Il WWEELab (Water Waste Energy Environment Laboratory) è attivamente coinvolto in numerosi progetti finanziati dai programmi Horizon Europe, LIFE e altri bandi internazionali. Attraverso queste collaborazioni contribuiamo allo sviluppo di tecnologie innovative per l’acqua, l’energia e l’ambiente, favorendo la transizione ecologica e l’economia circolare.
Il progetto ONE EARTH valorizza biomasse residue di origine animale attraverso processi biotecnologici integrati, con l’obiettivo di sviluppare filiere circolari che connettano sistemi produttivi terrestri e marini. L’approccio trasforma scarti organici in prodotti ad alto valore aggiunto destinati ad acquacoltura, agricoltura, cosmetica e produzione di materiali biobased, riducendo la dipendenza da materie prime vergini e minimizzando le emissioni associate alla gestione dei residui. UNIVPM contribuisce allo sviluppo e all’ottimizzazione di processi biologici per la produzione di acidi grassi volatili a partire da scarti organici, con successiva valorizzazione della frazione lipidica mediante biomasse microbiche oleaginose. Le attività coprono la scala laboratorio e il progressivo scaleup verso sistemi pilota, con integrazione di strumentazione di monitoraggio avanzato per il controllo di processo e la validazione delle prestazioni. I risultati attesi forniranno basi quantitative per nuovi modelli di bioeconomia circolare applicati alla produzione di mangimi innovativi per l’acquacoltura mediterranea.
Il progetto SEACURE mira a dimostrare, scalare e replicare innovazioni efficaci per la prevenzione e la riduzione dell’inquinamento da nutrienti nel bacino del Mar Mediterraneo, in coerenza con l’ecosistema dell’innovazione promosso dai Mediterranean Lighthouse projects e in connessione con living labs regionali dedicati alla salute del suolo. Il progetto concentra le proprie attività sul trasferimento e sull’ampliamento di strategie di gestione dei nutrienti finalizzate a ridurre l’inquinamento del suolo, limitare l’uso di fertilizzanti e prevenire, minimizzare e rimediare la contaminazione di ecosistemi d’acqua dolce e marini. UNIVPM contribuisce alle attività sul caso studio italiano del fiume Esino, caratterizzato da criticità chimiche ed ecologiche dovute a sfioratori di piena e ruscellamento agricolo. In collaborazione con VIVA Servizi e con attori territoriali pubblici e privati, l’Ateneo partecipa alla sperimentazione di un portafoglio di soluzioni a livello di impianto di depurazione per migliorare la rimozione degli inquinanti e massimizzare il riuso delle acque per irrigazione e fertirrigazione. Il progetto coinvolge anche il WWF, per testare il riuso delle acque reflue in colture agricole e per la ricarica di lagune naturali. SEACURE punta così a favorire l’adozione di approcci innovativi e riproducibili contro l’eutrofizzazione e l’eccesso di nutrienti nei sistemi mediterranei.
CARDIMED sviluppa un quadro operativo per rafforzare la resilienza climatica nella regione biogeografica mediterranea, mettendo in connessione regioni, comunità e attori territoriali attraverso infrastrutture digitalii e strumenti avanzati per la valutazione delle Nature-Based Solutions. Il progetto integra raccolta e armonizzazione dei dati, strumenti digitali per la partecipazione dei cittadini, percorsi di capacity building e modelli olistici basati sul nexus acqua-energia-cibo-ecosistemi, con l’obiettivo di affrontare in modo sistemico le sfide socio-ecologiche e accelerare la diffusione delle soluzioni basate sulla natura. UNIVPM apporta competenze specifiche sulle NBS applicate all’agricoltura resiliente e sostenibile, al trattamento avanzato delle acque reflue e al riuso sicuro dell’acqua, nonché all’acquacoltura sostenibile. L’Ateneo guida il DEMO 3, dedicato alla decarbonizzazione delle pratiche agricole e al contrasto dell’inquinamento agricolo in Sardegna. In questo contesto, le Nature-Based Solutions sono integrate con sistemi di energia rinnovabile con l’obiettivo di raggiungere la neutralità energetica del dimostratore. L’iniziativa mira a migliorare l’efficienza nella distribuzione dell’acqua depurata e a ottimizzare l’irrigazione agricola nella comunità sarda. Inoltre, il progetto promuove il reintegro sostenibile delle acque utilizzate in agricoltura nei corpi idrici superficiali, contribuendo a una maggiore sostenibilità ambientale nel bacino della laguna del Calich. CARDIMED punta così a rendere le NBS più diffuse, più finanziabili e maggiormente integrate nelle politiche territoriali.
