibilità nei processi di trattamento delle acque.