Prioritizzazione delle strategie di gestione dei rifiuti nell’industria dello zucchero mediante Fuzzy Analytic Hierarchy Process (FAHP): un approccio sostenibile

Trasformare gli scarti della fabbrica di zucchero in nuove risorse

Ogni cucchiaino di zucchero nasconde un segreto disordinato: per ogni lotto prodotto, le fabbriche generano grandi quantità di gambi fibrosi, fanghi viscosi, cenere e polpa di barbabietola. In Iran, dove la trasformazione della canna da zucchero e della barbabietola è diffusa, questi scarti sono spesso considerati un fastidio invece che una risorsa. Questo studio pone una domanda apparentemente semplice ma dalle grandi conseguenze per posti di lavoro, terreni agricoli e aria pulita: se non possiamo fare tutto insieme, quali opzioni per trasformare i rifiuti in risorsa dovrebbero essere prioritarie?

Perché le scelte sui rifiuti dello zucchero sono importanti

L’industria dello zucchero in Iran produce diversi flussi di rifiuti principali, dal bagassa (i residui secchi e fibrosi della canna da zucchero) e la cenere volatilizzata dalla loro combustione, al fango di filtrazione e alla polpa di barbabietola. Tutti questi materiali possono essere trasformati in qualcosa di utile: combustibile, ammendanti per il suolo, materiali da costruzione, prodotti industriali, persino ingredienti per alimenti o cosmetici. Tuttavia, nella pratica gran parte di questo valore potenziale viene perso. Le fabbriche affrontano compromessi difficili—budget limitati, infrastrutture disomogenee, mercati incerti—and studi precedenti si sono per lo più limitati a descrivere le opzioni senza classificarle. I dirigenti sono rimasti senza una guida chiara e basata sulle prove su quali strategie siano realistiche e convenienti nelle condizioni locali.

Come gli esperti hanno classificato le opzioni

Per affrontare il problema, i ricercatori hanno utilizzato uno strumento decisionale pensato per scelte complesse e incerte. Hanno coinvolto 20 specialisti—professori, dottorandi e professionisti della gestione dei rifiuti—and li hanno invitati a confrontare diversi utilizzi dei rifiuti, non con numeri precisi che spesso non esistono, ma con giudizi esperti come “leggermente migliore” o “molto migliore”. Queste opinioni verbali sono state convertite in intervalli di valori e trattate con un metodo chiamato Fuzzy Analytic Hierarchy Process. Questo approccio pesa le opzioni passo dopo passo, verifica la coerenza logica dei giudizi e produce un insieme di punteggi che riflettono sia la conoscenza degli esperti sia l’incertezza.

Denaro versus praticità

Il gruppo si è concentrato su due domande principali: cosa conta di più, il ritorno economico o la facilità di attuazione, e come si posizionano i diversi usi dei rifiuti rispetto a ciascuno? L’impatto ambientale è stato trattato come requisito minimo—sono state considerate solo le opzioni che riducono l’inquinamento. Quando gli esperti hanno confrontato i criteri, il denaro è risultato prevalente: gli aspetti economici hanno ricevuto un peso di 0,61, mentre la fattibilità ha totalizzato 0,39. In altre parole, nelle fabbriche con risorse finanziarie limitate e scarso sostegno, un’idea promettente che non renda rapidamente probabilmente non sopravvivrà, per quanto elegante possa sembrare sulla carta.

Vincitori e secondi classificati tra gli usi dei rifiuti

Sono state classificate sei strategie generali: produzione di combustibile ed energia, impiego dei rifiuti in agricoltura, inserimento nei processi industriali, produzione di materiali da costruzione, depurazione degli inquinanti e produzione di ingredienti per alimenti, farmaci o cosmetici. Sia dal punto di vista economico sia della praticità, due percorsi si sono distinti chiaramente. La trasformazione dei rifiuti in combustibile ed energia si è posizionata prima per l’aspetto economico e seconda per la fattibilità. Il loro impiego in agricoltura—come compost o ammendanti organici—ha ottenuto il secondo posto in termini economici ma il primo per fattibilità. Altri utilizzi, compresi materiali da costruzione o prodotti specializzati ad alto valore, hanno ottenuto punteggi medi o bassi, principalmente perché richiedono tecnologie più complesse, investimenti iniziali più elevati o controlli di qualità più stringenti.

Verifica incrociata della risposta

Per valutare se questi risultati dipendessero dal metodo specifico utilizzato, gli autori hanno eseguito un secondo tipo di analisi, chiamata Grey Relational Analysis, sugli stessi dati. Questa tecnica alternativa gestisce anch’essa informazioni incomplete e incerte, ma calcola la vicinanza a un’opzione “ideale” in modo diverso. I due approcci hanno concordato in gran parte: le applicazioni agricole e la produzione di combustibile ed energia sono emerse di nuovo come strategie principali, con solo piccoli scambi tra le opzioni di minore classifica. Questa coerenza suggerisce che l’ordine di priorità è robusto e non mera casualità di una singola formula.

Cosa significa questo per le fabbriche di zucchero

Per un lettore non specialista, la conclusione è semplice: se gli stabilimenti saccariferi iraniani vogliono trasformare un problema di inquinamento in un’opportunità commerciale, i loro migliori punti di partenza sono utilizzare i rifiuti come fonte di energia e come risorsa per le aziende agricole. Questi percorsi possono ridurre i costi del combustibile, sostenere elettricità o calore più puliti e migliorare i suoli riducendo la dipendenza dai fertilizzanti chimici. Tuttavia, entrambi i percorsi affrontano ostacoli concreti, dagli alti investimenti iniziali nei sistemi energetici alla necessità di standard chiari e garanzie quando i rifiuti vengono applicati nei campi. Gli autori raccomandano progetti pilota e test accurati prima di una diffusione su larga scala, ma il messaggio è chiaro: considerare i rifiuti dello zucchero come una materia prima preziosa, piuttosto che un peso da scartare, è sia economicamente sensato sia praticamente realizzabile.

Citazione: Salimifard, A., Yaghmaeian, K., Aghaei, M. et al. Prioritization of waste management strategies in sugar industry using Fuzzy Analytic Hierarchy Process (FAHP): a sustainable approach. Sci Rep 16, 14612 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42671-0

Parole chiave: rifiuti dell’industria dello zucchero, bioenergia, riutilizzo agricolo, decisione multicriterio, economia circolare