La tecnica di recupero dei materiali preziosi nei rifiuti elettrici ed elettronici RAEEdi Marco ArezioDa tempo, il sistema della gestione e recupero dei rifiuti in Europa ha avviato un proficuo lavoro di riciclo degli scarti da post consumo, anche se con modalità e risultati differenti da paese a paese. In particolare le filiere più consolidate ad oggi sono quelle della carta, del vetro, del metallo, del legno e della plastica, da cui si ricavano annualmente ingenti risorse, in termini di materia prima seconda, che vengono impiegate nuovamente per la realizzazione dei prodotti. Basti pensare alla filiera dell’alluminio o del vetro che hanno un tasso di riciclo molto alto, permettendo di riutilizzare, in modo continuativo, il rifiuto nella produzione di articoli, minimizzando il ricorso alle materie prime naturali. Nel mondo dei rifiuti ci sono anche filiere di riciclo poco sviluppate, che presentano numeri di crescita potenzialmente molto alti e promettenti, dalle quali ci si attende un contributo sostanziale per il riciclo di preziosi elementi chimici che, diversamente, dovremmo estrarre dalla natura. Mi riferisco ai rifiuti elettrici ed elettronici, i materiali da costruzione, gli inerti, e altri materiali che possono contribuire in maniera importante a migliorare la critica situazione delle materie prime sul mercato internazionale. Alcuni metalli, per esempio, sono più difficili da trovare sul mercato e il loro costo è diventato quasi proibitivo, nello stesso tempo, non avendo sviluppato una filiera di recupero efficiente, vengono buttati in discarica. Un riferimento specifico al problema può essere rappresentato dai rifiuti RAEE, le cui percentuali di recupero dei componenti sono ancora abbastanza limitate, rispetto alle tonnellate di scarti che annualmente vengono buttate ogni anno nel mondo. All’interno dei rifiuti RAEE troviamo materie prime estremamente pregiate, come l’oro, l’argento, le terre rare e altri numerosi metalli che, per quanto estremamente preziosi, non sono facili da recuperare. Una via è quella di sottoporre i rifiuti elettrici ed elettronici, dopo la loro selezione e macinazione, alla cosiddetta idrometallurgia, un insieme di tecniche chimiche e chimico-fisiche, che permette l’estrazione dai rifiuti dei minerali preziosi da recuperare. Cosa è e come avviene il processo Idrometallurgico? Il processo Idrometallurgico si occupa del trattamento in fase liquida dei rifiuti elettrici ed elettronici, degli scarti industriali o di altre tipologie di rifiuti, finalizzate al recupero dei metalli presenti. Il processo può essere diviso in due fasi, per semplificare il processo:1. Liscivazione: consiste della dissoluzione del rifiuto da trattare attraverso l’impiego di una soluzione specifica, permettendo la dissoluzione dell’elemento solido e la stabilità dei componenti. 2. Separazione e purificazione del metallo: dal processo di lisciviazione si ricava una soluzione contenente ioni metallici e molte altre impurità. A questo punto può essere necessario trattare in maniera opportuna la soluzione (ad esempio tramite una filtrazione per rimuovere eventuali solidi sospesi, o variando alcuni parametri operativi, quali la temperatura o il pH della soluzione stessa), prima di procedere alle fasi successive del recupero del metallo. Le operazioni di recupero e purificazione possono essere completate tramite le seguenti fasi: • precipitazione/cristallizzazione • scambio ionico • estrazione con solvente • elettrodeposizione Per l’estrazione delle sostanze da recuperare si utilizza un solvente, attraverso una fase definita “estrazione liquido-liquido”, che è un processo per cui una fase liquida viene trasferita ad un’altra fase liquida ma non miscibili tra loro. Per realizzare questa operazione viene utilizzato un estraente, cioè una molecola avente proprietà complessanti che, reagendo secondo vari meccanismi con una sostanza disciolta nella fase acquosa, è in grado di estrarla. Queste due fasi, dissolvente ed estraente, costituiscono la fase organica, le cui peculiarità sono: • l’alta selettività che permette quindi la separazione di metalli con proprietà molto simili • possibilità di trattare scarti e residui industriali • elevati fattori di separazione che consentono di ottenere prodotti con un grado di purezza estremamente elevato • impiantistica semplice, flessibile e facilmente automatizzabile • impianti con impatto ambientale contenuto (i solventi sono continuamente riciclati e si opera prevalente-mente a temperatura ambiente) • basso consumo energetico • possibilità di trattare matrici contenenti basse concentrazioni di metalli per i costi di processo contenuti.Categoria: notizie - idrometallurgia - economia circolare - riciclo - rifiuti - metalli - rottame
