Environmental monitoring, protection and recovery in a circular economy context

IGAG Research Topic

The main objective of this Thematic Line consists of the advancement and technological transfer of knowledge in the field of environmental monitoring, protection and remediation, coherently with the principles of circular economy. Among their specific objectives, research activities include development of innovative systems for the sustainable exploitation of resources, minimization and valorization of waste and by-products, reduction of polluting emissions, treatment and disposal of hazardous waste and remediation of contaminated sites. Such objectives are pursued through the use of advanced geochemical and geophysical methods and Earth Observation technologies, and through the development of integrated physical-bio-hydro-electrometallurgical, biological and bio-electrochemical processes.

The transition from a linear economy, which does not take into account the impacts of human activities on the availability of resources and environmental quality, to a circular economy, in which the sustainable use of resources and the minimization of negative impacts on the environment foster industrial, economic and social progress, is strongly encouraged at global scale.

In this context, the use of secondary raw materials assumes strategic importance for European industrial production (dependent on third Countries for the supply of raw materials), therefore EU Countries are required to foster the recycling of waste and the implementation of schemes for their collection, treatment and disposal. 

At the same time, treating polluting emissions with economical and efficient technologies, which in turn have a negligible environmental impact and allow the recovery of energy and added value substances, is of fundamental importance. Even where pollution phenomena have occurred (contaminated sites), the “circular” approach promotes the adoption of remediation techniques that minimize the movement of soil (in situ, on site) and rely on biologically assisted processes. In this constantly evolving scenario, the activities of this Line contribute to the development of technologies (including integrated ones) that promote the transition to a circular economy model, with a “zero waste production” cycle.

Representatives:

  • Daniela Guglietta (daniela.guglietta@igag.cnr.it)
  • Stefano Milia (stefano.milia@igag.cnr.it)

2. Earth Observation

3. Natural Risks and anthropic impact, and environmental technologies

4. Natural Resources and Ecosystems

9. Chemical Sciences and Materials Technology

LS9_6 Food sciences

LS9_8 Environmental biotechnology, bioremediation, biodegradation

LS9_9 Applied biotechnology (non-medical), bioreactors, applied microbiology

PE4_8 Electrochemistry, electrodialysis, microfluidics, sensors

PE4_9 Methods development in chemistry

PE4_18 Environment chemistry

PE8_3 Civil engineering, maritime/hydraulic engineering, geotechnics, waste treatment

PE8_12 Sustainable design (for recycling, for environment, eco-design)

PE10_4 Terrestrial ecology, land cover change

PE10_9 Biogeochemistry, biogeochemical cycles, environmental chemistry

PE10_10 Mineralogy, petrology, igneous petrology, metamorphic petrology

PE10_11 Geochemistry, crystal chemistry, isotope geochemistry, thermodynamics

PE10_15 Earth observations from space/remote sensing

PE10_17 Hydrology, water and soil pollution;

SH3_1 Environment, resources and sustainability

SH3_2 Environmental change and society

Geo/04 Geografia Fisica e Geomorfologia

Geo/05 Geologia Applicata

Geo/06 Mineralogia

Geo/08 Geochimica e Vulcanologia

Geo/09 Georisorse Minerarie e Applicazioni Mineralogico- Petrografiche per l'ambiente ed i Beni Culturali

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Activity

Development and application of innovative techniques for the remediation of sites contaminated by toxic / harmful waste

Studio, sviluppo e applicazione di processi biologici e bio-elettrochimici per la depurazione di reflui urbani e industriali, e il risanamento di acquiferi contaminati.

Applicazione di metodi geochimici e geofisici per: caratterizzazione e monitoraggio di siti contaminati; individuazione, caratterizzazione, monitoraggio (anche in continuo) e valutazione della capacità di tenuta di siti idonei allo stoccaggio di rifiuti solidi urbani e speciali, di scorie radioattive e dell’anidride carbonica di origine antropica (Carbon Capture and Storage, CCS).

Studio ed applicazione di tecnologie ambientalmente compatibili trasferibili all’industria, quali i processi integrati idro-biometallurgici, per la valorizzazione dei materiali geologici secondari di interesse industriale e minerario, con recupero e purificazione dei metalli tossici e loro riuso quali metalli di valore; messa in sicurezza di aree minerarie dismesse.

Divulgazione ed apertura verso il contesto socio-economico mediante la valorizzazione e il trasferimento delle conoscenze attraverso: attività di outreach nelle scuole di ogni ordine e grado; informazione pubblica (es. servizi giornalistici e approfondimenti tecnici o culturali su TV, stampa e web); valorizzazione economica della ricerca in iniziative dal valore socio-culturale ed educativo; public engagement presso le istituzioni (es. audizioni in Senato e Camera).

Studio, sviluppo e applicazione di tecnologie innovative sostenibili per la valorizzazione, attraverso il recupero di risorse, di rifiuti e reflui industriali, agro-industriali e RAEE (Rifiuti di Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche).

Tracciabilità geologica, pedologica e geochimica della frazione inorganica di prodotti dell'agroalimentare e sicurezza alimentare.

Percorsi formativi innovativi rivolti a tesisti, dottorandi, assegnisti e tirocinanti, in linea con le esigenze di tutela dell’ambiente, del mercato e delle industrie, mediante l’accesso a risorse e strumentazioni di eccellenza, collaborazione a progetti di ricerca ed innovazione con personale esperto.

Attività volte a trasformare i risultati della ricerca in conoscenza utile a fini produttivi per favorire la crescita economica mediante rapporti ricerca-industria, e allo stesso tempo promuovere la divulgazione scientifica, educazione, consapevolezza civile e formazione continua a beneficio della comunità (cittadini, decision makers, studenti, insegnanti di scuole primarie e secondarie) proponendo laboratori didattici, seminari, workshop, eventi.

Applicazione di tecnologie di osservazione della terra per lo studio, mappatura e gestione ottimizzata dei residui mediante l’integrazione di dati spettrali, fisici e mineralogici.