L146industria del riciclo

RicicloLindustria del riciclo attori, materiali, applicazioni In Italia attualmente 2009 ci sono circa duecento imprese per le quali il riciclo costituisce la principale attivit, pi un numero almeno equivalente di altre societ che riciclano per lo pi scarti di stabilimento acquistati da terzi. Secondo le statistiche della Federazione Gomma Plastica, che ogni anno conduce unindagine presso i riciclatori, nel 2006 sono state riciclate circa 1.350 kton di materie plastiche delle quali pi della met 703 kton provenienti da rifiuti post-consumo, cifra di tutto rispetto se la si confronta con le circa 4.000 kton di produzione di materie plastiche vergini. Lindustria italiana del riciclo di materie plastiche una delle pi grandi al mondo seconda soltanto a Cina e India e sicuramente la pi titolata. In questa sezione la direttrice di Materioteca, Diana Castiglione, fornisce una breve trattazione del tema riciclo allinterno del settore plasturgico. Cliccando i diversi titoli si potr approfondire il relativo argomento. IL RICICLO DAL PROCESSO APERTO AL PROCESSO CHIUSONegli anni in cui le materie prime abbondavano e avevano un prezzo contenuto si istituito un processo produttivo tendenzialmente aperto dal punto di vista del bilancio materiale.La filiera produzioneconsumosmaltimento CLICCA SULLIMMAGINE PER INGRANDIRECon lo spostamento degli obiettivi ambientali dal risanamento alla prevenzione stata messa a fuoco con estrema chiarezza limportanza strategica della chiusura dei cicli, di tutti i cicli, siano essi naturali o artificiali. Lobiettivo non pi adottare processi puliti per far fronte allinquinamento locale, bens il cercare di sviluppare prodotti puliti, che minimizzino il loro impatto ambientale complessivo, dalla culla alla tomba o meglio dalla concezione alla risurrezione dei beni. E ormai divenuto di dominio comune che il principale problema ambientale risiede nella continua e irreversibile trasformazione operata dalluomo di risorse in rifiuti, cio nella linearit del percorso. Nel caso delle materie plastiche di origine petrolchimica si ha la progressiva conversione di una risorsa non rinnovabile, i materiali fossili, in rifiuti che si accumulano nellambiente o, ancor peggio, che vengono termodistrutti senza recupero energetico. Queste considerazioni hanno dato inizio al progressivo sviluppo di una ecologia dellartificiale, dove si creano cicli chiusi artificiali quando quelli naturali non esistono o non bastano pi. Per le materie plastiche questo significa riuscire a creare un sistema dove i polimeri derivati da petrolio o gas naturale si mantengono allinterno del ciclo del carbonio fossile, sfruttando tutte le possibilit riuso, riciclo, recupero energetico. Oppure si mantengono allinterno del ciclo delle biomasse quando sono polimeri di origine naturale. Le strade che percorre la ricerca nel settore sono quelle orientate tanto allottimizzazione del percorso di andata da risorsa a rifiuto quanto contemporaneamente a quello di ritorno da rifiuto a risorsa attraverso lo sviluppo di materiali nuovi od opportunamente modificati, di tecnologie di separazione e riciclo, oppure ancora di ridefinizione dei criteri di concezione dei beni stessi ecodesign.I possibili punti di ritorno CLICCA SULLIMMAGINE PER INGRANDIREDal punto di vista economico i maggiori problemi sorgono nelle risorse necessarie per creare i circuiti di ritorno la logistica dellandata dal produttore al consumatore stata sviluppata nel corso degli ultimi secoli, mentre quella del ritorno muove i primi passi. Abbiamo lobbligo di conferire gli imballaggi post-consumo soltanto da qualche anno, anche i manufatti usati elettricielettronici e le automobili nonch, questo da molti anni, le relative batterie. Per ognuna di queste filiere necessario creare un sistema economico di incentivazione del consumatore verso il conferimento, un ente coordinatore del sistema, centri di raccolta e separazione, ecc. Il tutto comporta investimenti molto rilevanti.CHIUDERE IL CERCHIO