Riciclo Chimico della Plastica Contro Riciclo Meccanico?

di Marco Arezio

La storia del riciclo della plastica nasce e si sviluppa, fino ad oggi, per merito del sistema meccanico, fatto di selezione, macinatura, lavaggio ed estrusione dei polimeri che costituiscono nuova materia prima.

Questo tipo di riciclo lascia dietro di sé una quantità considerevole di scarti plastici non riciclabili che vanno all'incenerimento o in discarica.

I motivi di una quantità di scarti plastici non riciclabili li abbiamo più volte affrontati negli articoli del blog del portale rMIX, ma oggi, come presentato da Sreeparna Das parlando del processo di riciclo chimico ENI-VERSALIS, possiamo vedere una concreta possibilità di trovare una giusta collocazione a quei rifiuti plastici non riciclabili attraverso il riciclo chimico.

Competizione con riciclo meccanico?

Direi proprio di no, anzi vedo un completamento del processo circolare dei rifiuti.

La resistenza della plastica, considerata in passato un beneficio, oggi assume una connotazione fortemente negativa. Adesso, quando sentiamo la parola plastica, una delle prime immagini che ci vengono in mente è quella di un sacchetto che galleggia nell’oceano. Ciò è dovuto soprattutto all'aumento senza precedenti dei prodotti monouso e alla mentalità usa e getta dei consumatori.

Quali sono i vantaggi e gli svantaggi della plastica?

È importante non perdere di vista il valore della plastica e delle varie industrie che dipendono da questo materiale. La plastica ha dimostrato i propri vantaggi in termini di proprietà meccaniche, prestazioni, versatilità, costo, ecc.

É, per esempio, un materiale fondamentale nella lotta contro la pandemia di COVID-19 in tutto il mondo. Il rischio per la salute, soprattutto per i professionisti del settore medico e per i lavoratori in prima linea, sarebbe maggiore senza la plastica presente nei kit di DPI (dispositivi di protezione individuale), nelle mascherine e nei guanti.

Il modo in cui le plastiche vengono attualmente prodotte, consumate e gestite a fine vita, tuttavia, non è completamente sostenibile. Il dibattito sulla sostituzione della plastica con altri materiali riciclabili, come la carta, soprattutto negli imballaggi, ha preso piede a causa dell’impatto negativo sull’ambiente della produzione di plastica lineare, dell'elevato volume di applicazioni monouso e della cattiva gestione dei rifiuti nel corso degli anni.

La circolarità della plastica e la valorizzazione dei rifiuti sono all’ordine del giorno e le tecnologie di riciclo chimico possono svolgere un ruolo fondamentale per ottenere lo stesso obiettivo.

Il riciclo della plastica

Chiaramente è necessario un cambio di rotta. Chi lavora all’interno della catena di valore delle materie plastiche deve adottare principi circolari. Una parte della soluzione per garantire la circolarità della plastica è il suo riciclo, ma gli attuali tassi sono ben lontani dai livelli ideali.

La Commissione europea riconosce la necessità di tassi di riciclo più elevati nel suo piano d'azione per l'economia circolare recentemente adottato nell'ambito dell'European Green Deal.

Gli Stati membri devono raggiungere i seguenti obiettivi:

• Riciclo del 55% dei rifiuti di imballaggio in plastica entro il 2030

• Riduzione del consumo a 40 sacchi a persona entro il 2026

• Migliorare la progettazione del prodotto per rispondere ai requisiti di durata, riparabilità e riciclabilità

• Monitoraggio e riduzione dei rifiuti marini

Molti stakeholder stanno seguendo il modello circolare della Fondazione Ellen MacArthur e in questa direzione la strategia circolare di Eni si concentra su:

• L'uso di materie prime sostenibili

• Riuso, riciclo e recupero

• Prolungare la vita utile

Per sostenere ulteriormente la circolarità della plastica e aumentare le percentuali di riciclo, Versalis ha avviato il Progetto Hoop® nel febbraio 2020. Il progetto si concentra sullo sviluppo di nuove tecnologie per il riciclo chimico dei rifiuti di plastica.

Insieme a Servizi di Ricerche e Sviluppo (S.R.S.), l’azienda chimica di Eni sta sviluppando un processo di valorizzazione dei rifiuti di plastica mista che non possono essere riciclati meccanicamente.

