Nella natura il concetto di scarto non esiste. Se pensiamo anche alle deiezioni umane esse contengono importanti elementi nutrienti, al punto che nella Cina antica si era soliti, dopo un lauto pasto a casa di un amico, ringraziare defecando, restituendo cioè simbolicamente i nutrienti ricevuti.
Oggi grazie ad impianti di depurazione sempre più circolari è possibile utilizzare i fanghi contenenti in larga parte escrementi umani per produrre biogas, materiali e anche impiegare l’acqua carica di elementi nutrienti, come azoto e fosforo, nell’irrigazione. Meno utilizzata invece è l’urina, il prodotto finale dell’escrezione dei reni, che aiuta la funzione di mantenere l’equilibrio idrominerale e acido-base del sangue. Da essa infatti si può derivare per ogni litro di liquido 15 grammi di azoto, qualche grammo di fosforo e potassio, utili per la fertilizzazione, mentre le componenti minerali, come sodio, acido urico, calcio, magnesio, creatinina sono impiegabili come building block chimici. In molti staranno già storcendo il naso al solo pensiero di usare la pipì a causa del tabù che abbiamo creato nei confronti di uno “scarto” vissuto come disgustoso ma in realtà preziosissimo e abbondante (e con la popolazione in crescita c’è fornitura garantita). Basti pensare che in passato si usava comunemente per concimare i raccolti, per conciare le pelli, sbiancare i panni (contiene ammonica) e produrre polvere da sparo.
COME RACCOGLIERLA
In uno studio francese de l’Institut Paris Region, l’istituto di pianificazione della regione parigina, del 2020, si individuano le modalità di raccolta e recupero dell’urina (separatamente dalle feci). A differenza delle feci, l’urina presenta un rischio molto basso di trasmissione di agenti patogeni, facilmente controllabile e offre la possibilità di filtrare i residui farmaceutici. Dunque la raccolta viene effettuata tramite orinatoi a secco, senza o con pochissima acqua. A quel punto possono essere applicati trattamenti di qualsiasi tipo, dalla conservazione per uso locale a trasformazioni o purificazioni industriali più complesse, al fine di ottenere diversi prodotti. Non mancano le sperimentazioni. Nell’Île-de-France si è realizzato un grande deposito di urina impiegata come fertilizzante a basso impatto nelle culture periurbane (si stima un risparmio di circa 500mila tonnellate di CO2 all’anno). Basti pensare che per alimentare 12 milioni di parigini si utilizzano oltre 700 tonnellate di azoto e fosforo, che saranno in parte sostituite dai nutrienti ricavati dall’urina. In Svezia, che sperimenta il riuso dell’urina fin dagli anni Ottanta, nell’isola di Gotland e in vari ecovillaggi si sono recentemente installati numerosi servizi igienici separati. L’urina, raccolta tramite tubature separate, viene stoccata in serbatoi, quindi utilizzata per concimare i campi vicini o addirittura per produrre neomateriali. Understenshöjden nel campus dell’Istituto Federale Svizzero di Scienza e Tecnologia Acquatiche (Eawag), a Dübendorf, si raccoglie l’urina separatamente tramite wc a secco, trattandola sul posto. Qua è nato Aurin, il primo fertilizzante concentrato a base di urina approvato al mondo. Tramite una tecnica innovativa, l’Istituto riesce a produrre 100 litri di fertilizzante liquido da mille litri di urina.
PROCESSI INNOVATIVI
Una delle sperimentazioni più innovative, recentemente raccontata dalla rivista Nature, è quella svedese del Gotland, un’incantevole isola nel Baltico a ridosso della Finlandia. Dal 2021 un team di ricercatori dell’Università svedese di scienze agrarie, a Uppsala, in collaborazione con un’azienda di servizi, Sanitation360, ha raccolto più di 70.000 litri di urina da orinatoi senza acqua e servizi igienici specializzati sparsi in diverse località durante la stagione turistica estiva. Il team svedese ha creato un processo che essicca l’urina in blocchi di materiale con una consistenza simile a quella del cemento, che se frantumati producono una base e ottenere una polvere che, pressata, può essere trasformata in pellet e utilizzata come fertilizzante per le colture locali.
Una delle sfide tecnologiche è la conservazione dell’urina: infatti l’urea viene idrolizzata sotto l’azione dell’ureasi, con conseguente produzione di emissioni odorigene, dovute alla precipitazione e perdita di ammoniaca, una sfida da superare nel processo di riciclaggio dell’urina. Uno studio del 2021 sulla rivista Frontier analizza vari metodi di stabilizzazione delle urine esistenti, come acidificazione, alcalinizzazione, elettrochimica, sistemi inibitori. La conclusione però è incerta: mentre ad esempio l’utilizzo di sistemi elettrochimici è adatta per impianti sanitari decentrati, ma la durata dell’inibizione è breve, i processi di acidificazione e alcalinizzazione sono facilmente impiegabili ma hanno requisiti di dosaggio di materia prima elevati, ma possono anche avere potenziali impatti sull’ambiente. Infine gli inibitori sono i meno efficaci e sono solitamente usati per regolare le attività dell’ureasi nell’ambiente del suolo piuttosto che per la stabilizzazione delle urine. Ma lo studio conclude: la ricerca sta avanzando rapidamente e la raccolta e riuso dell’urina saranno sempre più efficienti ed efficaci. Questa voglia di innovazione non si riesce più a trattenere.
