riciclàggio (ecologia)
Indice
Descrizione generale
Riutilizzazione di materiali di scarto nell'ambito di un nuovo processo produttivo. Negli ultimi decenni del sec. XX l'acquisita consapevolezza della crescente limitazione delle risorse naturali ha reso necessario il riciclaggio dei materiali, anche se la rigidità del sistema economico mondiale e la strutturazione dei mercati ne rende assai lento il progredire. In linea di principio gran parte di ciò che l'uomo scarta potrebbe essere riciclato in sostituzione di risorse naturali non rinnovabili, sotto forma di materiali per la produzione di nuovi beni (per esempio, carta, metalli, vetro, plastica, ecc.) e di energia (materiali combustibili, materiali humificabili). Per sviluppare più efficacemente il riciclaggio in molti Paesi sono stati varati programmi e incentivi economici. In Italia sono state costituite per legge apposite strutture (consorzi obbligatori) preposte al riciclaggio di vari materiali (vetro, plastica, oli minerali esausti, batterie) che provvedono alla raccolta, al riciclaggio e al reinserimento nei sistemi produttivi dei materiali di scarto di loro competenza. Una nuova tecnologia basata su un processo di violenta ossidazione che permette di distruggere, e successivamente riciclare, rifiuti di qualsiasi genere, da quelli industriali a quelli urbani (comprese parti e carcasse di animali malati, da eliminare in base a normative di legge), è stata messa a punto proprio da una società italiana (la EcoEnergy Ricerche di Trapani) in collaborazione con ricercatori dell'Università di Messina. Tale metodo innovativo (già adottato da alcuni impianti) consente di trasformare qualsiasi rifiuto organico o inorganico in una poltiglia inerte. Il procedimento, che non genera emissioni inquinanti o sostanze di scarto nocive per l'uomo o l'ambiente, prevede due fasi: nella prima, i materiali da distruggere (dagli scarti di macellazione ai rifiuti di ogni genere come legno, plastica, gomma, fibre, rifiuti ospedalieri, fanghi, ecc.) vengono inseriti in un reattore dove subiscono un'intensa ossidazione. In circa un minuto, il processo demolisce la struttura chimica del rifiuto e trasforma il tutto in poliglicol, una sostanza inerte di consistenza molle. Questa prima fase si può effettuare anche in un impianto mobile che può essere trasportato dove se ne presenti la necessità (per esempio, presso discariche o mattatoi). Il poliglicol di risulta può venire impiegato dalle industrie chimiche per produrre plastica o grassi lubrificanti. A questa prima fase se ne può affiancare una seconda, nel corso della quale il poliglicol viene amalgamato con altri materiali di scarto (per esempio, segatura di legno) in presenza di dimetilisocianato: se ne ricavano materiali per la produzione di pannelli fonoassorbenti e di isolanti termici, oltre che per la pavimentazione di campi sportivi o piste ciclabili. La consistenza di questi materiali può variare da una sorta di pasta morbida (nel caso in cui debbano essere utilizzati per la produzione di altri composti) a una simile a quella del tufo (se il materiale deve essere smaltito nell'ambiente). In ogni caso, si tratta di composti inerti, totalmente sicuri e che non producono cattivi odori. Gli stessi ricercatori stanno mettendo a punto uno smaltitore di rifiuti casalingo che utilizza la medesima tecnologia. Il trattamento meccanico-biologico (TMB) è una tecnologia di trattamento a freddo dei rifiuti indifferenziati (e/o avanzati dalla raccolta differenziata) che sfrutta l'abbinamento di processi meccanici a processi biologici quali la digestione anaerobica (degradazione della sostanza organica da parte di microrganismi in condizioni di anaerobiosi) e il compostaggio. Grande rilievo sta assumendo nel sec. XXI in Italia la produzione di biostabilizzato, ricavato dai rifiuti solidi urbani mediante trattamento meccanico-biologico (TMB). Il biostabilizzato si distingue dal compost in quanto è prodotto a partire da rifiuti indifferenziati, mentre il compost viene prodotto esclusivamente a partire da materiale organico raccolto in modo differenziato. Per tale motivo il biostabilizzato non viene usato come concime in agricoltura (cosa che viene fatta invece col compost) ma è particolarmente adatto a varie applicazioni volte al recupero ambientale, paesaggistico e alla copertura giornaliera di discariche (al posto della terra) senza produzione di emissioni di metano. La Direttiva Europea n. 98 del 19 novembre 2008 in materia di rifiuti abroga alcune direttive ormai superate e impegna gli Stati membri a promuovere il r. di alta qualità e a istituire la raccolta differenziata dei rifiuti, ove essa sia fattibile sul piano tecnico, ambientale ed economico al fine di soddisfare i necessari criteri qualitativi per i settori di r. pertinenti. La legge n. 6 del 6 febbraio 2009 decreta l'istituzione di una Commissione parlamentare di inchiesta sulle attività illecite connesse al ciclo dei rifiuti (si veda ecomafia).