AIMPRESS punta a modernizzare i porti dell’area adriatico-ionica attraverso l’integrazione di sistemi guidati dall’intelligenza artificiale e di soluzioni energetiche rinnovabili, con l’obiettivo di ridurre le emissioni e aumentare l’efficienza energetica delle infrastrutture portuali. Il progetto sostiene gli obiettivi europei di decarbonizzazione, trasformando i porti in hub intelligenti, economicamente sostenibili e a minore impatto ambientale. UNIVPM contribuisce in modo specifico alle attività di valutazione ambientale e alle strategie di decarbonizzazione, supportando la progettazione e la valutazione di soluzioni energetiche pulite per il contesto portuale, tra cui sistemi di cold ironing e integrazione di fonti rinnovabili. L’Ateneo è inoltre impegnato nelle attività di capacity building, rivolte agli stakeholder coinvolti nella gestione portuale, per promuovere una maggiore consapevolezza sulle operazioni sostenibili e sugli approcci circolari. Tra le tecnologie chiave considerate dal progetto figurano sistemi di gestione energetica basati su AI, strumenti di digital shadow per simulare e ottimizzare le operazioni portuali, sistemi di elettrificazione delle banchine e soluzioni per accumulo e gestione dell’energia. AIMPRESS mira a generare modelli di porto intelligente replicabili su scala regionale, migliorando qualità dell’aria, efficienza operativa e sostenibilità complessiva.
CSSBOOST intende superare le principali barriere tecnologiche e non tecnologiche che ostacolano la diffusione dell’economia circolare, riducendo i rischi applicativi e operativi delle Circular Systemic Solutions e favorendo la transizione circolare e bioeconomica in città, regioni e sistemi territoriali europei. Il progetto promuove un approccio integrato, basato su spazi virtuali di economia circolare e su catene del valore intersettoriali, per rendere replicabili e scalabili le soluzioni sviluppate. UNIVPM è referente e coordinatore scientifico del Pilot 2, dedicato al riuso delle acque e al recupero dei nutrienti nelle Marche. Il caso studio riguarda l’area periurbana del Comune di San Benedetto del Tronto, un territorio caratterizzato dalla presenza di riserva naturale, attività agricole e agroindustriali, usi urbani e forti pressioni stagionali legate al turismo. In questo contesto, il progetto punta a costruire e supportare due catene del valore connesse al riuso delle acque e al recupero dei nutrienti, coinvolgendo settori quali acqua, agricoltura, industria, energia, servizi ecosistemici e ambiente urbano-rurale. L’impatto atteso riguarda benefici concreti per il comparto agricolo e agroalimentare, nuove opportunità per la produzione di fertilizzanti e materiali per il miglioramento del suolo e un rafforzamento della competitività territoriale in chiave ambientale e turistica.
LIFE TURBINES mira a favorire lo sviluppo delle smart cities e la decarbonizzazione dei sistemi di distribuzione di acqua potabile, contribuendo agli obiettivi europei al 2050, al Green Deal e al piano REPowerEU. Il progetto si concentra sulla generazione di energia idroelettrica sfruttando gli eccessi di pressione che si verificano nelle reti urbane di approvvigionamento idrico, trasformando l’acqua in una fonte rinnovabile in grado di produrre elettricità senza compromettere il servizio. UNIVPM è coinvolta in diversi work package e attività progettuali. In particolare, contribuisce al WP4 dedicato al monitoraggio degli impatti e alla valutazione degli indicatori, supportando la stima degli effetti territoriali delle soluzioni LIFE TURBINES in termini di efficienza idraulica, energetica e di carbon footprint. L’Ateneo è inoltre coinvolto nel WP5, focalizzato sulla trasferibilità, replicabilità e upscaling dei risultati di progetto, con l’obiettivo di favorire l’adozione delle soluzioni sviluppate in diversi contesti operativi. Le attività di progetto si sviluppano attraverso quattro casi studio europei. In questo contesto, UNIVPM contribuisce in particolare alla valutazione degli impatti e della sostenibilità del caso studio italiano, gestito da Acquedotto del Fiora, supportando l’analisi delle prestazioni ambientali ed energetiche delle soluzioni implementate. UNIVPM partecipa inoltre alla definizione dei requisiti metodologici per il monitoraggio e la valutazione, allo sviluppo di metodologie di impatto da prospettiva tecnica, economica, sociale e ambientale, e alla definizione della strategia di sfruttamento dei risultati e del business plan. Il progetto intende dimostrare che la produzione di energia rinnovabile nelle reti idriche urbane può contribuire a città climaticamente neutre, riducendo la dipendenza energetica e promuovendo tecnologie decentralizzate, sostenibili e replicabili.