NELLA FILIERA PETROLCHIMICAVi sono molte vie possibili per ritornare le materie plastiche al ciclo petrolchimico. In forma molto schematica le alternative sono illustrate nella figura seguente.La filiera petrolchimica e il riciclo CLICCA SULLIMMAGINE PER INGRANDIREUna prima forma di riciclo costituita dal riuso, sia questo di un componente es. una portiera dauto, di un imballaggio es. cassette ortofrutta, contenitori per liquidi o delloggetto in s. Ed quella che garantisce il massimo della conservazione ma anche la meno praticabile, presentando grossi problemi dal punto di vista igienico. In molti casi i costi ambientali dovuti al poter garantire la salubrit del manufatto ripristinato sono maggiori di quelli del riciclo. La via attualmente pi praticata quella del riciclo termomeccanico. Con i materiali termoplastici si riottengono granuli idonei alla lavorazione mediante i normali processi esistenti. Con i termoindurenti si ricavano per lo pi macinati, impiegabili come cariche inerti oppure, come nel caso dei poliuretani, per produrre agglomerati. Esistono, ma vengono poco impiegati, processi per il riciclo dei termoindurenti mediante stampaggio a compressione. La qualit del riciclato fortemente dipendente dal grado di omogeneit degli scarti di partenza e dalla loro storia termica esposizione alla luce e calore. Elevate percentuali di materiali estranei metalli, carta, etc., la presenza contemporanea di polimeri incompatibili eo di polimeri estremamente degradati, abbassano fatalmente le prestazioni dei rigenerati ottenuti. Si suole quindi distinguere tra il riciclo delle materia plastiche omogenee un singolo materiale o un gruppo di materiali reologicamente omogenei e quello delle miscele eterogenee tout venant, incluso larghe percentuali di alcuni materiali estranei. Nel primo caso le tecnologie impiegate sono ben consolidate, dato che vengono applicate da decenni. I manufatti ottenibili hanno propriet inferiori ma sostanzialmente paragonabili a quelle dei polimeri vergini. I rigenerati prodotti da plastiche miste sono tendenzialmente molto pi poveri e i manufatti ottenuti difficilmente possono sostituire le materie plastiche vergini. Sono invece ottimi sostituti del legno e del cemento. Un processo di recente introduzione quello della purificazione del PVC mediante limpiego di solventi. Il riciclo del materiale preferibile rispetto ad altre alternative perch richiede poca energia e lascia intatta la possibilit di un successivo riciclo energetico. Non chiude per il cerchio perfettamente. Come per ogni materiale organico carta, fibre, elastomeri, ecc. ad ogni passaggio le propriet decadono o si modificano profondamente. Per ripristinarle occorre procedere ad altri tipi di riciclo. Teoricamente sempre possibile smontare la catena polimerica nei suoi costituenti. I processi di depolimerizzazione che sono stati impiegati su scala industriale non sono ancora molto numerosi. In genere riguardano i polimeri ottenuti per policondensazione. Ad esempio la metanolisi del PET stata impiegata negli USA per le bottiglie, mentre in Italia stata applicata alle lastre radiografiche dopo il recupero dellargento. In campo tessile la depolimerizzazione delle poliammidi da tempo consolidata ed possibile processare rifiuti plastici negli stessi impianti. Anche la depolimerizzazione dei poliuretani esiste da molti anni. Si ferma allo stadio dei precursori polioli e per il momento si usa quasi soltanto per gli scarti di stabilimento. Si pu infine segnalare che, sempre limitatamente agli scarti di fabbrica, vi un polimero, il polimetilmetacrilato, che si depolimerizza per via termica. Col ritorno ai monomeri di partenza e la loro purificazione possibile riottenere polimeri di pari qualit rispetto ai vergini. Questo tipo di riciclo applicabile soltanto a polimeri accuratamente selezionati e richiede pi energia rispetto alla rilavorazione termomeccanica o al recupero con solvente, ma nel caso di un buon processo di riciclo chimico la differenza non troppo elevata. Processi