I rottami metallici sono una parte fondamentale delle materie prime delle acciaieriedi Marco ArezioProbabilmente abbiamo capito che l’importanza del riciclo non si debba sentire solo nelle parole e nei proclami politici o commerciali, ma nei fatti di tutti i giorni, cercando di scegliere i prodotti che perseguono, veramente, la filosofia dell’economia circolare, intercettando il greenwashing, quell’ingannevole forma si informazione che ti fa credere che un prodotto sia circolare ma che in realtà non lo è, o lo è solo parzialmente. Non parliamo solo della plastica, che oggi è sulla bocca di tutti, ma anche dei metalli che, insieme al vetro e alla carta, formano la famiglia dei rifiuti di maggiore quantità, di cui ci dobbiamo occuparci ogni giorno. Come avviene la separazione dei metalli? I vari metalli ferrosi e non ferrosi che vengono raccolti sono inviati ai centri di selezione e riciclo, che provvedono, come prima operazione, a separarli per tipologie e dimensioni. La prima macro separazione avviene, infatti, eseguita dividendo quelli appartenenti alla famiglia dei metalli ferrosi e quella dei non ferrosi. Per capire meglio queste due famiglie possiamo dire che: I metalli ferrosi sono metalli e leghe metalliche che contengono il ferro, tra cui, le più conosciute sono l’acciaio e la ghisa. La ghisa si ottiene dall’altoforno e può essere successivamente affinata per ottenere acciaio oppure utilizzata in fonderia. La ghisa è molto dura e fragile, ha una resilienza molto bassa, un allungamento % a rottura praticamente nullo, quindi non può essere lavorata plasticamente, né a caldo né a freddo, ma può essere lavorata solo per fusione. L’acciaio viene ricavato dall’affinazione della ghisa, un’operazione che consiste nel diminuire il tenore di carbonio per ridurre gli elementi dannosi, come zolfo, fosforo, ossigeno, ecc., che possono derivare dai materiali di carica del forno o dai prodotti delle fasi precedenti di lavorazione. Infatti all’aumentare della quantità di carbonio aumentano: - resistenza meccanica, - durezza, - temprabilità, - colabilità/fusibilità, - resistenza all’usura Diminuisce invece: - allungamento A% - resistenza meccanica - lavorabilità e plasticità a freddo - saldabilità Inoltre gli acciai si dividono in duri, semiduri e dolci, infatti, gli acciai dolci presentano una resistenza a trazione molto più bassa di quella degli acciai duri, però sono più malleabili, più duttili e più resistenti agli urti. Sono facilmente saldabili e lavorabili dalle macchine utensili, ma sono meno resistenti all’usura e alla corrosione rispetto agli acciai duri. Durante la preparazione, in fase di fusione, è possibile aggiungere dei leganti ferrosi o non ferrosi per aumentarne le prestazioni, chiamando quindi questi acciai legati o non legati. Vediamo quale influenza hanno i leganti nella preparazione dell'acciaio: Cromo (Cr) Si trova spesso negli acciai, migliorando la durezza, la resistenza meccanica e la resistenza all’usura. In quantità maggiori del 12% rende l’acciaio inossidabile.Nichel (Ni) Si trova spesso insieme al cromo, migliorando tutte le proprietà meccaniche dell’acciaio, come la resistenza alla corrosione, mentre diminuisce la dilatazione termica e la saldabilità. Il nichel si trova anche negli acciai inox in quantità che dipende dal tenore di cromo. Molibdeno (Mo) Migliora la temprabilità e attenua il fenomeno della “fragilità di rinvenimento”. Insieme al cromo e al nichel realizza gli acciai con le migliori proprietà meccaniche (Rm fino a 1200 N/mm2).Silicio (Si) È contenuto naturalmente nell’acciaio in piccole quantità (circa 0,3%), se invece è aggiunto intenzionalmente fino al 2% circa, aumenta la resistenza meccanica, all’ossidazione e soprattutto aumenta notevolmente l’elasticità. Infatti gli acciai al silicio vengono usati per realizzare molle. Manganese (Mn) Aumenta la durezza, la resistenza meccanica