• Cabonizzazione idrotermale
• HTC
• Hydrothermal Carbonization
• Myriophyllum aquaticum
• trebbie di birra

Lo scopo del presente lavoro di tesi è quello di studiare il processo di carbonizzazione idrotermale (HTC) a partire da due tipi di biomasse lignocellulosiche di scarto e di valutare le potenziali applicazioni dell'hydrochar prodotto. L’hydrochar è il prodotto principale della carbonizzazione idrotermale e può essere utilizzato in molteplici applicazioni, ad esempio come combustibile e ammendante per il suolo. Un grande vantaggio della carbonizzazione idrotermale è la possibilità di utilizzare svariati tipi di biomasse umide senza necessità di pretrattamento.
In questo lavoro di tesi per la produzione di hydrochar sono state impiegate il Myriophyllum aquaticum e le trebbie di birra, ovvero, gli scarti della filiera brassicola.
Il Myriophyllum aquaticum è una specie esotica invasiva secondo il regolamento UE 1143/2014, che ne impone l’eradicazione rapida. La pianta è originaria del Sud America, ha una forma di crescita sia sommersa che emergente e colonizza tipicamente acque ferme e a lento scorrimento come canali e laghi; è una pianta che si adatta a molteplici condizioni climatiche e ambientali, e può portare a cambiamenti dell’ecosistema.
Le trebbie sono il residuo secco della fermentazione dei cereali, ricchi in fibre e proteine. Si ottengono dopo la fase di ammostamento nella produzione di birra: ogni 100 litri di bevanda, vengono prodotti circa 35-40 kg di trebbie. La filiera brassicola è molto inefficiente: gli scarti derivanti dalla produzione della birra, infatti, ammontano al 92% delle materie prime utilizzate.
Il processo di carbonizzazione idrotermale è stato studiato utilizzando la metodologia Design of Experiments, metodo di analisi sperimentale pianificato che consente di valutare l’effetto dei parametri operativi su un processo, fornendo un modello parametrico del sistema.
Per entrambe le biomasse analizzate, il processo HTC è risultato promettente per la produzione di hydrochar da poter utilizzare in diversi settori.

Per entrambe le biomasse analizzate, il processo HTC è risultato promettente per la produzione di hydrochar da poter utilizzare in diversi settori.

The aim of this thesis is to study the hydrothermal carbonization (HTC) process using two types of lignocellulosic waste biomasses and evaluate the potential applications of the produced hydrochar. Hydrochar is the main product of hydrothermal carbonization and can be used in various applications such as fuel and soil amendment. A significant advantage of hydrothermal carbonization is the ability to utilize various types of wet biomasses without the need for pretreatment.

The aim of this thesis is to study the hydrothermal carbonization (HTC) process using two types of lignocellulosic waste biomasses and evaluate the potential applications of the produced hydrochar. Hydrochar is the main product of hydrothermal carbonization and can be used in various applications such as fuel and soil amendment. A significant advantage of hydrothermal carbonization is the ability to utilize various types of wet biomasses without the need for pretreatment.

In this thesis, Myriophyllum aquaticum and brewer's spent grains from the brewing industry are employed for hydrochar production. Myriophyllum aquaticum is an invasive exotic species under EU Regulation 1143/2014, mandating its rapid eradication. Originating from South America, it grows both submerged and emergent and typically colonizes stagnant or slow-flowing waters like canals and lakes. It adapts to diverse climatic and environmental conditions, potentially leading to ecosystem changes.

Brewer's spent grains are the dry residues from cereal fermentation, rich in fibers and proteins. They are obtained after the mashing phase in beer production, with approximately 35-40 kg produced per 100 liters of beer. The brewing industry is notably inefficient, with waste from beer production accounting for 92% of the raw materials used.

The hydrothermal carbonization process was studied using Design of Experiments methodology, a planned experimental analysis method that evaluates the effect of operational parameters on a process, providing a parametric model of the system. For both biomasses analyzed, the HTC process showed promising results for producing hydrochar suitable for various applications

The hydrothermal carbonization process was studied using Design of Experiments methodology, a planned experimental analysis method that evaluates the effect of operational parameters on a process, providing a parametric model of the system. For both biomasses analyzed, the HTC process showed promising results for producing hydrochar suitable for various applications.