di demolizione delle catene polimeriche, termici o catalitici che siano, portano a miscele ricche in idrocarburi che potrebbero venir impiegate sia direttamente per lestrazione dei monomeri, sia indirettamente per la sintesi degli stessi oppure venir reintegrate nel ciclo della raffineria. In questo ultimo campo si ancora alla fase sperimentale. Particolarmente interessanti appaiono le prove fatte in passato di riciclo di plastiche miste direttamente in raffineria. Va ricordato che nelle raffinerie esistono numerose unit produttive la cui funzione spaccare una miscela di idrocarburi contenente piccole percentuali di eterocomposti, in modo selettivo e controllato. I pesi molecolari medi di queste miscele sono ovviamente ben diversi rispetto alle plastiche. Le unit sulle quali si lavorato negli USA sono sia catalitiche che termiche. Il cracking e reforming catalitici richiedono che le plastiche miste vengano prima disciolte in tagli di raffineria caldi, con una accurata filtrazione dellinsoluto. I processi termici invece accettano una alimentazione di materie plastiche finemente macinate sospese nella carica. In tutti i casi le materie plastiche non vengono depolimerizzate da sole, bens aggiunte in piccola percentuale alle frazioni con cui vengono abitualmente alimentate le varie unit. Il giorno in cui verr messo a punto il riciclo in raffineria dar un importante contributo alla soluzione del problema del riciclo delle materie plastiche. I motivi sono molti le raffinerie sono disseminate sul territorio e quindi il tragitto dal punto di raccolta ed eventuale pretrattamento non mai molto lungo gli impianti esistono gi e non occorre investire nella loro costruzione intuitivamente si pu ipotizzare che i costi di processo saranno molto diversi da quelli relativi alla lavorazione dei tagli petroliferi normalmente trattati dopo un numero n di ricicli, fatalmente tutte le materie plastiche finiscono in una miscela estremamente eterogenea, i cui sbocchi sono altrettanto fatalmente limitati. Per ultimo si pu brevemente accennare al fatto che vi sono altri possibili impieghi per i rifiuti plastici per quelli misti il recupero di energia, la produzione di combustibili e ladditivazione del bitume, piuttosto che luso tessile per il PET.CHIUDERE IL CERCHIO DELLE BIOMASSENel caso delle materie plastiche ottenute da biomasse vi da distinguere tra quelle dove la materia prima di origine vegetale sostituisce quella fossile ma i polimeri ottenuti sono del tutto analoghi, come alcuni poliesteri saturi o alcuni polioli per poliuretani, e altre in cui la macromolecola ottenuta risulta biodegradabile in condizioni relativamente blande, come gli amidi modificati, alcuni gradi dellacetato di cellulosa, il PHB polidrossibutirrato o il PLA acido polilattico. Il primo caso quello ambientalmente pi intelligente poich si parte da biomasse, sequestrando anidride carbonica allatmosfera, per ottenere plastiche totalmente riciclabili che possono aggiungersi allo stock dei materiali petrolchimici. E quindi rientrano nello schema riportato nel punto precedente. Nel caso delle materie plastiche biodegradabili ottenute da biomasse necessario reintrodurle nel loro ciclo naturale, anchesso per lo pi spezzato dallattivit antropica. Il modo corretto per farlo il compostaggio di buona qualit, cio lottenimento di fertilizzanti che possano riportare al terreno tutti i nutrienti che sono stati sottratti nella fase della coltivazione. Infatti mentre il ciclo del carbonio si pu chiudere anche con la semplice decomposizione della macromolecola, incluso attraverso la combustione, se la materia organica non si ricicla a concime non si chiudono i cerchi di tutti gli altri elementi.GLI ATTORI NEL RICICLO DELLE MATERIE PLASTICHEQuesto grafico, anche se un poco complesso, riporta gli attori della filiera produttiva di manufatti plastici e la loro attivit, compresa la produzione di materie plastiche vergini. Nella colonna di sinistra viene elencata lattivit mentre sulla destra sono indicati quelli che