e la resistenza a usura, Inoltre migliora notevolmente la temprabilità ma causa il fenomeno della “fragilità di rinvenimento”. Tungsteno (W) – Cobalto (Co) – Vanadio (V) – Titanio (Ti) Sono tutti elementi molto duri che, aggiunti nell’acciaio, gli conferiscono elevatissima durezza che si mantiene anche alle alte temperature. Queste caratteristiche meccaniche si trovano negli acciai per utensili. Piombo (Pb) – Zolfo (S) Sono elementi nocivi per l’acciaio perché gli conferiscono elevata fragilità. Si possono, però, trovare in piccole quantità perché la fragilità indotta dalla loro presenza facilita il distacco del truciolo e favorisce la lavorabilità alle macchine utensili. Tali acciai sono detti automatici. Zolfo (S) – Fosforo (P) – Idrogeno (H) – Azoto (N) – Ossigeno (O) Sono tutti elementi nocivi perché si legano chimicamente con il ferro o con il carbonio formando composti che rendono molto fragile l’acciaio. La loro presenza, quindi, deve essere ridotta al minimo. Per quanto riguarda i materiali non ferrosi si possono definire tali tutte quelle leghe che al loro interno non contengano ferro, o ne contengono una frazione trascurabile. Possiamo elencare tra i metalli non ferrosi il magnesio, il rame, lo zinco, il bronzo, piombo, il nichel, l’ottone e l’alluminio. I metalli non ferrosi uniti ad altri metalli possono generare una grande quantità di leghe, con lo scopo di apportare migliorie alle prestazioni meccaniche, alla lavorabilità, alla resistenza alla corrosione e alle alte temperature del metallo di base. Inoltre, vengono divisi anche in categorie di densità: Pesanti con un peso superiore a 5000 Kg. per Mc Leggeri con un peso tra i 2000 e i 5000 Kg. per Mc L'impiego dei metalli non ferrosi può essere fatto allo stato puro, o in leghe con altri elementi. Le loro maggiori peculiarità sono caratterizzate dalla leggerezza, dall’inossidabilità, dall’alta conduzione elettrica e termica, dalla durezza, da un alto punto di fusione e dalla malleabilità.Come vengono riciclati i metalli? Abbiamo visto che la prima operazione è quella di individuare le famiglie di appartenenza e di separarle tra loro per avviare i metalli al riciclo. Questo comincia con la riduzione volumetrica dei rottami, attraverso impianti meccanici che hanno lo scopo, non solo di ridurne la dimensione, ma anche di separare eventuali elementi inquinanti presenti nel rottame stesso. Questi impianti di primo trattamento hanno incorporati nella linea sistemi gravitazionali, a corrente parassita, vagli e separatori magnetici, che hanno lo scopo di nobilitare il rottame metallico trattato. Questo, una volta selezionato, viene inviato alle acciaierie per il loro utilizzo insieme ad altri materiali, che permette la creazione di nuovi elementi costituiti da rottame di riciclo. Il riciclo delle scorie delle acciaierie Nell’ambito dell’economia circolare il riutilizzo delle scorie degli altoforni è diventato un tema molto sensibile, non solo dal punto di vista economico, a causa dei costi sempre più alti dello smaltimento in discarica, ma anche per una questione di carattere ambientale. Infatti, lo smaltimento in discarica di queste scorie che contengono metalli pesanti, è un fattore di forte preoccupazione ambientale, per cui, attraverso il loro riciclo, è possibile estrarre i metalli preziosi dalle ceneri di scarto. Una volta riciclate, risultano un materiale inerte che viene utilizzato nei forni delle cementerie, oppure per la realizzazione di materiali ceramici, fibre vetrose, inerte di riempimento o nelle pavimentazioni stradali.Categoria: notizie - metalli - economia circolare - riciclo - rifiuti - rottamerNEWS
