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Le alghe come risorsa

Una materia prima ancora sottovalutata

Quando si parla di alghe, il pensiero corre spesso al cibo o agli integratori. Eppure il loro interesse va molto oltre l’alimentazione. Le alghe rappresentano una risorsa biologica e industriale di grande rilievo, capace di alimentare filiere diverse: chimica verde, cosmetica, farmaceutica, depurazione ambientale, nuovi materiali, agricoltura e bioeconomia marina.

Il loro valore dipende da una combinazione rara di caratteristiche. Crescono in ambiente acquatico, non richiedono necessariamente suolo agricolo fertile, comprendono una straordinaria varietà di specie e producono composti chimici di grande interesse: polisaccaridi, pigmenti, molecole bioattive, sostanze strutturali e biomasse tecniche. In un’epoca in cui si cercano alternative più sostenibili alle risorse fossili e ai cicli produttivi più impattanti, le alghe si stanno affermando come una delle matrici biologiche più promettenti.

bioeconomia marina
Coltivazioni di alghe in Corea del Sud, visibili come fitte strutture rettangolari in mare aperto. Immagine acquisita dal satellite Sentinel-2 (programma europeo Copernicus), 28 dicembre 2020. Fonte: Rivault (2020), Wikimedia Commons

Dalle coste all’industria

L’uso non alimentare delle alghe non è affatto una novità. In molte regioni costiere del mondo esse sono state raccolte per secoli come fertilizzanti o ammendanti naturali. La trasformazione moderna è avvenuta quando la chimica industriale e le biotecnologie hanno iniziato a isolare e valorizzare i singoli composti presenti nelle diverse specie.

Da quel momento, le alghe hanno smesso di essere soltanto una biomassa generica e sono diventate una fonte di sostanze precise, dotate di proprietà tecniche spesso difficili da sostituire. Alcuni derivati ottenuti da alghe rosse e brune sono ormai entrati stabilmente in molti processi produttivi grazie alla loro capacità di addensare, gelificare, stabilizzare o emulsionare.

Tabella 1.  Derivati industriali delle alghe

DerivatoAlghe di origineCodice UE (E-number)Uso industriale principaleProdotti comuni
AlginatiAlghe brune (Laminaria, Macrocystis)E400-E405 (acido alginico e sali: sodio, potassio, ammonio, calcio)Addensanti, stabilizzanti, emulsionantiGelati, pane e prodotti da forno, birra (schiuma), salse
Agar-agarAlghe rosse (Gelidium, Gracilaria)E406Gelificante naturale (alternativa vegetale alla gelatina animale)Budini, dolci, caramelle, yogurt, microbiologia (terreni di coltura)
CarrageninaAlghe rosse (Chondrus crispus -“muschio d’Irlanda”)E407Addensante e stabilizzante, migliora cremositàYogurt, panna da montare, latti vegetali, creme, bevande

Questi composti mostrano bene come il mondo algale sia già da tempo intrecciato con l’industria. Il loro interesse non risiede soltanto nell’origine naturale, ma nelle proprietà fisico-chimiche che li rendono preziosi in molte applicazioni tecniche. Le alghe, in questo senso, non sono semplicemente una materia da trasformare: sono una piattaforma chimica.

Biotecnologie e nuovi usi

Negli ultimi decenni, accanto ai derivati più classici, si è allargato il campo delle applicazioni biotecnologiche. Alcune microalghe vengono studiate per la produzione di biocarburanti, altre per l’ottenimento di pigmenti, antiossidanti o molecole con potenziale farmaceutico. Altre ancora entrano nello sviluppo di materiali biodegradabili e packaging sostenibile.

Tabella 2. Usi biotecnologici delle alghe

SettoreAlghe / Microalghe principaliProdotti ottenutiApplicazioni industriali
Energia (biocarburanti)NannochloropsisLipidi (50-70% del secco) per biodieselProduzione di biocarburanti di 3ª generazione, riduzione CO2
 ChlorellaZuccheri e amidi per bioetanoloProduzione di bioetanolo sostenibile
 Botryococcus brauniiBiomassa per biogas (CH4)Produzione di biogas tramite digestione anaerobica
 Nannochloropsi, ChlorellaFotobioconversione per bioidrogenoGenerazione di bioidrogeno in condizioni anossiche
CosmeticaAlghe brune (Ascophyllum, Fucus)Polisaccaridi idratantiCreme idratanti, anti-age, shampoo, maschere nutrienti
 Alghe rosse e microalghe pigmentateCarotenoidi e antiossidantiCreme solari, prodotti anti-ossidanti
FarmaceuticaAlghe rosse e brune, microalghe varieMolecole antivirali, antitumorali, immunomodulantiRicerca farmaci naturali, biomateriali biomedici
BioplasticheAlghe rosse (Gelidium, Gracilaria), brune (Laminaria, Macrocystis)Polisaccaridi (agar, alginati)Bioplastiche, packaging sostenibile, film alimentari
Micrografia SEM di diatomea: guscio siliceo con struttura geometrica dettagliata. Fonte: CSIRO ScienceImage via Wikimedia Commons — CC BY 3.0.