Il trattamento dei diversi materiali
Con il D.lgs. del 2006 le pubbliche amministrazioni perseguono iniziative dirette a favorire la prevenzione e la riduzione della produzione e della nocività dei rifiuti. Inoltre si favorisce lo sviluppo di tecniche appropriate all'eliminazione di sostanze pericolose contenute nei rifiuti al fine di favorirne il recupero.Per una corretta gestione dei rifiuti sono favorite: la riduzione dello smaltimento finale attraverso il riutilizzo, riciclaggio e reimpiego; altre forme di recupero per ottenere materia prima secondaria dai rifiuti; la promozione del mercato di materiali recuperati dai rifiuti. Infine viene promossa l'utilizzazione dei rifiuti come mezzo per produrre energia. I diversi materiali vengono dunque trattati in maniera differente. Plastica. La plastica rappresenta in Italia circa il 7% del totale dei rifiuti prodotti. In base al decreto legislativo n. 22/97 (decreto Ronchi) dal 1997 è attivo in Italia un consorzio nazionale, denominato COREPLA (che ha acquisto il precedente consorzio, Replastic), per il riciclaggio dei contenitori in plastica per liquidi, basato sulla raccolta differenziata e su diversi sistemi di trasformazione. Sono sempre più numerosi i comuni nei quali viene praticata la raccolta differenziata. COREPLA ha diversi impianti di selezione, presso i quali i contenitori vengono divisi a seconda del materiale di cui sono fatti e avviati ai diversi impianti di riciclaggio. I contenitori in PET (polietilene) vengono trasformati in fibre per imbottiture o in tessuti-non-tessuti o riutilizzati per fare nuovi flaconi. Il PVC (cloruro di polivinile) viene assorbito dal settore dell'edilizia e ora anche riciclato per realizzare capi di abbigliamento. Tutto il materiale scartato da questi processi (oggetti in plastica diversi dai contenitori, bottiglie e flaconi particolarmente sporchi e malridotti) viene invece utilizzato per produrre la plastica eterogenea o “plastica mista”. Nel caso di materie plastiche mescolate, il PVC dovrebbe essere scomposto in modo da poter utilizzare i vari elementi in numerosi processi industriali; a tale scopo è stata brevettata nel 1998 una tecnologia che permette di separare il PVC dagli altri materiali che costituiscono il composito mediante un solvente selettivo. § Automobili. In tutta Europa ogni anno circa 10 milioni di veicoli vengono avviati alla demolizione. Tuttavia, soltanto la metà di essi viene trattata da demolitori autorizzati, che avviano i componenti agli impianti di riciclaggio. Nel 1995 FIAT, Renault e Bmw-Rover hanno stipulato un accordo per una rete comune europea di riciclaggio delle proprie auto. Le tre industrie hanno già iniziato a progettare ogni componente di un'auto per facilitarne lo smontaggio e il riciclo dei materiali in maniera quasi automatica. § Batterie. Ogni anno si consumano in Italia 380 milioni di batterie, pari a 15.000 t. Il problema più importante legato allo smaltimento delle batterie e al riciclaggio dei materiali è quello della presenza di metalli pesanti (mercurio, cadmio) che inquinano i rifiuti solidi urbani e rendono più difficile la riutilizzazione degli altri materiali (involucri, zinco, argento, ecc.). Grazie alle campagne ambientaliste degli ultimi anni del sec. XX, la concentrazione dei metalli pesanti si è però drasticamente abbassata: se ancora nel 1984 il contenuto di mercurio (in peso) di una pila manganese-alcalina era pari al 9,75%, nel 1995 tale percentuale era stata ridotta allo 0,025%. Il cadmio presente nelle pile zinco-carbone (le più economiche) è passato nello stesso periodo di tempo dallo 0,0112% in peso allo 0,0051%. Dai primi anni del sec. XXI sia le batterie per usi di massa sia quelle per impieghi specialistici non contengono più né mercurio né cadmio: la loro tecnologia è basata sui sistemi zinco-aria e al litio. Il Parlamento Ue ha presentato nel 2003 una proposta di direttiva con l'obiettivo di abrogare e sostituire la normativa comunitaria sulle batterie. L'accordo raggiunto stabilisce il divieto di commercializzazione di pile e accumulatori contenenti più dello 0,0005% in peso di mercurio; anche pile e accumulatori contenenti più dello 0,002% in peso di cadmio sono vietati. A ciascuno Stato viene poi affidato il compito di incentivare la raccolta differenziata di rifiuti di pile e accumulatori e ridurre al minimo il loro smaltimento tra i rifiuti misti. Entro 6 anni dall'entrata in vigore della direttiva, gli