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Processi di riciclo della plastica

Nel mondo vengono prodotte più di 450 milioni di tonnellate di plastica ogni anno, di cui almeno 8 milioni finiscono negli oceani come rifiuti [1]. Metà di tutta la plastica prodotta è stata realizzata solo negli ultimi 15 anni: la produzione è aumentata in modo esponenziale dai 2,3 milioni di tonnellate del 1950 ai 448 milioni di tonnellate del 2015. Un dato che dovrebbe raddoppiare dal 2050 [2]. Con tutta la plastica che c'è nei mari potremmo fare 400 volte il giro della Terra [3]. Questi numeri sono spaventosi e danno un’idea dell’enormità del problema.

L’invenzione della plastica, avvenuta a metà Ottocento, è tra quelle che hanno rivoluzionato la vita umana. In soli 150 anni, la plastica è diventata il materiale più diffuso al mondo; grazie alle sue proprietà di forza, resistenza e leggerezza, essa si presta alle applicazioni più diverse, dalle attrezzature sportive, ai dispositivi di sicurezza, fino all’industria aerospaziale. La più grande qualità della plastica risiede nella sua durabilità. Questa caratteristica, tuttavia, ne fa anche una delle minacce più gravi per l’ambiente: tutta la plastica prodotta fino ad ora è ancora sulla terra. La maggior parte di questa plastica viene usata una sola volta e poi gettata.

La buona notizia è che questo problema, seppure enorme, ha delle soluzioni praticabili. Tra queste, in prima posizione, vi è il riciclo. Oggi appena il 15% della plastica prodotta a livello mondiale viene riciclata, un po’ per motivi culturali, un po’ per questioni tecnologiche [4].

Quali sono le tecnologie di riciclo delle plastiche esistenti? Quali i loro limiti e i loro punti di forza?

Il riciclo definito primario è quello che prevede il trattamento meccanico dei materiali e che dà origine a prodotti della stessa qualità di quelli originari; costituisce circa il 99% di tutti i processi di riciclo delle plastiche. Questa tipologia di riciclo richiede che i materiali utilizzati siano omogenei (almeno al 96%). La maggior parte della plastica comune è costituita, infatti, da un insieme di polimeri, addizionati con altri composti chimici, pigmenti, fibre e non è affatto facile distinguere tra i diversi tipi di plastica per riciclarli.

La selezione del materiale può avvenire tramite diverse tecniche di separazione: magnetiche, elettrostatiche, per flottazione o per densità, per galleggiamento, tramite setacci. Esistono poi lettori ottici, che sfruttano la tecnologia del vicino infrarosso o dei test di densità dei materiali. Recentemente un team danese ha messo a punto una nuova tecnologia in grado di distinguere, grazie a una fotocamera iperspettrale, 12 diversi tipi di plastica (PE, PP, PET, PS, PVC, PVDF, POM, PEEK, ABS, PMMA, PC e PA12). Tecnologie di intelligenza artificiale consentono poi di elaborare i dati acquisiti con la telecamera e classificare la plastica direttamente sul nastro trasportatore.

In molti luoghi della terra, tuttavia, lo smistamento dei materiali non avviene con questi mezzi; negli slums delle città indiane, per esempio, la separazione dei rifiuti in plastica costituisce per gli abitanti una delle poche fonti di guadagno e impiega migliaia di persone.

Dopo la separazione, i polimeri vengono sottoposti a triturazione, lavaggio, macinazione, essiccamento e riduzione in granuli.

Il riciclo primario può essere applicato a pochissimi tipi di plastiche e, a seconda delle applicazioni, può imporre dei vincoli stringenti. Si pensi per esempio alla plastica utilizzata per le bottiglie, che deve rispondere a dei precisi requisiti in termini di trasparenza e igiene.

Il riciclo secondario, invece, fa riferimento ai processi meccanici che creano materiali di qualità inferiore rispetto a quelli di partenza. Normalmente viene utilizzato quando non si riesce a fare selezione del rifiuto plastico. Esso implica una progressiva perdita delle qualità del materiale che andrà comunque a costituire, seppure in un secondo momento, un rifiuto.