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SCOPRI DI PIU'Un prodotto largamente usato nei prodotti più comuni che comporta un riciclo non banaledi Marco ArezioLe fibre di vetro sono diventate un supporto molto utile nella produzione di vari prodotti, nei campi più disparati, come il settore dei tessuti, della nautica e dell’edilizia. Dal punto di vista della circolarità dei prodotti, sia il cascame tessile che gli scarti edili che contengono le fibre, non sono elementi che possono essere riciclati con semplicità come molti altri prodotti. Come si produce la fibra di vetro riciclata La produzione della fibra di vetro riciclata ha la sua origine, principalmente, dai rottami delle bottiglie che provengono dalla raccolta differenziata e dal riciclo dei cascami tessili composti da filature con fibre di vetro. Infatti, la fibra di vetro riciclata può provenire da vari prodotti in fibra di vetro che sono giunti a fine vita utile, come i tessuti, le reti o altri rottami di vetro. Questi rifiuti vengono raccolti e separati da altri materiali non desiderati. I rifiuti di vetro vengono quindi triturati per ridurli in frammenti più piccoli. Questo passaggio aiuta a preparare gli scarti al successivo processo di fusione. I rottami e i cascami di vetro vengono fusi a temperature elevate. Durante la fusione, i frammenti si uniscono e formano un materiale fuso liquido o semiliquido chiamato vetro fuso. Il vetro fuso viene quindi filato per formare filamenti o fibre di vetro riciclata. Questo può essere fatto utilizzando metodi come l'estrazione del filo o la centrifuga. Durante la filatura, i filamenti di fibra di vetro si raffreddano e solidificano, formando fili continui di fibra di vetro riciclata. I filamenti di fibra di vetro riciclata vengono raffreddati e modellati secondo le esigenze specifiche dell'applicazione. Possono essere tagliati in lunghezze desiderate o lavorati in forme specifiche, come mattonelle, pannelli o altri prodotti. Infine, i filamenti di fibra di vetro riciclata possono essere utilizzati per produrre una varietà di prodotti, come isolanti termici, pannelli compositi, materiali da costruzione o altri materiali che richiedono le proprietà della fibra di vetro. Come vengono classificate le fibre di vetro Le fibre di vetro possono avere caratteristiche fisiche e chimiche differenti in base all’impiego per cui sono state progettate, vediamone alcune: Fibre di vetro E Le fibre di vetro E, abbreviazione di "E-Glass" (vetro E), sono le più comuni e ampiamente utilizzate. Sono realizzate principalmente a partire da rottami di bottiglie di vetro e presentano un'elevata resistenza meccanica, un buon isolamento elettrico e termico. Queste fibre sono utilizzate in applicazioni come isolanti termici, rinforzo di materiali compositi, isolamento acustico e nell'industria automobilistica. Fibre di vetro S Le fibre di vetro S, abbreviazione di "S-Glass" (vetro S), sono una variante rinforzata delle fibre di vetro E. Presentano una maggiore resistenza alla trazione, rigidità e resistenza alla corrosione rispetto alle fibre di vetro E. Sono spesso utilizzate in applicazioni che richiedono prestazioni eccezionali in termini di resistenza, come nel settore aerospaziale e nella produzione di attrezzature sportive ad alte prestazioni. Fibre di vetro C Le fibre di vetro C, abbreviazione di "C-Glass" (vetro C), sono ottenute utilizzando rottami di bottiglie di vetro mescolati con carbonato di calcio e altri additivi. Queste fibre presentano un'elevata resistenza chimica e termica, rendendole adatte per applicazioni che richiedono resistenza agli agenti chimici aggressivi e alte temperature, come nel settore chimico e nella produzione di filtri. Fibre di vetro AR Le fibre di vetro AR (Alkali Resistant, resistenti agli alcali) sono utilizzate in applicazioni che richiedono resistenza all'ambiente alcalino, ad esempio in calcestruzzo rinforzato. Le specifiche delle fibre di vetro possono variare a seconda delle necessità dell'applicazione finale, e possono essere personalizzate per fornire proprietà specifiche come la resistenza, la conducibilità termica, la