VALZEO nasce per affrontare il problema dell’accumulo e della gestione delle ceneri da lolla di riso, un residuo agroindustriale a bassa degradabilità che può generare impatti ambientali rilevanti. Il progetto punta a trasformare questi scarti in materiali compositi innovativi a base di zeoliti gerarchiche, modificate con nanoparticelle di ossidi metallici e materiali metal-organic framework, con un duplice obiettivo: rimuovere contaminanti da matrici acquose e supportare la produzione catalitica di biodiesel. UNIVPM guida il Work Package 3, dedicato alla validazione dei materiali su scala di laboratorio. Le attività mirano a valutare le prestazioni dei materiali sviluppati sia nel trattamento delle acque, con rimozione di farmaci, pesticidi, coloranti e microrganismi, sia nella produzione di biodiesel. Oltre alla dimensione scientifica e tecnologica, il progetto promuove anche lo scambio di ricercatori tra le istituzioni coinvolte, rafforzando la cooperazione internazionale e interdisciplinare tra università, centri di ricerca e settore privato. VALZEO punta così a valorizzare rifiuti agroindustriali in una prospettiva di economia circolare, con ricadute su bonifica ambientale, innovazione dei materiali e bioenergia.
FOLOU affronta il tema delle food losses generate nella fase primaria della produzione alimentare, un fenomeno che produce effetti negativi sulla sicurezza alimentare, sull’ambiente e sulle emissioni climalteranti, oltre a esercitare pressione su suolo e acqua. Il progetto interviene sulle principali criticità che oggi limitano la riduzione delle perdite alimentari: mancanza di metodologie armonizzate di misura, carenza di strumenti economicamente sostenibili, conoscenza insufficiente dei fattori che generano le perdite e bisogno di formazione dei soggetti coinvolti. UNIVPM guida il Work Package 1, dedicato alla creazione di un registro e di un repository robusto e consolidato sulle perdite alimentari nel settore della produzione primaria. L’obiettivo è duplice: da un lato sviluppare il framework informatico del futuro National Food Losses Registry e del futuro European Food Losses Registry; dall’altro raccogliere, analizzare e organizzare i dati disponibili a livello europeo per costruire una fonte secondaria completa e accessibile. FOLOU mira a mettere a sistema strumenti di comprensione, misurazione, formazione e adozione, così da favorire una riduzione concreta delle perdite alimentari e supportare produttori, ricercatori e decisori politici con basi informative affidabili e condivise.
WATERUN sviluppa una metodologia innovativa per supportare la pianificazione e l’implementazione di piani di gestione del runoff idrico urbano secondo il paradigma Water-Sensitive Urban Design. Il progetto propone una visione olistica del controllo dell’inquinamento diffuso in ambito urbano, dalla identificazione delle sorgenti alla definizione delle misure preventive e mitigative, fino agli strumenti di supporto decisionale. UNIVPM contribuisce allo sviluppo e alla validazione di tre strumenti di modellazione finalizzati a migliorare la gestione del runoff urbano: un tool per identificare le sorgenti critiche di inquinamento diffuso basato sulla connettività del bacino, uno strumento di pianificazione per la gestione decentralizzata delle acque meteoriche a livello di isolato urbano e un decision support system basato sulla valutazione del rischio ambientale e sanitario. In particolare, UNIVPM guida il DSS risk-based e sviluppa strumenti quantitativi per valutare la qualità delle acque di runoff da una prospettiva di rischio per la salute, definire eventuali restrizioni d’uso e verificare l’idoneità delle green infrastructures per diversi scenari di riuso. WATERUN punta a trasformare la gestione del runoff urbano, favorendo monitoraggio avanzato, pianificazione integrata e implementazione di infrastrutture verdi per città più resilienti e sostenibili.
