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Riciclo meccanico e riciclo chimico a confronto
26.09.2023 |
Birgit Brüggehofe |
Natura & ambiente Riciclare la plastica al meglio? Il riciclaggio meccanico e chimico sono la soluzione
Non riconosciuti? Bruciati! La differenziazione è tutto
Dal sacco al nastro. I materiali vengono separati tramite laser e infrarossi, a condizione che le diverse plastiche possano essere riconosciute singolarmente. In caso contrario, il sistema di selezione si arrende e i materiali finiscono nel riciclaggio energetico venendo semplicemente inceneriti. La maggior parte dei materiali identificati è destinata al riciclaggio chimico o meccanico.
Cosa si intende per riciclaggio?
Gran parte di ciò che finisce nei rifiuti può essere riciclato. I materiali riciclabili rientrano nel ciclo trasformando i rifiuti in nuovi prodotti. Ciò che non può essere riciclato viene trattato energeticamente (incenerito per generare energia). Il compostaggio entro diversi anni svolge un ruolo per le plastiche biodegradabili. Tuttavia, il fattore principale dell'economia circolare è il riciclaggio meccanico, applicato a classi di materiali che vanno dalle batterie agli ioni di litio ai metalli e alla plastica, che vengono triturati, fusi e convertiti in materie prime secondarie per avviare nuovi cicli di vita come nuovi prodotti a partire dal materiale riciclato. Nello specifico del riciclo della plastica, si distingue tra:
- riciclaggio meccanico
- riciclaggio chimico
- incenerimento energetico
Sapere dove andare! Riciclare ancora più plastica
Se vuoi riciclare non solo la plastica degli imballaggi leggeri, ma anche quella delle ciotole o dei giocattoli, è necessario avere a disposizione i contenitori per il riciclaggio. Vale anche la pena di cercare la plastica monomateriale al momento dell'acquisto: i simboli di riciclaggio e i numeri sulle confezioni rivelano cosa è e dove deve essere gettato un certo materiale. Dal 1988, il simbolo del triangolo indica la plastica. Affinché il riciclaggio funzioni su larga scala i consumatori devono contribuire in modo competente nella differenziazione dei rifiuti. L'imballaggio non ha alcun simbolo? È possibile che la tua lattina di soda (probabilmente non riciclabile) provenga da un paese extracomunitario, nonostante il marchio noto.
Aumentare i tassi di riciclaggio? Più riciclo e design per il riciclo
Dal 2019 è in vigore una nuova legge sugli imballaggi che prevede tassi di riciclaggio più elevati per gli imballaggi in plastica: il 63% dal 2022. Inoltre, dal 2021 nell'UE si applica il seguente incentivo: più plastica non viene riciclata, più alta è la quota di adesione; sono in discussione anche quote di riciclaggio per ogni prodotto. Per questi ultimi, potrebbero essere necessari limiti più bassi per l'uso dei riciclati, ad esempio per quanto riguarda la durata di conservazione degli imballaggi in plastica. Per gli imballaggi alimentari, invece, si applica giustamente uno standard elevato. Cosa fare? La strategia del design per il riciclo non vede mai la progettazione degli imballaggi come separata dal successivo riciclo. Per produrre solo ciò che può essere riciclato al massimo, i produttori di imballaggi devono pianificare già nella progettazione del prodotto e nella scelta dei materiali che il prodotto finito sfrutti appieno il suo potenziale di riciclaggio.
Ben separato è mezzo riciclato! Tecnologie di selezione
Tutti i rifiuti di plastica finiscono da qualche parte: nel 2019, il 46% è stato riciclato (meccanicamente), ma il 53% è stato incenerito. Eppure il riciclaggio meccanico funziona già in modo eccellente dal punto di vista tecnologico. Gli impianti di riciclaggio riconoscono i tipi di plastica e li separano il più possibile in classi di materiali come PET, pellicole e plastiche miste, come per esempio avviene per gli imballaggi flessibili. Il metodo utilizzato è la spettroscopia (NIR), che sfrutta il fatto che i tipi di plastica riflettono lunghezze d'onda diverse. In combinazione con il riconoscimento degli oggetti da parte di una telecamera, il NIR garantisce tassi di selezione affidabili, a parte per gli imballaggi scuri. La luce a infrarossi identifica automaticamente il tipo di plastica, un programma valuta le informazioni NIR e gli imballaggi finiscono nel contenitore di raccolta appropriato. Un'altra tecnologia, purtroppo ancora relativamente costosa, è la spettroscopia laser per la selezione fine delle scaglie di plastica triturate. Sotto questo tipo di riciclato ci sono ancora sostanze estranee indesiderate: i laser rilevano anche queste e le fanno brillare al buio. La spettroscopia laser rileva anche sostanze difficili come il PVC (facilmente confondibile con il PET), i materiali compositi e le plastiche di origine vegetale (PLA).