la svolgono. Le proporzioni delle figure e la dimensione delle frecce indica approssimativamente limportanza rispettivamente dellattore e del flusso.La filiera produttiva dei manufatti plastici CLICCA SULLIMMAGINE PER INGRANDIREMentre i monomeri e i polimeri vengono prodotti quasi esclusivamente dallindustria petrolchimica, nella fase di formulazione e compounding sono attivi, oltre naturalmente ai compounder indipendenti, anche qualche trasformatore e qualche utilizzatore finale che ha operato una integrazione a monte. Scendendo lungo la filiera e arrivando alla trasformazione, si trovano le attivit derivanti dallintegrazione a valle dellindustria chimica e, pi raramente, dei formulatoricompounder nonch quelle derivanti dallintegrazione a monte dellindustria utilizzatrice. Spesso prima di arrivare al consumo vi un ulteriore gradino produttivo quello dellincorporazione di un manufatto plastico in un altro manufatto, ivi compresa loperazione di inserire il contenuto nel suo imballaggio. Anche se la maggior parte di queste operazioni, genericamente definibili di assemblaggio, viene operata dallindustria manufatturiera, vi anche qui una presenza seppur minuscola della petrolchimica e dei compounder e una sempre crescente dei trasformatori. Negli ultimi anni vi stata una progressiva specializzazione delle differenti categorie di attori. I petrolchimici, con poche eccezioni, hanno venduto buona parte dei loro impianti a valle e lindustria manufatturiera ha sempre pi privilegiato loutsourcing, anche in attivit tipicamente interne. Se nello schema precedente si esamina la situazione dei materiali di riciclo post-consumo lo schema che ne esce il seguente.La filiera produttiva del riciclo delle materie plastiche CLICCA SULLIMMAGINE PER INGRANDIRENello schema stata omessa la figura del compounder per evitare problemi di leggibilit. Di fatto il ruolo della preparazione di un materiale pronto per la trasformazione viene svolto dal riciclatore, che spesso anche un compounder di materiali vergini e che comunque ne svolge la stessa funzione individuare una materia prima adattabile a una determinata applicazione e operare le necessarie modifiche. Anche in questo caso si possono osservare le integrazioni a valle e a monte dei vari operatori. importante precisare che lattivit del riciclatore spazia da operazioni estremamente semplici in alcuni casi sufficiente una macinazione per potere rilavorare il materiale ad altre molto complesse che includono lavaggio, densificazione, formulazione, ecc. Ma siccome il principale obiettivo rendere la materia plastica idonea a un determinato impiego nella maggior parte dei casi vi un tagliomiscelazione con altri materiali, incluso riciclati pre-consumo eo materiali vergini.Materioteca allo stesso tempo uno strumento di lavoro per i progettisti creativi, una esposizione e il nodo principale di un di network specialistico nel campo delle materie plastiche. Lattivit di Materioteca si esplica nel suo esclusivo sistema di esposizione e si potenzia con lorganizzazione di conferenze, corsi, incontri, dibattiti. Materioteca una sorta di laboratorio aperto dove creare nuove collaborazioni, progetti e iniziative che ruotano attorno al vasto universo delle materie plastiche, sfruttando il network di aziende ed esperti disposti a scambiare saperi, fornire soluzioni, creare sinergie. Le attivit e i servizi Materioteca si rivolgono a tutti i professionisti - designer, product manager, responsabili della ricerca e sviluppo, tecnici, architetti, creativi & - che sono chiamati a confrontarsi con le materie plastiche a fini progettuali. Lesposizione invece aperta anche a studenti universitari e di master. Materioteca si trova a Milano nel loft D7 del complesso di archeologia industriale di via Savona 97, focal point del sistema design milanese. stata ideata negli anni 90 da Antonio Petrillo e Diana Castiglione. Attualmente viene gestita da Plastic Consult S.r.l., con il supporto della associazione Plast Image ed , in s, una iniziativa no-profit.