Cos’è il riciclo chimico della plastica?

Il riciclo chimico, un termine ombrello per diverse tecnologie avanzate, può trasformare i rifiuti di plastica in materie prime che rientrano nella catena del valore per produrre nuovi polimeri. Il CEFIC, Consiglio Europeo dell'Industria Chimica, ha ampiamente classificato queste tecnologie in tre tipi.

Riciclo chimico e la classificazione delle tecnologie.

Dissoluzione: da rifiuto in plastica a polimero

Il processo consiste nell'estrarre il polimero sciogliendo i rifiuti plastici selezionati con un solvente e/o calore. In questo modo è possibile separare anche gli additivi dai polimeri. Inoltre, il polimero estratto può essere lavorato con nuovi additivi per produrre nuove materie plastiche.

Depolimerizzazione: da rifiuto in plastica a monomero

Questo metodo prevede che i rifiuti di plastica selezionati vengano scomposti nei loro monomeri costitutivi sfruttando varie reazioni chimiche. I monomeri purificati possono poi essere utilizzati per produrre nuovi polimeri. I polimeri più adatti a questa tecnica sono il polietilenetereftalato (PET), il polistirolo (PS), il polimetilmetacrilato (PMMA), ecc.

Conversione: da rifiuto in plastica a materia prima

Grazie a queste tecniche, i rifiuti di plastica mista possono essere convertiti in una miscela di idrocarburi che può essere utilizzata come materia prima per nuove plastiche. Questa materia prima simile al petrolio o al gas può sostituire la materia prima fossile appena estratta negli impianti chimici. I due principali tipi di processo sono: pirolisi e gassificazione.

La pirolisi è uno dei processi principali esplorati oggi per raggiungere gli impegnativi obiettivi di riciclo e rispondere alla necessità di circolarità della plastica.

Il processo avviene ad alte temperature (in assenza di ossigeno) e trasforma i rifiuti di plastica in materie prime che vengono ulteriormente utilizzate nella produzione di nuovi prodotti chimici. Versalis sta portando avanti lo sviluppo della tecnologia della pirolisi attraverso il progetto Hoop®.

Per meglio comprendere la missione e la visione del progetto, ho parlato con Fabio Assandri, Direttore Ricerca e Innovazione Tecnologica di Versalis.

D: Può spiegarci Hoop® e perché Eni sta investendo in questo progetto?

Assandri: Oggi, i rifiuti in plastica sono una sfida per tutti noi. L'Europa raccoglie quasi 30 milioni di tonnellate di rifiuti in plastica post-consumo e ne ricicla solo un terzo. Il riciclo meccanico è il metodo principale utilizzato e gestisce in modo efficiente i flussi di rifiuti pre-assortiti (ad es. monomateriale, meno contaminati, ecc.). Un buon esempio sono le bottiglie d'acqua in PET.

Tuttavia, il riciclo meccanico ha alcuni limiti. Le fasi di ritrattamento portano al degrado delle proprietà del materiale e possono causare una riduzione della trasparenza. Inoltre, include sul numero di volte che la plastica può essere riciclata. Forse, però, il più grande inconveniente è l'impossibilità di gestire flussi di rifiuti in plastica più complessi e misti, che attualmente sono inceneriti o gettati in discarica.

Questo ci ha portato ad investire nel progetto Hoop®, un progetto che si concentra sul riciclo chimico come soluzione alternativa al problema, facendo così progredire la circolarità della plastica.

D: Come funziona Hoop®?

Assandri: Hoop, il nome del progetto, rappresenta un cerchio completo e simboleggia dunque il supporto alla circolarità. Abbiamo lavorato su un nuovo processo basato sulla tecnologia di pirolisi dell'S.R.S. che trasforma i polimeri in molecole più piccole e mattoncini. Questa conversione è analoga allo smontaggio di un set lego in pezzi singoli.

Abbiamo completato i test a livello pilota e anche la progettazione dell'impianto dimostrativo con una capacità di 6.000 tonnellate all'anno nel sito di Mantova. Il nostro obiettivo è quello di scalare e avere la tecnologia pronta per l'applicazione su larga scala.

D: Cos'è il plasmix? E quali sono i vantaggi della tecnologia della pirolisi?