Innovazioni nel riciclaggio meccanico: AMR, TBS e filigrana digitale
Nel riciclaggio meccanico avanzato (AMR), i rifiuti di imballaggio, che possono anche contenere rifiuti domestici, passano attraverso varie stazioni: i rifiuti vengono puliti a caldo, lavati ed eliminati gli odori. Il risultato? Un riciclato paragonabile alla plastica vergine, che garantisce prodotti funzionalmente identici, ma al prezzo di un elevato consumo energetico. La differenziazione basata su traccianti (TBS), invece, mira ad aumentare la capacità di differenziazione degli impianti di riciclaggio convenzionali marcando in modo fluorescente gli imballaggi durante la produzione. Quando la luce laser colpisce questi traccianti, essi iniziano a brillare - ogni plastica in un colore diverso. In questo modo, l'impianto riconosce i tipi in base alla loro codifica cromatica, utile, ad esempio, per gli imballaggi multistrato composti da più strati di plastica. L'etichettatura speciale garantisce che il TBS li selezioni fin dall'inizio. Un'alternativa alla TBS è la filigrana digitale, che fornisce agli imballaggi una filigrana digitale invisibile all'occhio. Un'informazione che viene letta dai sensori durante il processo di smistamento, indipendentemente dal fatto che l'imballaggio sia sporco o ammaccato o che manchi l'etichetta.
Quanto è sostenibile il riciclo meccanico?
Il riciclaggio meccanico, ovvero la trasformazione dei rifiuti plastici in pellet di plastica, lascia inalterata la struttura chimica delle plastiche monovarietali. I rifiuti di plastica vengono liberati dallo sporco e dai residui di cibo e tagliati in scaglie in impianti dotati di coltelli affilati - lame che vengono cambiate quotidianamente. Le scaglie vengono lavorate e fuse in materie prime secondarie (come il rigranulato) per nuovi prodotti in plastica. Sembra semplice, ma quanto è sostenibile il riciclo meccanico? È stato dimostrato che è più rispettoso del clima rispetto al riciclo chimico: per la preparazione della Direttiva UE sugli imballaggi e i rifiuti di imballaggio (PPWD), gli esperti incaricati da Zero Waste Europe (ZWE) e Rethink Plastic hanno analizzato il rispettivo contenuto riciclato negli imballaggi dal riciclo meccanico e chimico. I risultati hanno mostrato che il riciclaggio chimico (tramite pirolisi) non solo provoca più gas a effetto serra (GHG), ma anche che la perdita di materiale supera quella del riciclaggio meccanico. Conclusione? Con un quinto di imballaggio in meno, le emissioni di gas serra sono inferiori del 45% con il riciclo meccanico rispetto al riciclo chimico tramite pirolisi.
Quale principio segue il riciclaggio chimico?
Non sempre ha senso dal punto di vista economico e tecnico (ambientale) riciclare la plastica meccanicamente, come nel caso di imballaggi composti da strati di polimeri con punti di fusione diversi. Il riciclo chimico riporta la struttura chimica delle plastiche ai loro elementi costitutivi, ossia polimeri e monomeri. Il riciclaggio delle materie prime produce quindi frammenti molecolari che vengono successivamente sottoposti a nuove sintesi - la base per la produzione di prodotti chimici, combustibili e nuove materie plastiche. A tal fine, il riciclaggio chimico utilizza le seguenti tecniche:
- Solvolisi (dissoluzione)
- Depolimerizzazione (disintegrazione)
- gassificazione
- Pirolisi (scissione)
La scissione dei rifiuti plastici produce gas di sintesi e (semi)liquidi. La depolimerizzazione riduce alcuni tipi di plastica a monomeri.
Quali sono i vantaggi del riciclaggio chimico?
