Il Dipartimento di Scienze del Farmaco (DSF), con il supporto dell’Office for Sustainable Actions (OSA) e dell’Area Tecnica e Sicurezza dell’Università di Pavia, è in prima linea nel contrasto allo spreco idrico correlato alle attività didattiche e di ricerca. La gestione sostenibile delle risorse naturali e la sensibilizzazione su questo tema sono obiettivi di primaria importanza, inclusi nell’Agenda 2030 stilata dall’ONU al fine di promuovere uno sviluppo sostenibile. OSA non solo promuove gli obiettivi dell’Agenda 2030 con azioni concrete che coinvolgono il nostro Ateneo, ma è anche impegnato nel monitoraggio delle iniziative già avviate e nell’identificazione di nuovi potenziali campi d’intervento, grazie ad una stretta collaborazione con i Dipartimenti.

In foto i promotori del progetto proff. Giacomo Rossino e Simona Collina, e il Direttore del Dipartimento di Scienze del Farmaco prof. Marco Racchi.

Il DSF ha promosso un’iniziativa volta a ridurre il consumo di acqua corrente ed OSA, di concerto con L’Area Tecnica e Sicurezza dell’Università di Pavia, è stato fondamentale nel promuovere e portare a realizzazione il progetto. Tale iniziativa ha consentito l’adozione di strumentazioni moderne che permettono di abbattere il consumo di acqua corrente dovuto ad alcune pratiche molto comuni nei laboratori chimici di sintesi organica e/o farmaceutica.

Due sono state le apparecchiature acquistate e messe a disposizione dei gruppi di ricerca nei quali formiamo in nostri studenti: refrigeranti ad aria e chiller.

Nel dettaglio, i tradizionali refrigeranti ad acqua – necessari per condurre reazioni a reflusso – sono stati sostituiti da moderni refrigeranti ad aria, progettati per sfruttare lo scambio termico con l’aria circostante anziché con un liquido refrigerante. Questo sistema innovativo ha pari efficienza e maggiore sicurezza, poiché non comporta il rischio di perdite ed allagamenti (potenzialmente molto pericolosi se avvengono in corrispondenza di bagni ad olio, piastre e mantelli riscaldanti). Inoltre, è stato abbattuto il consumo idrico legato al funzionamento degli evaporatori rotanti, apparecchi di uso routinario impiegati per separare il solvente dal soluto. Anche gli evaporatori usano tipicamente acqua del rubinetto come liquido refrigerante per condensare i vapori del solvente in un apposito pallone di raccolta. In questo caso, il progetto ha previsto l’ottimizzazione di questo sistema di evaporazione tramite l’aggiunta di chiller, ovvero macchine che sfruttano uno specifico liquido criogenico (una miscela di acqua e glicole), riciclandolo e mantenendolo a bassa temperatura. Sia i refrigeranti ad aria, sia i chiller accoppiati agli evaporatori rotanti, permettono non solo di ottimizzare il processo di evaporazione e condensazione dei solventi, ma anche di evitare un considerevole spreco di acqua, che tipicamente viene mantenuta a flusso sostenuto e scaricata nella rete fognaria una volta espletata la sua funzione refrigerante (che non comporta contaminazione), senza recupero o riciclo.

Confronto dei due sistemi per condurre le reazioni a reflusso (tramite refrigerante ad acqua e ad aria) e schema di un evaporatore rotante (nella serpentina del condensatore circola il liquido refrigerante, che può essere acqua del rubinetto o la miscela criogenica del chiller).

Da un’indagine effettuata presso i laboratori del DSF che si occupano di sintesi organica, si è stimato che il consumo idrico annuo correlato agli evaporatori rotanti e ai refrigeranti ad acqua si aggira intorno al milione di litri. L’implementazione di alternative più moderne ed ecologiche costituisce pertanto un sostanziale passo verso una chimica più sostenibile e attenta all’ambiente, con un vantaggio anche in termini di sicurezza e praticità di utilizzo, contribuendo inoltre alla formazione di studenti più sensibili a queste tematiche. Inoltre, questi sistemi permettono di colmare un gap tecnologico tra i laboratori accademici e quelli delle più importanti aziende chimiche e farmaceutiche, in cui l’uso delle strumentazioni sopra descritte si va consolidando.

Un progetto che quindi ha una triplice valenza: da un lato l’attenzione all’ambiente e al risparmio di risorse economiche, dall’altro una forte connotazione educativa e sociale. Non possiamo infatti dimenticare che gli studenti universitari di oggi saranno i professionisti di domani.

La realizzazione di questo progetto di contenimento del consumo idrico si inserisce nel contesto più ampio delle azioni promosse da OSA, volte ad efficientare i consumi dell’Ateneo e a promuoverne la sostenibilità nelle sue molteplici sfaccettature. Si tratta anche di un ulteriore esempio di come una coordinazione propositiva tra i Dipartimenti, OSA e l’amministrazione centrale dell’UniPV permette di individuare criticità ed intervenire con azioni concrete per migliorare l’impatto ambientale e sociale delle attività didattiche e di ricerca.