CIRCULAR BIOCARBON è una bioraffineria flagship concepita per valorizzare la frazione organica dei rifiuti solidi urbani in prodotti a elevato valore aggiunto, tra cui rivestimenti carboniosi avanzati, green graphene, fertilizzanti bio-based e bioplastiche, oltre a diversi intermedi di processo. Il progetto punta a dimostrare la replicabilità industriale del modello, gestendo la bioraffineria per tre anni in Spagna e in Italia e sviluppando strategie di business ed exploitation in grado di favorirne la penetrazione sul mercato. UNIVPM contribuisce alla dimostrazione della fattibilità industriale del sistema SCHEPPAR, una soluzione sviluppata nell’ambito delle competenze del gruppo di ricerca WWEELab, coordinato dal Prof. Fatone, inserita in un più ampio modello di bioraffineria per la valorizzazione della frazione organica dei rifiuti solidi urbani e dei fanghi di depurazione. Il sistema sarà scalato fino a un fermentatore da 500 m³ e integrato nella sezione di digestione anaerobica di Sesto San Giovanni, gestita da CAP Holding. UNIVPM collabora con il team di UNIVR per la progettazione di processo, lo start-up e la valorizzazione dell’esperienza maturata nella co-fermentazione e nel design di sistemi dimostrativi e full-scale. L’obiettivo è aprire nuovi modelli di business fondati su una visione circolare del trattamento dei rifiuti urbani, trasformando il carbonio dei flussi organici complessi in nuovi prodotti e materiali per la bioeconomia.
SOLUCIR è un progetto europeo della durata di quattro anni che mira ad accelerare l’adozione di soluzioni per la gestione circolare e decentralizzata delle risorse idriche, rispondendo alle crescenti pressioni legate ai cambiamenti climatici, alla crescita urbana e ai limiti delle infrastrutture tradizionali. Il progetto sviluppa un approccio integrato basato su strumenti digitali avanzati, tra cui intelligenza artificiale, Digital Twin e sistemi di monitoraggio remoto, per supportare la gestione di sistemi idrici multi-sorgente attraverso una visione operativa condivisa (Common Operational Picture). Introduce inoltre strumenti decisionali basati sul rischio per supportare utilities e decisori pubblici nella transizione tra sistemi centralizzati e decentralizzati, promuovendo modelli flessibili, resilienti e sostenibili. UNIVPM contribuisce alle attività di ricerca e dimostrazione nell’ambito dei Pathfinding Studies e coordina il Work Package 1 (WP1), nucleo centrale del progetto, dedicato alla raccolta e all’analisi dei dati IPL tramite strumenti di intelligenza artificiale, con l’obiettivo di fornire insight operativi a supporto di tutti i work package attraverso la SOLUCIR Integration Hub (SIH). UNIVPM è inoltre coinvolta nel caso studio delle Marche (PFS #5), focalizzato su contesti caratterizzati da forte variabilità stagionale, stress idrico e pressioni antropiche. Le attività includono modelli di bilancio idrico, strumenti di valutazione del rischio (WSP, WRRMP) e strategie per l’integrazione di soluzioni decentralizzate e riuso delle acque. Il progetto mira a supportare la pianificazione e la gestione sostenibile dei sistemi idrici, contribuendo all’implementazione delle politiche europee e alla transizione verso modelli circolari e resilienti.
Il progetto TREASURE affronta la crescente sfida della siccità e della scarsità idrica attraverso un approccio integrato alla gestione delle risorse idriche, considerando congiuntamente acque superficiali, acque sotterranee e acque reflue trattate. L’obiettivo è sviluppare strategie innovative per aumentare la resilienza dei sistemi idrici rispetto agli eventi idro-climatici estremi, valorizzando le acque sotterranee come risorsa strategica e promuovendo il riutilizzo delle acque depurate secondo i principi dell’economia circolare. UNIVPM contribuisce allo sviluppo di modelli avanzati basati su intelligenza artificiale per la simulazione e previsione degli scenari di siccità, integrando dati idrologici, ambientali e socio-economici. Le attività includono la realizzazione di strumenti digitali (digital twin) per la gestione del bilancio idrico, la valutazione delle prestazioni dei sistemi di riuso e l’analisi degli impatti ambientali attraverso approcci LCA. Il progetto prevede inoltre l’applicazione e la validazione delle soluzioni sviluppate in diversi casi studio internazionali, con l’obiettivo di supportare processi decisionali più efficaci e sostenibili nella gestione delle risorse idriche.