In questo quadro, il settore energetico rimane uno dei più discussi. Le microalghe hanno una produttività teorica elevata e possono generare lipidi, zuccheri o biomassa utile per biodiesel, bioetanolo, biogas e bioidrogeno. Il problema, almeno per ora, non è tanto la fattibilità scientifica quanto la sostenibilità economica e industriale su vasta scala. È un ambito promettente, ma ancora in cerca di un equilibrio stabile tra costi, rese e infrastrutture.

Più maturi appaiono altri sbocchi, soprattutto quelli legati ai composti bioattivi. Pigmenti come beta-carotene, astaxantina e ficocianina, insieme ai polisaccaridi idratanti e ad altre molecole funzionali, hanno aperto un terreno molto fertile per cosmetica e ricerca biomedicale. Anche il settore delle bioplastiche e dei film biodegradabili si muove in questa direzione: non come sostituzione totale dei materiali tradizionali, ma come sviluppo di nicchie ad alto valore tecnologico e ambientale.

Agricoltura, economia circolare e biomassa tecnica

Le alghe hanno un ruolo importante anche in agricoltura, soprattutto attraverso estratti e formulati tecnici usati come biostimolanti o come componenti di prodotti per il miglioramento della fisiologia vegetale. Qui il loro interesse non consiste soltanto nell’apporto di minerali, ma nella presenza di sostanze che possono sostenere la crescita, la risposta agli stress e l’efficienza d’uso dei nutrienti.

Un altro aspetto interessante è la possibilità di valorizzare la biomassa secondo una logica di bioraffineria. In questo modello, la materia prima non viene destinata a un solo prodotto, ma scomposta in più frazioni utili: polisaccaridi, pigmenti, estratti, residui per impieghi agronomici o per altri processi. È una prospettiva importante, perché aumenta il valore economico complessivo e riduce gli scarti.

Le alghe come alleate dell’ambiente

Il valore delle alghe non dipende solo da ciò che se ne può estrarre. In molti casi esse svolgono direttamente funzioni ecologiche e applicazioni ambientali di grande interesse. Possono partecipare alla rimozione di nutrienti in eccesso, contribuire alla depurazione delle acque, legare metalli, fissare carbonio e creare habitat favorevoli alla biodiversità.

Tabella 3. L’alleanza ecologica con le alghe

FunzioneAlghe usateMeccanismoApplicazioni
Depurazione nutrientiChlorella, Ulva, GracilariaAssorbimento di N e PTrattamento reflui, acquacoltura integrata
Rimozione inquinantiMicroalghe varieDegradazione/adsorbimento composti organiciAcque reflue urbane e industriali
Bioaccumulo metalliUlva, Fucus, Sargassum, ChlorellaLegame ioni metallici su polisaccaridiBonifica ambientale, recupero metalli critici
Sequestro di CO2Kelp, Saccharina, MacrocystisFotosintesi e stoccaggio in biomassa/sedimentiMitigazione cambiamento climatico
Habitat ecologicoForeste di macroalgheStrutture tridimensionaliProtezione biodiversità , riduzione erosione
Bloom di fitoplancton nel Mar Baltico: la superficie del mare appare come una tela verde turchese. Fonte: NASA Earth Observatory (Landsat 9 OLI-2)

In particolare, il loro impiego nella depurazione e nel trattamento dei reflui le rende interessanti all’interno di sistemi integrati, dove il miglioramento ambientale e la produzione di biomassa possono procedere insieme. Anche il bioaccumulo di metalli apre scenari notevoli, soprattutto in relazione alla bonifica di ambienti contaminati e, in prospettiva, al recupero di elementi utili.

Le grandi macroalghe, inoltre, hanno un ruolo essenziale nei cicli del carbonio e nella costruzione di habitat marini complessi. Le foreste sommerse non sono semplicemente masse vegetali, ma vere architetture biologiche che ospitano comunità marine, sostengono la biodiversità e contribuiscono alla stabilità di molti ecosistemi costieri.

Un divario netto tra Asia ed Europa

Non tutte le regioni del mondo hanno sviluppato allo stesso modo la filiera delle alghe. In Asia, soprattutto in Cina, Giappone e Corea, la produzione è enorme, la coltivazione è consolidata e il settore beneficia di una lunga tradizione, di economie di scala e di un sostegno pubblico consistente. In Europa, invece, il comparto resta più piccolo, costoso e frammentato.