resistenza all'abrasione, ecc. Come si ricicla il tessuto in fibra di vetro Il riciclaggio del tessuto in fibra di vetro può essere un processo complesso e dipende dalla struttura del tessuto stesso e dal suo utilizzo finale. Tuttavia, in generale, il processo di riciclaggio della fibra di vetro può includere i seguenti passaggi: Raccolta Raccogliere i rifiuti di tessuto in fibra di vetro e separarli da altri materiali. È importante assicurarsi che il tessuto in fibra di vetro sia privo di contaminanti come vernici, collanti o altri materiali che potrebbero compromettere il processo di riciclaggio. Triturazione Il tessuto in fibra di vetro viene quindi triturato in frammenti più piccoli, solitamente tramite un mulino o una macchina apposita. Questo passaggio aiuta a rompere il tessuto in fibra di vetro in pezzi più gestibili per il successivo processo di riciclaggio. Separazione Dopo la triturazione, i frammenti di fibra di vetro vengono sottoposti a un processo di separazione. Questo può essere fatto utilizzando metodi meccanici o fisici, come la separazione per densità o tramite l'utilizzo di separatori magnetici. Lo scopo di questo passaggio è separare la fibra di vetro dagli altri materiali presenti nel tessuto, come resine o leganti o materiali metallici. Fusione La fibra di vetro separata viene quindi fusa a temperature elevate. Questo processo di fusione trasforma la fibra di vetro in uno stato liquido o semiliquido. Filatura Dopo la fusione, la fibra di vetro fusa può essere filata in filamenti o fibre sottili. Come si ricicla la rete in fibra di vetro La rete in fibra di vetro è un materiale comune utilizzato in applicazioni come rinforzo strutturale, isolamento, filtri e materiali compositi. Il riciclo della rete in fibra di vetro può essere un processo più complesso rispetto al tessuto in fibra di vetro, ma esistono alcune possibilità di riciclaggio. Di seguito sono riportati alcuni dei passaggi generali coinvolti nel riciclaggio della rete in fibra di vetro: Raccolta Raccogliere le reti in fibra di vetro, assicurandosi che siano prive di contaminanti o di altri materiali che potrebbero compromettere il processo di riciclaggio. Triturazione Le reti in fibra di vetro vengono triturate per ridurle in frammenti più piccoli. Questo processo può essere eseguito utilizzando macchinari specializzati che frammentano la rete in fibra di vetro in pezzi piccoli. Separazione I frammenti di fibra di vetro ottenuti vengono quindi sottoposti a un processo di separazione per rimuovere eventuali contaminanti o materiali non desiderati. Questo può comportare l'utilizzo di metodi fisici o chimici per separare la fibra di vetro da altri materiali presenti nella rete. Fusione Dopo la separazione, la fibra di vetro può essere fusa a temperature elevate. La fusione rende la fibra di vetro liquida o semiliquida, consentendo di trasformarla in nuovi prodotti. Filatura o formatura La fibra di vetro fusa può essere filata in filamenti sottili o utilizzata per la formatura di nuovi prodotti. Quali applicazioni hanno le fibre di vetro riciclate Le fibre di vetro riciclate possono essere utilizzate in una varietà di applicazioni in diversi settori. Alcune delle applicazioni comuni delle fibre di vetro riciclate includono: Le fibre di vetro riciclate possono essere utilizzate come rinforzo in materiali compositi, come plastica rinforzata con fibra di vetro (FRP) o cemento rinforzato con fibra di vetro (GRC). Questi materiali compositi offrono una maggiore resistenza meccanica, leggerezza e durata. Trovano applicazioni nell'industria automobilistica, nel settore edile, nella produzione di attrezzature sportive e in molti altri settori. Le fibre di vetro riciclate possono essere utilizzate per la produzione di materiali isolanti termici ed acustici. Sono impiegate nella fabbricazione di pannelli isolanti per pareti, soffitti e