SYSTEMICO è un progetto Horizon Europe che mira a sviluppare e dimostrare nuovi modelli territoriali capaci di integrare economia circolare, decarbonizzazione e simbiosi urbano-industriale attraverso un approccio sistemico alla gestione delle risorse. Il progetto coinvolge 30 organizzazioni provenienti da 10 Paesi europei e realizza quattro Holistic Regional Systems (HRS), territori pilota nei quali sperimentare strategie innovative per accelerare la transizione verso regioni climaticamente neutre e resilienti. Le Marche rappresentano uno dei quattro casi studio europei, con un dimostratore sviluppato nell'area di Fermo che integra gestione dei rifiuti, trattamento delle acque, recupero di risorse, energie rinnovabili e digitalizzazione dei servizi ambientali. Il progetto promuove la cooperazione tra enti pubblici, imprese e ricerca per valorizzare le filiere del cuoio, della plastica, dell'agroalimentare e dell'agricoltura attraverso modelli di economia circolare, strumenti digitali avanzati e nuove forme di governance territoriale. UNIVPM coordina il dimostratore marchigiano attraverso il gruppo di ricerca WWEELab, guidato dal Prof. Francesco Fatone, sviluppando metodologie per la simbiosi industriale, indicatori di circolarità e sostenibilità, modelli di valutazione ambientale e strumenti decisionali a supporto delle politiche territoriali. Le attività sono realizzate in collaborazione con Regione Marche, ASITE e FermoTech, trasformando il Centro Integrato di Gestione dei Rifiuti di Fermo in una piattaforma europea per la sperimentazione di soluzioni innovative orientate al recupero di materia ed energia, alla riduzione delle emissioni climalteranti e alla creazione di nuovi modelli replicabili di sviluppo sostenibile. SYSTEMICO contribuirà direttamente agli obiettivi del Green Deal europeo, della Circular Cities and Regions Initiative (CCRI) e delle Regional Innovation Valleys (RIV), rafforzando il ruolo delle Marche come laboratorio europeo per l'economia circolare e la neutralità climatica.
N4EN sviluppa processi innovativi per la rimozione dell’azoto e la valorizzazione dei fanghi di supero con l’obiettivo di migliorare l’efficienza energetica e la circolarità degli impianti di trattamento delle acque reflue. Il progetto mira a disaccoppiare il ciclo dell’azoto da quello del carbonio, favorendo il recupero della materia organica presente nei reflui come risorsa energetica e materiale. Coordinato dall’Università di Firenze (UNIFI), con la partecipazione dell’Università di Napoli Federico II (UNINA) e dell’Università Politecnica delle Marche (UNIVPM), N4EN si concentra sullo sviluppo di tecnologie biologiche avanzate per il trattamento di reflui a basso rapporto C/N, basate su processi biofilm-based innovativi. In particolare, il progetto studia sistemi granulari partial nitritation/anammox (PN/A) in reattori SBR e processi a biofilm aderente in Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) per la rimozione dell’azoto via nitrito, integrando strategie per il recupero del carbonio e la valorizzazione dei fanghi di supero. UNIVPM, attraverso il gruppo WWEELab, è responsabile della valutazione della sostenibilità ambientale ed energetica delle tecnologie sviluppate, con attività dedicate all’analisi della carbon footprint e delle emissioni climalteranti, alla valutazione LCA e MFA dei nuovi processi e allo studio di scenari di recupero di risorse da fanghi e biomasse residuali. Il progetto punta a favorire la transizione verso impianti di depurazione concepiti come vere e proprie bioraffinerie circolari, capaci di ridurre consumi energetici, emissioni e produzione di fanghi, promuovendo al tempo stesso il recupero di nutrienti, carbonio e materiali a valore aggiunto in linea con gli obiettivi europei di sostenibilità e bioeconomia circolare.