SCOPRI DI PIU'Raccolta differenziata: Il XIX° secolo fu un periodo di grandi cambiamenti sociali e sanitaridi Marco ArezioNel corso dei secoli, a partire dal Neolitico, il problema dei rifiuti e delle condizioni igienico sanitarie della popolazione non erano prese in seria considerazione e non erano vissuti come un problema importante. Per quanto riguarda i rifiuti prodotti dall’uomo nell’era preindustriale, dove la concentrazione di popolazione in agglomerati urbani non era elevata, questi non costituivano un ostacolo in quanto tutto quello che era riutilizzabile veniva recuperato sia per le attività umane che per quelle animali. Gli scarti alimentari, il legno e il ferro venivano recuperati, persino a volte gli escrementi, che venivano accuratamente raccolti, seccati e riutilizzati o venduti come concime. Non si può dire certamente che le città o i villaggi fossero puliti o igienicamente indenni da malattie derivanti dal diffondersi di batteri e virus, ma si può dire che la scarsa presenza umana in ragione del territorio occupato manteneva un equilibrio tra i problemi sanitari dati dalla scarsa igiene pubblica (e personale) e dai rifiuti non utilizzati, rispetto la vivibilità degli agglomerati urbani. Le cose cambiarono in modo repentino e drammatico nel corso del 1800 quando iniziò l’urbanizzazione massiccia delle città e l’avvento della rivoluzione industriale che fece da attrazione per le popolazioni povere che si spostarono dalle campagne alle città per cercare lavoro. Per esempio, Londra nei primi 30 anni dell’ottocento raddoppiò la popolazione toccando il milione e mezzo di persone ed arrivò a due milioni e mezzo nei vent’anni successivi. Questa crescita spropositata di persone che normalmente viveva in condizioni sanitarie precarie e in alloggi fatiscenti, creò una catena di eventi drammatici sulla salute pubblica. Nel 1832 scoppiò a Londra e anche a Parigi, un’epidemia di colera che causò decine di migliaia di morti. Pur non conoscendo le cause di morte della popolazione, si attribuì il problema al gran puzzo delle discariche a cielo aperto, strade e fiumi compresi, che accoglievano tutti gli scarti umani e industriali di cui si disfaceva l’uomo. I primi interventi post epidemia si concentrarono su questi rifiuti, più per una questione di decoro sociale che di vera coscienza sanitaria, infatti la conoscenza scientifica del colera avvenne solo nel 1883 ad opera dello scienziato tedesco Robert Koch che ne individuò l’esistenza, nonostante sembrerebbe che già nel 1854 l’Italiano Fabrizio Pacini avesse isolato il batterio. Si costruirono le prime fognature, si cercò di collegare tra loro interi quartieri che utilizzavano i pozzi neri e si convogliarono i liquami industriali nelle nuove fogne. Non avvenne tutto così semplicemente come raccontato infatti, i problemi furono enormi e all’inizio i risultati scarsi, in quanto le acque convogliate finivano comunque nei fiumi e i problemi si presentarono nuovamente a valle delle città. Si dovette aspettare fino alla fine del secolo quando gli studi sulla microbiologia iniziarono a trovare efficaci soluzioni anche nel campo della depurazione delle acque, uniti al miglioramento dell’igiene personale della popolazione nonché le prime vaccinazioni. Per quanto riguarda i rifiuti solidi, non recuperabili, che normalmente erano depositati fuori dagli ambienti domestici, la crescita della popolazione nei nuovi agglomerati urbani, portò a nuovi problemi. Nonostante la maggior parte dei beni che veniva venduta non prevedeva alcun involucro o raramente in fogli di carta e tutto quello che era possibile riciclare veniva preso seriamente in considerazione, la spazzatura indifferenziata iniziò comunque ad accumularsi. Le colonie di topi vivevano a stretto contatto con le popolazioni dei quartieri più poveri, attratti dai