pavimenti, offrendo un'elevata resistenza al calore e al suono. Questi materiali trovano applicazione in edifici residenziali, commerciali e industriali per migliorare l'efficienza energetica e ridurre la trasmissione del suono. Inoltre possono essere filate per produrre tessuti tecnici. Questi tessuti possono avere diverse caratteristiche, come resistenza al calore, isolamento elettrico, resistenza chimica o proprietà ignifughe. Trovano impiego in applicazioni come abbigliamento protettivo, rivestimenti termoisolanti, tende da teatro, filtri industriali e molto altro. Le fibre di vetro riciclate sono utilizzate nella produzione di filtri per l'industria, l'automotive, il trattamento dell'aria e l'industria del gas. Le loro proprietà di resistenza chimica, resistenza termica e capacità di trattenere particelle fini le rendono ideali per la fabbricazione di filtri ad alte prestazioni. Trovano inoltre notevole impiego anche nel campo dei materiali da costruzione, come malte, intonaci, piastrelle e prodotti prefabbricati. Questi materiali migliorano la resistenza, la durata e le proprietà termiche dei prodotti finali. Infine, sono utilizzate in una serie di prodotti industriali come cavi, tubi, condotti, contenitori elettrici e prodotti chimici resistenti. La loro resistenza elettrica, resistenza chimica e resistenza meccanica li rendono adatti a queste applicazioni. L'utilizzo delle fibre di vetro riciclate consente di ridurre la dipendenza dalle materie prime vergini e contribuisce alla riduzione dei rifiuti e all'economia circolare.
SCOPRI DI PIU'La creazione di microplastiche aprendo una bottiglia. dove vanno a finire? di Marco ArezioTagliare, strappare o svitare involucri di plastica dalle confezioni di cibo o dalle bibite crea un certo quantitativo di microplastiche o nanoplastiche, anche non visibili, che possono finire nei nostri alimenti. Le bibite nelle bottiglie di PET sono così comode che sono diventate così diffuse da non mancare mai nelle nostre case, nelle nostre auto o durante le nostre gite. Si potrebbe dire che hanno una comodità “mortale” perché, se non gestite in modo corretto, diventano non solo rifiuti pericolosi per l’ambiente, ma anche per la salute. Infatti un gruppo di ricercatori dell’Università di Newcastle e dell’Accademia delle Scienze Cinesi, hanno studiato cosa succede dei frammenti che si creano attraverso lo svitamento del tappo in PE dalle bottiglie di PET, o tagliando una confezione di alimenti o strappando una busta contenente biscotti, per esempio. I prodotti da analizzare sono stati pesati, prima e dopo l’apertura, con microbilance elettroniche e si è analizzata, con microscopi a scansione elettronica, la situazione del prodotto e dei residui dopo l’apertura della confezione. Nell’analisi dell’insieme dei dati di un campione misto di confezioni alimentari e di bibite, i ricercatori hanno verificato che il quantitativo di nanoparticelle che si creano ad ogni apertura, può essere indicata tra 10 e 30 manogrammi. Ovviamente questo divario dipende dal tipo di apertura eseguita, in quanto, se viene fatta svitando un tappo od usando una forbice le quantità di frammenti rilasciati saranno inferiori rispetto ad un taglio con un coltello o ad uno strappo. Sono quantitativi preoccupanti? Secondo i ricercatori, non in assoluto, ma le nanoplastiche e le microplastiche che potremmo introdurre nel nostro corpo non vengono solo da queste operazioni, ma anche dalle bevande che beviamo, dai pesci che mangiamo da certi cosmetici e da alcuni abiti con cui entriamo in contatto durante la nostra vita. Cosa succeda esattamente all’organismo umano ingerendo questi frammenti infinitesimali di plastica non è ben definito ad oggi, ma un passo sulla conoscenza del problema è stato fatto quando alcuni studiosi hanno messo in relazione le nanoplastiche con i disturbi cerebrali di alcuni pesci, che sono nella