Alghe e microalghe: perché sono utili per salute e clima

Le alghe sono indispensabili per assicurare la vita degli ambienti acquatici, ma la loro importanza sta crescendo esponenzialmente anche per l’uomo: da microalghe e macroalghe si possono ricavare materie prime essenziali per l’alimentazione, per l’agricoltura, ma anche per il clima e per l’energia: possono ridurre la CO2 ed essere impiegate per produrre biocarburanti, anche se in quest’ultimo caso non si è ancora giunti a soluzioni economicamente sostenibili. Il valore di mercato legato ai prodotti a base di alghe è stimato passare dai 9,9 miliardi di dollari nel 2018 a 14,99 miliardi di dollari entro il 2024 (Fonte: Research and Markets).

Stime a parte, la Commissione Europea ha messo nero su bianco quanto valga già oggi il settore della biomassa algale dell’UE: nella relazione economica annuale sulla Blue Economy, essa impiega attualmente 14mila persone e vale 1,69 miliardi di euro, cifra che comprende ricerca e sviluppo, produzione di attrezzature e posti di lavoro nella più ampia catena di approvvigionamento che dipendono dalla produzione del settore delle alghe.

Foto: saketh garuda/unsplash

Alghe e microalghe: cosa sono

Le alghe sono un gruppo molto vasto e diversificato di organismi vegetali semplici, unicellulari e pluricellulari, grandi da pochi micron fino a superare i 60 metri di lunghezza. Quasi tutte le alghe producono ossigeno come sottoprodotto della fotosintesi clorofilliana e sono diffuse in tutti i mari e fiumi.

La loro comparsa sulla terra è antichissima: si parla addirittura di un miliardo di anni. Il termine alghe comprende le macroalghe, o alghe marine, e le microalghe. Queste ultime sono microrganismi fotosintetici unicellulari, che vivono in ambienti salini o d’acqua dolce, capaci di convertire la luce del sole, l’acqua e l’anidride carbonica in biomassa algale. Come segnala Enea, esistono più di 50.000 specie di microalghe; finora ne sono state identificate circa 10mila. Le alghe sono indispensabili per favorire la vita negli ambienti acquatici: in particolare, quelle microscopiche galleggianti che formano il fitoplancton.

Differenze fra i diversi tipi di alghe

La differenza tra macroalghe e microalghe sta proprio nella loro essenza: le prime sono organismi fotosintetici vegetali acquatici grandi e multicellulari, mentre le microalghe sono organismi fotosintetici vegetali acquatici piccoli e, appunto, unicellulari. Un’altra differenza è anche la loro resa in olio: quella delle macroalghe è meno significativa rispetto ai microrganismi fotosintetici che, grazie alla loro semplice struttura, possono crescere rapidamente e vivere in diverse condizioni ambientali.

Come specifica il Dipartimento di Biologia dell’Università degli Studi Tor Vergata, le microalghe vivono nei mari, fiumi e laghi. Usano l’energia solare per sintetizzare gli zuccheri e l’energia necessaria alla loro vita e in esse sono stati scoperti innumerevoli composti di grande interesse applicativo tanto da considerare questi organismi delle “biofabbriche verdi” che consumano solo anidride carbonica, sali minerali ed energia solare.

Coltivazione e uso di alghe e microalghe

La coltivazione delle alghe su larga scala è sempre più diffusa e possono essere utilizzate in campo nutraceutico per l’elevato potere nutrizionale. Un esempio, in questo senso, è l’alga spirulina, definita un superfood per le innumerevoli qualità. A livello farmaceutico sono state scoperte molecole bioattive per la cura di malattie. Sono, inoltre, molto importanti anche a livello ambientale per le loro proprietà di bio rimedio per acque, suoli e aria inquinati. Sono impiegate in acquacoltura come alimento per mitili, crostacei e larve di pesci.