rifiuti gettati liberamente sul territorio cittadino, creando ulteriori problemi sanitari. Fu un fatto anche di decoro che, per primo, Ferdinando II di Borbone, re del regno delle due Sicilie, emanò il 3 Marzo 1832, una norma che regolava la gestione dei rifiuti urbani, prevedendo regole severe sul loro abbandono e imponeva la separazione degli stessi per materiale che li componevano. Il regio decreto non era da prendere alla leggera perché erano previste anche pene detentive per i trasgressori. Istituì inoltre delle discariche dove la gente doveva portare i propri rifiuti e delle regole di pulizia degli ambiti esterni alle abitazioni.Categoria: notizie - storia - economia circolare - riciclo - rifiuti - raccolta differenziata
SCOPRI DI PIU'La sua associazione, nata nel 1892, ha anticipato di quasi un secolo il WWF, Greenpeace e molte altre sigledi Marco Arezio"Nessun tempio fatto dalle mani umane può competere con Yosemite", e "lo Yosemite è il più grande di tutti i templi della Natura." John Muir era un uomo testardo, precursore in tempi non sospetti, della necessità di preservare la natura, senza compromessi e senza piegarsi alle logiche del denaro. Un amante fedele delle montagne americane, in particolar modo della valle dello Yosemite, nell’area montuosa della Sierra Nevada, dove Muir scoprì un paradiso naturale, già allora messo in pericolo dallo sfruttamento dei suoi prati per l’allevamento. John Muir nasce a Dunbar, sulla costa Scozzese, non lontano da Edimburgo il 21 Aprile del 1828 ed emigrò negli Stati Uniti, con la sua famiglia, nel 1849 con l’intento di aprire una fattoria che desse sostentamento e benessere a tutti. Frequentò l'Università del Wisconsin-Madison, ma rimase folgorato dalle lezioni di botanica e decise di percorrere un viaggio a piedi, di migliaia di chilometri, dall’Indiana alla florida negli anni 1866-67. Nel Marzo del 1868 venne a conoscenza di un luogo chiamato Yosemite e volle visitarlo, creando in lui uno stupore così grande da convincerlo a ritornarci in modo stabile, trovando un’occupazione presso le ferrovie locali. Nel 1880 sposò Louisa Wanda Strentzel ed entrò stabilmente nel ranch di famiglia in cui lavorò in modo continuativo, proseguendo ad occuparsi attivamente anche della protezione della natura. Il 30 Settembre del 1890 riuscì a far promulgare una legge, per la tutela ambientale, inserendo l’area dello Yosemite come zona di interesse naturalistico nazionale, facendo così costituire il parco nazionale dello Yosemite Valley, sotto il controllo dello stato della California. Due anni più tardi, nel 1892, John Muir, costituisce l’associazione ambientalista Sierra Club, di cui divenne il primo presidente, carica che mantenne fino alla sua morte nel 1914. Nella sua vita fu un vero combattente nella difesa integrale delle aree montane, tanto che fu costretto più di una volta a scomodare amicizie influenti, come il presidente degli Stati Uniti Roosevelt, per tentare di bloccare progetti che potessero modificare l’habitat naturale. Oltre all’avanzare delle ferrovie, in quell’epoca venne progettata la costruzione di una diga sul fiume Toulumne, che avrebbe permesso di creare una riserva d’acqua per la città di San Francisco, comportando però lo scavo e l’allagamento della valle di Hetch Hetchy, che Muir paragonò per bellezza alla Yosemite Valley. Attraverso l’associazione Sierra Club diede battaglia legale per fermare il progetto, esortando il presidente degli Stati Uniti a bloccare l’iniziativa. Le cause legali si susseguirono negli anni, ma con l’elezione del nuovo presidente americano, Woodrow Wilson, Muir perse la battaglia e la costruzione della diga si tramutò in legge il 19 Dicembre 1913. I sostenitori del Sierra Club ricorderanno la morte di Muir, avvenuta l’anno successivo nel 1914, come conseguenza del dolore, che gli spezzò il cuore, per aver perso la sua battaglia ambientalista, ma clinicamente morì per una polmonite. John Muir operò in periodo in cui l’industrializzazione, la chimica e lo sviluppo demografico ed economico non aveva ancora creato un abbraccio di morte con la natura, ma lui capì, quasi un secolo prima che nascessero le più conosciute sigle ambientaliste moderne, a partire dal WWF o da Greenpeace e molte altre, che la natura va protetta senza compromessi.