Per questo si punta molto oggi sul riciclo terziario, che sfrutta invece processi chimici per recuperare i costituenti dei rifiuti polimerici. Le materie prime vengono pulite, asciugate e fuse, per poi essere sottoposte o a pirolisi, ovvero un riscaldamento sottovuoto ad alta temperatura (350-600°C), o a idrogenazione, cioè un trattamento di degradazione che usa idrogeno e calore, o a gassificazione, un processo ad alte temperature (800-1200°C) e in assenza d’aria. Si ottengono così gli idrocarburi: kerosene, diesel, gasolio, che possono essere usati come carburanti o in nuovi processi di polimerizzazione per la produzione di nuove plastiche.

Il riciclo quaternario, invece, consiste nella generazione di energia a partire dai rifiuti [5].

La scienza lavora per risolvere il problema, tuttavia questo sforzo da solo non basterà, e non solo perché i fondi per la ricerca non sono mai abbastanza. È importante che le scoperte scientifiche e l’adozione di nuove tecnologie siano accompagnate da un cambiamento culturale. Ognuno di noi può contribuire con le sue piccole scelte quotidiane apparentemente insignificanti, come evitare di bere con la cannuccia oppure di acquistare una bottiglia d’acqua, a ridurre la portata di questo problema.


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  • L'Autore

    Chiara Natalicchio

    Laureata con Lode in Ingegneria Meccanica Magistrale con indirizzo Smart Factory al Politecnico di Bari.
    Durante gli studi, ha partecipato a un tirocinio presso il Centro Nazionale di Ricerca a Bari, e a due esperienze internazionali: il programma Erasmus a Bilbao, in Spagna, e il programma Double Degree a Parigi, in Francia. Qui si è occupata principalmente di energia, collaborando, durante uno stage di sei mesi, al progetto di commercializzazione di una strada solare, che è diventato poi oggetto di tesi.
    Attualmente svolge uno stage in una società di gestione immobiliare, dove si occupa di gestire progetti di manutenzione, rinnovazione ed efficientamento energetico degli immobili gestiti dal Gruppo.
    La sua passione è lo sport, in tutte le sue forme: al chiuso, all’aperto, individuale, di gruppo. Dopo una lunga carriera da ginnasta, durante gli anni universitari si dedica all’allenamento delle giovani leve; da sei anni nuota in una squadra master, partecipando a competizioni regionali.
    Ama la lettura, il cinema, i viaggi e le lingue straniere.
    Da sempre sensibile a temi sociali, politici ed ecologici, nel Novembre 2020 entra nel team di Mondo Internazionale per occuparsi della redazione di articoli per l’area “Ambiente e Sviluppo” e come Policy Analyst nel gruppo MIIP.Graduated with honors in Mechanical Engineering at the Polytechnic of Bari.

    During her studies, she carried out an internship at the National Research Center in Bari, and two international experiences: the Erasmus program in Bilbao, Spain, and the Double Degree program in Paris, France. Here, she mainly dealt with energy, collaborating, during a six-month internship, on the marketing project of a solar road, which later became the subject of her thesis.
    She currently takes part in an internship at a property management company, where she manages maintenance, renovation and energy efficiency projects of the properties managed by the Group.
    Her passion is sport, in all its forms: indoors, outdoors, individually or in groups. After a long career as a gymnast, during her university years she started to train young talents; she has been swimming in a master team for six years, participating in regional competitions.
    She loves reading, travelling and studying foreign languages.
    Always sensitive to social, political and ecological issues, in November 2020 she joins the Mondo Internazionale team to write articles for the "Environment and Development" area and as a Policy Analyst in the MIIP group.

Categorie

Temi Tecnologia ed Innovazione Agenda 2030 Consumo e produzione responsabili


Tag

#recycling #plastic #environment #Technology

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