Anche le macro alghe sono molto importanti, soprattutto nell’alimentazione umana: il loro uso si perde nella notte dei tempi. Specie nella tradizione orientale, le alghe commestibili sono molto frequenti: l’alga nori è la più consumata al mondo, essenziale nel sushi; oppure l’alga kombu (o kemp in Occidente), ricca di benefici. Da alcune alghe viene ricavato l’agar agar, gelificante naturale.

Alghe, un grande aiuto contro la C02

Di recente, è apparsa la notizia della comparsa nel ghiaccio antartico di chiazze verdi che si è scoperto essere microalghe. Nello studio, pubblicato su Nature Communications, si è messo in evidenza la loro capacità di “serbatoi di carbonio”. Ed è questo uno dei numerosi punti a favore delle alghe: la loro capacità di stoccaggio della CO2. Su questo sta lavorando ENI a Ragusa, nel polo tecnologico della città siciliana, dove sta sviluppando due diverse tecnologie per fissare la CO2 attraverso la coltivazione di microalghe.

Ha attivato un primo impianto pilota per ricavare bio-olio da coltivazioni di microalghe, alimentate da luce solare concentrata e “fertilizzate” dalla CO2 che cattura dai pozzi upstream gestiti dalla controllata Enimed.

La stessa azienda fa sapere che “grazie a uno speciale design industriale, l’impianto di Ragusa riesce a convogliare l’anidride carbonica nei fotobioreattori a luce naturale dove coltiva le microalghe in acqua”. Per intensificare il processo di crescita, l’acqua viene arricchita della CO2 catturata e la luce del Sole viene concentrata. La sostanza vegetale prodotta viene raccolta, essiccata e trasformata in una farina algale ricca di lipidi da cui estraiamo il bio-olio, mentre l’acqua è depurata e resa disponibile per altri utilizzi.

La stessa farina può essere anche utilizzata come componente di prodotti agroindustriali e farmaceutici. Sempre in questo campo, inoltre, il Centro Ricerche per le Energie Rinnovabili e l’Ambiente di Novara sta sviluppando insieme al Politecnico di Torino un’ulteriore tecnologia di biofissazione in cui le alghe sono alimentate da luce artificiale che sfrutta le lunghezze d’onda preferite dalle piante per la fotosintesi.

Ma anche le macroalghe si è scoperto avere una grande importanza come cattura e stoccaggio dell’anidride carbonica: le alghe marine, infatti, formano gli habitat costieri più estesi e produttivi vegetati. Esse colonizzano tutte le latitudini e sono efficienti nel catturare la CO2 atmosferica e nel convertirla in materiale vegetale.

Un team di ricerca internazionale ha constatato che una vasta gamma di specie di macroalghe va alla deriva fino a 5.000 chilometri oltre le zone costiere. Circa il 70% di queste alghe, e quindi il carbonio, affonda a profondità oceaniche superiori ai 1.000 metri, il che significa che è improbabile che il carbonio catturato ritorni nell’atmosfera. La scoperta ha enormi implicazioni per il calcolo del quantitativo globale di anidride carbonica.

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Microalghe in agricoltura

Anche in agricoltura, l’impiego delle microalghe può essere molto interessante. I benefici sono diversi: facilitano una maggiore disponibilità di nutrienti, mantengono il carbonio organico e la fertilità del suolo e migliorano la crescita delle piante e la resa delle colture, come risultato della stimolazione dell’attività microbica del suolo.

Diversi cianobatteri (chiamate anche alghe azzurre) hanno un ruolo positivo nella fertilizzazione azotata, indispensabile per ottenere produttivi ottimali e per assicurare la tutela della fertilità del suolo. Ci sono alcune realtà specializzate: in Spagna c’è AlgaEnergy che ha creato AgriAlgae, biostimolanti naturali a base di questi organismi. In Italia è attiva Algain Energy di Sommacampagna (Verona), nata nel 2008 per fare ricerca e sviluppo nel campo delle microalghe e dei fotobioreattori, oggi produce fertilizzanti con microalghe che per la loro eco compatibilità sono consentiti in agricoltura biologica e biodinamica.