I processi termochimici possono liquefare anche imballaggi di plastica colorati e multistrato composti da materiali diversi: la selezione per tipo non è più necessaria. Il riciclo chimico libera i materiali di imballaggio da coloranti, profumi e additivi. Gli imballaggi composti da una combinazione di plastiche diverse vengono separati con il riciclo chimico. Il risultato è una plastica di altissima qualità come alternativa priva di petrolio, utilizzabile in settori sensibili come gli imballaggi alimentari, i giocattoli o i prodotti sanitari. In questo campo, le plastiche riciclate meccanicamente devono invece risultare adatte. Inoltre, il riciclo chimico è necessario per applicazioni complesse come le turbine eoliche o le auto elettriche, perché solo in questo modo è possibile riciclare efficacemente le plastiche composite. Più riciclo chimico significa anche meno discariche in tutto il mondo e quindi una riduzione dell'impronta di CO₂ dei prodotti in plastica. Inoltre, sebbene non sia una pratica universale, la percentuale potenziale di riciclo attraverso il riciclo chimico è maggiore rispetto al riciclo meccanico. Opportunità che potrebbero essere meglio sfruttate facendo maggiore uso dei processi di raffinazione delle raffinerie di petrolio fossile esistenti.
Produttori di materie plastiche: il riciclo chimico deve essere incluso nella legge sugli imballaggi!
Il riciclo chimico offre opportunità per l'economia circolare o i rischi superano i benefici? Le aziende associate a Plastics Europe descrivono le seguenti opinioni sul riciclo delle materie prime come miti:
- non esistono ancora impianti per il riciclo chimico industriale su larga scala
- il riciclo chimico consuma troppa energia
- i sottoprodotti tossici sono tipici del riciclo chimico
- il punto fondamentale è che si produce troppo poco materiale nuovo.
- se si investe nel riciclo chimico, si rischia di ridurre il riciclo meccanico.
La plastica non è carbone: cosa può fare il riciclo chimico tramite pirolisi?
Chi ha ragione? Sempre quello che si chiede
Sembra che tra i sostenitori del riciclaggio chimico e meccanico si stiano fronteggiando due fronti - una situazione di stallo controproducente invece che un impegno comune per il futuro. Tanto più che entrambe le parti sostengono le loro argomentazioni con risultati di ricerca. Ad esempio, per quanto riguarda il fabbisogno energetico: se si chiede a chi si occupa di riciclaggio delle materie prime, il fabbisogno energetico è del tutto paragonabile a quello del riciclaggio meccanico; nel caso della pirolisi, si parla di circa il cinque per cento del potere calorifico del materiale in ingresso. Tanto più che il riciclaggio chimico copre interamente il suo fabbisogno energetico attraverso l'incenerimento dei residui non riciclabili. Certo, il prodotto finale non si chiama "rigranulato", ma il recupero di carbonio e di energia è molto più elevato rispetto all'incenerimento. Inoltre, ogni processo di riciclaggio produce sostanze inquinanti. Per garantire che queste non finiscano nell'ambiente, il regolamento REACH dell'UE è uno dei regolamenti più severi al mondo in materia di sostanze.
In sintesi: Quale processo per quale rifiuto di plastica?
I flussi di plastica per il riciclo chimico sono fondamentalmente
- monoflussi selezionati e fortemente contaminati
- materiali con composti di odore e colore
- materiali meccanicamente difficili da riciclare, come gli imballaggi in PVC e i laminati
- imballaggi in PET, come i bicchieri di plastica, costituiti da strati difficilmente separabili con punti di fusione diversi
- plastiche che attualmente i comuni inceneriscono ancora con i rifiuti residui.
I rifiuti di plastica per il riciclaggio meccanico diventano:
- materie prime secondarie
- senza scomporre i composti chimici in prodotti
- triturati meccanicamente o fusi con estrusore
- in granulato di plastica
- a seconda del grado di contaminazione, in plastiche qualitativamente diverse.
Le regole per l'uso di questi granulati negli imballaggi alimentari sono severe. Ma in linea di principio il riciclaggio meccanico è già in grado di gestire:
- pellicole di plastica
- pellicole LDPE trasparenti non stampate
- pellicole estensibili
- pellicole stampati e colorati, da leggeri a pesanti
e di produrre gradi accettabili di materia prima LDPE trasparente da contenuto riciclato post-consumo (PCR).