Tabella 4. Confronto Asia – Europa nella filiera delle alghe

AspettoAsia (Cina, Giappone, Corea)Europa (Francia, Spagna, Irlanda, Norvegia)
Produzione annua~30 milioni tonnellate (97% mondiale)<1% mondiale, pochi impianti pilota
Tecniche di coltivazioneReti e corde sospese, metodi semplici e consolidatiImpianti sperimentali, fotobioreattori costosi, progetti offshore
Costi di produzioneBassi, economia di scala, manodopera meno caraAlti: piccoli volumi, manodopera costosa
RegolamentazioneIter snelli, aree costiere dedicate alla maricolturaBurocrazia complessa (concessioni, VIA, EFSA per novel food)
Supporto stataleForte sostegno pubblico e sussidiIncentivi limitati, ricerca ancora frammentata
Ruolo economicoIndustria multimiliardaria, export globaleSettore emergente, legato a sostenibilità e innovazione

Questo squilibrio mostra che il problema non è soltanto biologico o tecnico. Conta anche la capacità di costruire una filiera integrata, di semplificare i passaggi normativi, di creare mercato e di rendere economicamente sostenibile l’intero sistema. L’Europa dispone di competenze scientifiche molto avanzate, ma non ha ancora raggiunto una scala paragonabile a quella asiatica.

Il quadro italiano

In Italia il settore è ancora giovane, ma già presente in forme diverse: produzione di microalghe, fotobioreattori, derivati industriali, omega-3, biostimolanti, progetti di economia circolare e recupero di biomassa.

Tabella 5. Produzione di microalghe in Italia

Azienda/ProgettoLocalitàTipo di algheCaratteristiche principali
Archimede RicercheGenova / CamporossoMicroalghePrimo impianto industriale italiano; filiera completa
ALGAE spaEmilia (Solierese)Spirulina, cianobatteriFotobioreattori automatizzati e chiusi; verde e modulare
SerenissimaPadova (Codevigo)MicroalgheProduzione con fotobioreattori
BioSyntex[vari luoghi]MicroalgheFornitura impianti, biostimolanti AlgLiftTM
Tere GroupModena, MilanoMicroalgheImpianti industriali per microalghe e derivati ad alto valore aggiunto

Il quadro che emerge è quello di una filiera ancora in costruzione, ma già capace di sperimentare direzioni diverse: coltivazione controllata, trasformazione industriale, applicazioni ambientali, prodotti ad alto valore aggiunto. L’Italia non dispone ancora di un comparto maturo, però mostra una base tecnica e imprenditoriale che potrebbe crescere se sostenuta da ricerca, investimenti e maggiore continuità normativa.

Limiti e prospettive

Le alghe non sono una soluzione magica. Restano aperti problemi di costo, di raccolta e coltivazione, di variabilità biologica, di standardizzazione della biomassa, di investimento tecnologico e di reale sostenibilità economica su larga scala. Alcune applicazioni sono già consolidate, altre sono ancora in fase di sviluppo e richiedono prudenza.

Ciò che rende le alghe particolarmente interessanti è però la loro versatilità. Poche altre biomasse consentono di immaginare, a partire dalla stessa materia prima, derivati industriali, estratti cosmetici, applicazioni ambientali, materiali innovativi e filiere integrate. È proprio questa molteplicità a renderle strategiche per la bioeconomia blu.

Strumenti concreti

Le alghe sono molto più di una semplice presenza nei mari o di una curiosità biologica. Sono una risorsa capace di alimentare processi industriali, sostenere la ricerca applicata, contribuire alla gestione ambientale e aprire nuove strade alla chimica verde e ai biomateriali. Il loro valore non dipende da un unico uso, ma dalla possibilità di far convergere ecologia, innovazione e produzione in una stessa materia biologica.

Per questo, guardare alle alghe come risorsa significa riconoscere che il mare può offrire non solo paesaggi e biodiversità, ma anche strumenti concreti per ripensare industria, sostenibilità e futuro delle economie costiere.

Fonti bibliografiche

Chisti, Y. (2007). Biodiesel from microalgae. Biotechnology Advances, 25(3), 294–306.

Chopin, T., Cooper, J. A., Reid, G., Cross, S., & Moore, C. (2012). Integrated multi-trophic aquaculture: A marine biomitigation measure? Reviews in Aquaculture, 4(4), 209–220.

European Commission. (2022). Towards a strong and sustainable EU algae sector (COM(2022) 592 final). Publications Office of the European Union.

Food and Agriculture Organization of the United Nations. (2024). The State of world fisheries and aquaculture 2024. FAO.

Krause-Jensen, D., & Duarte, C. M. (2016). Substantial role of macroalgae in marine carbon sequestration. Nature Geoscience, 9(10), 737–742.

McHugh, D. J. (2003). A guide to the seaweed industry (FAO Fisheries Technical Paper No. 441). FAO.

Wijffels, R. H., & Barbosa, M. J. (2010). An outlook on microalgal biofuels. Science, 329(5993), 796–799.

Fonti iconografiche

CSIRO ScienceImage. (n.d.). Diatom micrographs (SEM) [Image gallery].

NASA Earth Observatory. (n.d.). Phytoplankton bloom in the Baltic Sea [Landsat 9 OLI-2 image].

Rivault, E. (2020, December 28). Seaweed farms in South Korea [Sentinel-2 image]. Wikimedia Commons.

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Silvio Rossignoli
Economia del Mare Magazine

Coordinatore Scientifico ed Esperto Economia del Mare, Underwater,Space&Blue