nostra catena alimentare. Ovviamente quello che c’è da ribadire sempre è che non è la plastica la nemica dell’uomo, ma è l’uomo che non ha saputo, o voluto, gestire, nei corretti modi, il riuso della plastica, lasciando che finisse nei mari e subendone poi le drammatiche conseguenze. Di plastica ci si può suicidare se l’essere umano vuole, per estremizzare il concetto in modo astratto, ma mai si potrà morire di essa se si gestiscono i rifiuti secondo le regole dell’economia circolare.Categoria: notizie - plastica - economia circolare Maggiori informazioni sulle microplastiche negli alimenti
SCOPRI DI PIU'Polimeri contenenti nanoparticelle con la capacità di inibire la proliferazione di molti microrganismi, nel settore del packaging, trasporto ed ospedaliero di Marco ArezioI microorganismi che ci circondano e che possono causare fastidi, malattie e persino la morte in alcuni casi, sono invisibili all’occhio dell’uomo ma, non solo ci fanno compagnia in ogni posto in cui stiamo, ma spesso siamo noi stessi che li trasportiamo da una parte all’altra, durante la nostra vita quotidiana.La ricerca scientifica da anni sta studiando il fenomeno, non è tanto concentrata sull’intervento diretto alla disinfezione delle superfici che tocchiamo, ma quanto ad evitare il meccanismo di prolificazione dei microrganismi sulle superfici. Per superfici intendiamo tutti quegli oggetti che, in maniera diretta od indiretta, possono essere vettori di contatto con il nostro corpo e, di conseguenza, potrebbero fare insorgere delle malattie di rapida diffusione. Questo vale per il mondo del packaging, per quello ospedaliero, per mezzi di trasporto, nelle nostre case, per i luoghi di aggregazione sociale, insomma, in tutte quelle situazioni in cui i microorganismi hanno facile vita nel replicarsi. Dal punto di vista tecnico questo fenomeno può essere compreso in quello che si definisce biofouling, cioè processi di contaminazione biologica depositati sulla superficie dei materiali. Questo processo inizia con la formazione di un film primario sulla superficie del materiale in presenza di almeno due variabili, microrganismi e umidità. Tra i microrganismi predominanti ci sono batteri e diatomee, che producono una grande quantità di materia organica, ad esempio acidi polisaccaridi che formano una pellicola in superficie con molti nutrienti, che viene utilizzata per la colonizzazione di altri organismi più grandi. Per esempio, in campo sanitario, si è scoperto che si possono formare micro-pellicole, composte da microrganismi, in dispositivi medici come cateteri vascolari, protesi articolari e cateteri urinari, che risultavo, a volte, resistenti agli antibiotici. Altri ambiti sotto osservazione sono per esempio i mezzi di trasporto o gli ambiti ospedalieri, la cui lotta contro i microrganismi infettivi viene combattuta con nanoparticelle metalliche disponibili in molti tipi e quantità. In questo modo, le nanoparticelle Cu, ZnO, Se, ZrO 2, SiO, TiO 2, tra le altre, possono essere utilizzate in tutti i luoghi sociali e nostre case in presenza di elevata umidità. Il vettore per le nanoparticelle può essere un polimero, di qualsiasi tipologia, che costituisce i prodotti, per esempio, le nanoparticelle d’argento o di rame, sono materiali interessanti che possono essere utilizzati per combattere il biofouling, poiché hanno proprietà antimicrobiche ad ampio spettro e sono efficaci contro molteplici batteri, virus e funghi. Inoltre, le nanoparticelle di ossido di ferro, hanno anche caratteristiche antimicrobiche, ma il loro studio è stato meno ampio rispetto alle nanoparticelle Ag e Cu, ma è importante notare che la loro biocompatibilità è un motivo importante per implementarne l'uso nei prodotti commerciali come quelli per il packaging. Categoria: notizie - tecnica - plastica - nanopolimeri - antimicrobici
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