Stati membri dovranno conseguire un tasso di raccolta minimo del 25%; quattro anni dopo questo dovrà arrivare al 45%. § Pneumatici. Circa il 65% del totale dei pneumatici usati eliminati da autoveicoli, motoveicoli e camion finisce nelle discariche. Soltanto il 20% viene usato per la ricostruzione di gomme, il 5% trova impieghi diversi senza trasformazioni chimico-meccaniche, il 6% è impiegato per la produzione di polverino di gomma e l'ultimo 4% è incenerito. A differenza della plastica, la gomma utilizzata per i pneumatici non può essere riutilizzata direttamente nel ciclo produttivo, in quanto l'elastomero con cui è formata non può essere rifuso né sciolto in soluzione. In Italia sono allo studio diversi processi per riutilizzare i copertoni usati: triturazione meccanica per ottenere materiale con cui asfaltare le strade; triturazione criogenica a bassa temperatura con azoto liquido; combustione, che però ha un costo notevole per la purificazione dei fumi. Negli Stati Uniti e in Gran Bretagna sono entrate in funzione centrali elettriche basate sulla combustione di pneumatici usati nelle quali un sistema di purificazione dei fumi permette il riciclaggio totale dei composti volatili nocivi della combustione. § Antigelo. Dopo gli oli usati, di cui è obbligatorio in Italia lo smaltimento controllato, anche il componente principale dell'antigelo dei motori, il monoetilenglicole (o glicole etilenico), può essere riutilizzato per formare nuovo antigelo. Il processo di recupero è stato ideato in Germania: prevede il recupero del liquido usato in distributori di benzina, meccanici, autodemolitori, dal quale è possibile recuperare il 20-30% di monoetilenglicole. § Elettrodomestici. Per gli elettrodomestici cosiddetti “bianchi” (frigoriferi, cucine e lavastoviglie) esistono tecnologie affermate di riciclaggio che si propongono di ridurre notevolmente la spesa legata alla loro demolizione tradizionale. Si tratta di un sistema che utilizza l'azoto liquido per rendere facilmente friabili i rifiuti voluminosi. Dopo un primo sommario smontaggio degli elettrodomestici, in particolare l'eliminazione dei clorofluoroidrocarburi pericolosi per la fascia d'ozono, i componenti vengono raffreddati a –190 °C con azoto liquido. Utilizzando un frantoio a martelli orizzontali le superfici “congelate” vengono ridotte a microframmenti di dimensioni di circa 50 mm. Con un sistema pneumatico vengono per prima cosa rimossi i poliuretani espansi, poi con la combinazione di tecniche magnetiche, pneumatiche e di flussi turbolenti si recuperano i metalli. Acciaio, rame e alluminio sono riciclati in alte percentuali (90-95%), con una notevole purezza che si attesta intorno all'80-90%. Con un successivo raffreddamento dei residui rimasti si recuperano anche le parti plastiche. L'efficienza di questo sistema è all'origine delle direttive RAEE (o WEEE) e RoHS, emanate dall'Unione Europea per regolare lo smaltimento degli elettrodomestici. § Apparecchiature elettroniche. Il ritmo sempre più rapido con cui si accumulano nelle discariche i rifiuti delle apparecchiature elettroniche è dovuto soprattutto alla vita attiva sempre più breve di questi dispositivi. Se il televisore domestico ha una vita operativa di 15-17 anni, i computer ne hanno una di 58 mesi (poco meno di cinque anni), ma in realtà questo ciclo vitale si va ulteriormente accorciando, dato che l'obsolescenza tecnologica è sempre più veloce. Secondo alcune stime, infatti, ogni cittadino europeo produce ogni anno circa 14 kg di rifiuti di questo tipo. I problemi connessi ai rifiuti tecnologici riguardano in primo luogo le sostanze pericolose per l'ambiente di cui sono composti, tra le quali spiccano il piombo, il cadmio e il mercurio. Da questo punto di vista, il decreto RAEE impone alle aziende la progettazione ecologica, vale a dire la gestione eco-compatibile e lo smaltimento a loro carico del prodotto. Nel decreto sono previste percentuali di recupero comprese tra il 70 e l'80% e percentuali di reimpiego e riciclaggio di componenti tra il 50% e il 75%, da calcolare sul peso medio dell'apparecchio da inviare al trattamento. Il resto è destinato alle discariche. § Computer. La prima separazione di materiali riguarda i componenti che non possono essere riciclati e che possono invece rappresentare un pericolo per l'ambiente, come condensatori (il cui materiale dielettrico può sviluppare sostanze nocive se viene incenerito), batterie