SCOPRI DI PIU'Il tallone d'Achille delle energie rinnovabili è quello della produzione in condizioni ambientali non favorevoli per produrla e quello della difficoltà di immagazzinarla quando la produzione supera il consumo. Esiste una tecnologia chiamata CryoBattery che ovvia a questo annoso problema di accumulo.L’energy storage britannico mette a segno un nuovo punto. A Manchester sono iniziati, infatti, i lavori per uno dei più grandi impianti di accumulo di energia elettrica in Europa. Il progetto porta il nome di CRYOBattery ™ e la firma di due società: la Highview Power e la Carlton Power. A giugno di quest’anno, Highview Power ha ricevuto una sovvenzione da 10 milioni di sterline dal Dipartimento britannico per le imprese, l’energia e la strategia industriale (BEIS) con cui finanziare la realizzare di un innovativo stoccaggio criogenico. La centrale sorgerà a Trafford Energy Park, poco distante da Manchester, e a regime vanterà una potenza di 50 MW e una capacità di 250 MWh. E come spiega Javier Cavada, CEO e presidente della società “fornirà alla rete nazionale un accumulo a lunga durata pulito, affidabile ed efficiente in termini di costi. La CRYOBattery™ aiuterà il Regno Unito a integrare l’energia rinnovabile e stabilizzare la rete elettrica regionale per garantire la sicurezza energetica futura durante i blackout e altre interruzioni”. Al di là delle dimensioni, l’elemento più rappresentativo dell’impianto è la tecnologia impiegata. CRYOBattery si basa su un processo chiamato liquefazione dell’aria. Quando vi è un surplus di produzione, l’energia elettrica viene impiegata per aspirare, comprimere e quindi raffreddare l’aria fino a temperature di -196°C. In questo modo, dallo stato gassoso si passa a quello liquido, e la miscela può essere immagazzinata in serbatoi isolati a bassa pressione. Quando aumenta la domanda di energia in rete, l’aria liquida può essere riscaldata e rapidamente espansa in gas, per azionare una turbina elettrica. I vantaggi di questo approccio sono la scalabilità e la possibilità d’offrire uno stoccaggio energetico a lungo termine rispetto alle batterie tradizionali. Da programma, nel primo trimestre del 2021 verrà inaugurato il centro visitatori per permettere a tutti di seguire “da vicino” lo stato di avanzamento dei lavori ed effettuare tour virtuali. La CRYOBattery ™ entrerà, invece, in funzione nel 2023 e utilizzerà le sottostazioni e le infrastrutture di trasmissione esistenti. L’impianto di accumulo criogenico offrirà anche preziose funzionalità tra cui il controllo della tensione, il bilanciamento della rete e l’inerzia sincrona. info: Rinnovabili
SCOPRI DI PIU'Caratteristiche, lavorazioni, applicazioni e sistemi di riciclo del PMMAdi Marco ArezioIl PMMA, o Polimetilmetacrilato, è una resina termoplastica che appartiene al gruppo dei tecnopolimeri, ottenuta dalla polimerizzazione del metacrilato (MMA). E’ comunemente considerato un vetro acrilico, in quanto vanta una migliore trasparenza rispetto al vetro tradizionale, tanto che in molte applicazioni è stato sostituito dal PMMA. La storia del PMMA nasce nel 1938 quando in Germania, a cura di Otto Rohm, viene immesso sul mercato il primo prodotto chiamato plexiglass. Come abbiamo detto, ha la caratteristica evidente della trasparenza, ma può mantenere, a differenza del vetro, anche un’ottima resistenza meccanica, che si realizza grazie a differenti mescole polimeriche, tanto che viene usato anche per la realizzazione di vetri di sicurezza. Quali sono le caratteristiche del PMMA • densità: 1,18 – 1,19 gr/cm3 • temperatura di fusione Tm: 105-160 °C • temperatura di transizione vetrosa Tg: 80-105 °C • buona rigidità • resistenza meccanica • resistenza all'impatto e durezza elevate. • buona resistenza a trazione • buoni valori di compressione e flessione • elevata stabilità ai raggi UV • ottima resistenza all’invecchiamento • sensibilità ai graffi e alle abrasioni • buona resistenza alle intemperie • ottime proprietà ottiche, di chiarezza e trasparenza • ottime proprietà elettriche • buona resistenza termica • resistenza chimica ai sali • resistenza agli idrocarburi alifatici • non resiste agli idrocarburi clorurati, acidi concentrati, nitro e vernici Come si lavora il PMMA Il Polimetilmetacrilato può essere lavorato attraverso l’estrusione e la termoformatura, che rappresentano due sistemi di lavorazione delle materie plastiche tradizionali. Ne esiste un terzo, chiamato per colatura, che viene impiegato normalmente per la produzione delle lastre in PMMA, utilizzando una pasta acrilica, definita “sciroppo”, ottenuta pre-polimerizzando il monomero di MMA in un reattore mediante agitazione. Applicazioni del PMMA Il Polimetilmetacrilato ha una vastissima area di applicazioni, in settori diversi e con innumerevoli prodotti che potremmo riassumere di seguito: Edilizia lastre per serramenti vetrate infrangibili lucernari vasche da bagno piatti per doccia cabine per doccia cabine per impieghi sanitari in genere elementi di piscine lavandini lastre alveolari per serre Illuminazione insegne luminose per esterni insegne per il traffico targhe pubblicitarie lettere luminose targhe luminose per istruzioni Settore trasporti fanali per automobili catarifrangenti dischi per tachimetri triangoli di segnalazione fanali di lampeggiamento parabrezza per aerei e impieghi spaziali Settore medicale filtri parti di apparecchi per dialisi contenitori per il sangue impieghi ortopedici protesi dentarie imballaggio di cosmetici lenti Industria elettrica ed elettronica interruttori pulsanti di comando memorizzatori ottici CD e DVD displays per cellulari elementi in fibra ottica Come riciclare il PMMA Il riciclo del Polimetilmetacrilato inizia con la raccolta e la selezione dei prodotti a fine vita o degli sfridi di lavorazioni industriali, differenziandoli in base al colore così da creare fonti omogenee tra loro. A questo punto esistono due sistemi di riciclo: quello meccanico, come una normale poliolefina, e quello chimico, che punta alla depolimerizzazione del PMMA. Utilizzando il riciclo meccanico il materiale da riciclare viene macinato in dimensioni idonee per il successivo utilizzo e reimmesso nella produzione, per esempio delle lastre, attraverso il processo termico indotto da un estrusore. Utilizzando il riciclo chimico, gli scarti di PMMA subiranno un processo di depolimerizzazione, che consiste nella dissociazione delle molecole del materiale da riciclare. Dopo l’opportuna purificazione, si genera l’MMA, il quale, tramite reazione di polimerizzazione, dà vita al nuovo polimero rPMMA puro al 99%. Il ciclo è completamente ad impatto zero, in quanto il processo viene realizzato a circuito chiuso e tutti i sottoprodotti di questo processo chimico vengo riutilizzati all’interno del ciclo produttivo. Lo svantaggio del riciclo chimico è che alla fine del processo si avrà un rPMMA meno traslucido, avendo un costo di riciclo alto e un consumo energetico importante. Nomi commerciali comuni del PMMA Acridite ACRYLITE Acryvill Altuglas Amanite Cyrolite Green Cast LuciteOptix Oroglas Perspex Plexiglas R-Cast Setacryl Crylux TrespexZylar Categoria: notizie - tecnica - plastica - riciclo - PMMA
SCOPRI DI PIU'