Assandri: Il plasmix è il rifiuto in plastica mista che non è adatto a un efficace riciclo meccanico. Rappresenta una percentuale significativa dei rifiuti in plastica che attualmente non vengono riciclati.

La pirolisi è ideale per tali flussi di smaltimento e consente ai materiali di estendere il loro utilizzo, in linea con i principi dell'economia circolare. Poiché la qualità è la stessa della plastica vergine, i gradi riciclati chimicamente possono essere utilizzati in applicazioni di alto valore, comprese le applicazioni a contatto con gli alimenti.

Il processo da noi sviluppato offre ulteriori vantaggi come la flessibilità, l'efficienza energetica, la qualità dei prodotti e un grande risparmio di emissioni di gas serra (GHG). Il recupero dei materiali di tutti i flussi risultanti dal processo di pirolisi (liquidi, gas e solidi) è per noi una priorità assoluta.

D: Il riciclo chimico può ridurre la dipendenza dai combustibili fossili e le emissioni di CO2?

Assandri: Nel complesso, l'impronta ecologica del riciclo chimico è inferiore alle emissioni a monte e a valle dell'attuale sistema lineare (estrazione delle materie prime, produzione di plastica e gestione dei rifiuti a fine vita).

Attualmente, i rifiuti in plastica mista vengono inceneriti o messi in discarica. Entrambe le soluzioni hanno un impatto ambientale negativo. L'incenerimento porta a un aumento delle emissioni di CO2 e di altri inquinanti, mentre lo smaltimento in discarica provoca un'ulteriore dispersione dei rifiuti in plastica nell'ambiente.

Il riciclo chimico evita questi problemi e, poiché riconverte i rifiuti in materie prime, contribuisce a ridurre la dipendenza dalle riserve fossili.

D: Il riciclo meccanico svanirà con lo sviluppo di impianti di riciclo chimico?

Assandri: Per niente. Il riciclo meccanico è già un'attività considerevole con un ecosistema ben sviluppato per flussi di polimeri come PET, HDPE, PP, ecc. Non ha senso sostituire i sistemi esistenti che funzionano bene.

L'obiettivo del progetto è quello di integrare il riciclo meccanico e migliorare drasticamente la circolarità dei prodotti in plastica, ampliando la portata dei flussi di rifiuti riciclabili. In effetti, credo che il riciclo meccanico trarrà vantaggio dallo sviluppo di tecnologie di riciclo chimico, poiché gli obiettivi e le valutazioni sarebbero più ripartiti tra i due.

D: Hoop® è la soluzione al problema dei rifiuti in plastica?

Assandri: La questione dei rifiuti in plastica è complessa e richiede un approccio su più livelli per trovare soluzioni efficaci. Progetti come Hoop® stanno compiendo passi nella giusta direzione e costituiscono una parte importante della soluzione. Se il riciclo chimico, insieme al riciclo meccanico, riuscirà o meno ad affrontare il problema dei rifiuti plastici dipende da diversi fattori:

Tutti gli attori della catena del valore, compresi i proprietari dei brand, devono essere coinvolti e collaborare.

Anche i consumatori devono svolgere un ruolo importante nel seguire la corretta raccolta dei rifiuti e nell'aumentare la domanda di prodotti riciclati.

Le certificazioni standardizzate e riconosciute a livello internazionale sono una necessità. Poiché il riciclo chimico genera una materia prima vergine equivalente, i materiali si mescolano negli impianti chimici e rendono difficile rintracciare fisicamente la materia prima riciclata. Gli esperti, pertanto, suggeriscono di utilizzare l'approccio del bilancio di massa per tracciare accuratamente il flusso del materiale riciclato intorno agli impianti industriali, al fine di attribuire il corretto valore del contenuto riciclato a un prodotto.

Un ultimo aspetto, ma non per questo meno importante: l'industria avrà bisogno anche di sostegno politico e normativo. Una maggiore chiarezza sulla produzione sostenibile delle materie plastiche dovrebbe arrivare all'inizio del 2021, una volta che la Commissione Europea avrà completato la revisione del Regolamento sulla tassonomia dell'UE.

Categoria: notizie - plastica - economia circolare - rifiuti - riciclo meccanico - riciclo chimico