e accumulatori. Questi componenti vengono inviati in aziende specializzate nello smaltimento di rifiuti nocivi e stoccati, a costi molto elevati, in bunker di sicurezza. I microprocessori e i banchi di memoria vengono estratti dalle schede e riutilizzati, anche se non in altri computer perché ormai obsoleti, in apparecchiature di rango inferiore, come videogiochi da bar o slot-machines. Anche i tubi catodici vengono rimossi e riciclati. La carrozzeria dei computer, a seconda del materiale da cui è formata, viene riutilizzata in diverse forme. Dalle schede e dai connettori si ricavano invece rame e metalli preziosi come oro, argento, platino. Questa operazione viene condotta in fonderie specializzate che dall'amalgama originario di più metalli separano i diversi componenti con tecniche chimiche, per elettrolisi o attraverso la fusione a diverse temperature. § Televisori. Per la parte elettronica si seguono regole simili a quelle impiegate per i computer. I tubi catodici rappresentano la metà in peso sia dei monitor di computer, sia dei televisori, e sono fonti preziose soprattutto di vetro, che ne rappresenta oltre i 4/5. L'operazione di smantellamento e riciclaggio del tubo catodico è particolarmente complessa, soprattutto per la delicatezza del dispositivo (nel tubo catodico viene praticato il vuoto per cui rischia di implodere al minimo urto) e per la presenza di sostanze tossiche. Per prima cosa si separa lo schermo, rappresentato dal vetro frontale, dal cono posteriore. L'operazione viene compiuta con sottilissimi trapani da dentista e con un nastro di acciaio riscaldato a 150 °C che rimuove la saldatura che unisce i due componenti. Lo schermo anteriore viene staccato e con uno speciale aspirapolvere si raccoglie lo strato di cadmio e zinco che lo riveste internamente e che genera l'immagine quando viene colpito dagli elettroni del catodo. Queste polveri sono tossiche, per cui vengono anch'esse smaltite in discariche specializzate. Il vetro così “ripulito” viene poi inviato in una industria vetraria per essere riciclato. Si tratta di vetro con una percentuale del 10% di bario, che serve come schermatura per le radiazioni X generate dal tubo catodico. Il cono posteriore, a forma di pera, è composto invece da vetro ad alta percentuale di piombo (25%) che viene estratto con un provvedimento particolare e inviato alle fabbriche di accumulatori. Le scorie vetrose risultanti da tale operazione sono infine riutilizzate come additivo per i materiali impiegati nella costruzione delle strade. I nuovi computer e televisori sono comunque già prodotti, in alcune nazioni, in previsione del futuro riciclaggio. I modelli più “ecologici” contengono, per esempio, condensatori privi di cadmio e cavi con isolamento soltanto in PVC (riutilizzabile) e non più in teflon, che invece ha un impatto ambientale maggiore. Allo stesso modo, sono stati eliminati i clorofluoroidrocarburi nei processi di sgrassaggio dei circuiti e i bromuri nella fabbricazione dei circuiti stampati. In questi apparecchi la plastica utilizzata per le carrozzerie, inoltre, è di un solo tipo e viene marchiata per essere identificata nelle operazioni di riciclaggio. Anche le operazioni di smontaggio vengono semplificate utilizzando colori diversi per individuare i differenti materiali e privilegiando le tecniche a incastro per abbassare il numero di viti in modo da ridurre un'apparecchiatura alle sue componenti essenziali con poche operazioni. Anche i contenitori vengono progettati per il loro riciclaggio. Oggi si tende a utilizzare soltanto tre tipi di materiali da imballaggio: cartone per le scatole, polistirolo espanso (ottenuto senza l'uso di clorofluoroidrocarburi) per le imbottiture antiurto e polietilene per le schiume protettive. Per i nastri adesivi si impiega invece il polipropilene, anch'esso interamente riciclabile. I voluminosi manuali di istruzione sono sostituiti sempre più da “manuali elettronici” leggibili sullo schermo del TV color o del PC, per risparmiare la carta. L'impatto ambientale di computer e televisori si riflette anche nel loro consumo energetico, che oggi si tende a ridurre al minimo. La tecnologia ha già fatto molti progressi negli ultimi anni, se si pensa che nel 1971 un televisore da 25 pollici consumava 380 W, mentre uno di oggi ne richiede meno di 100. Tuttavia, il numero delle apparecchiature nel mondo è aumentato a dismisura cosicché il problema inevitabilmente si ripropone.