La depolimerizzazione della plastica attraverso i nuovi enzimi sarà l'alternativa al riciclo meccanico e chimico?di Marco ArezioOggi la produzione di rifiuti plastici continua ad essere superiore alla capacità del loro riciclo meccanico, tanto è vero che si stanno studiando soluzioni integrative per ridurre questo gap. Oltre alle innumerevoli strade che potrebbe aprire il riciclo chimico, l’ingegneria biologica sta facendo passi enormi sull’individuazione di corretti enzimi che possano degradare la plastica. Attraverso uno studio da parte di un team di scienziati Americani, volto ad individuare un enzima modificato, sono state studiate combinazioni di aminoacidi che potessero degradare il PET in tempi più veloci rispetto al passato. L'organismo ha due enzimi che idrolizzano il polimero prima in mono-(2-idrossietil) tereftalato e poi in glicole etilenico e acido tereftalico da utilizzare come fonte di energia. Un enzima in particolare, la PETasi, è diventato l'obiettivo degli sforzi di ingegneria proteica per renderlo stabile a temperature più elevate e aumentare la sua attività catalitica. Un team attorno ad Hal Alper dell'Università del Texas ad Austin negli Stati Uniti, ha creato una PETasi in grado di degradare 51 diversi prodotti in PET, inclusi contenitori e bottiglie di plastica interi. Nella costruzione dello studio si sono avvalsi di un algoritmo che ha utilizzato 19.000 proteine di dimensioni simili e, per ogni aminoacido di PETase, il programma ha studiato il loro adattamento all’ambiente in cui vivevano rispetto ad altre proteine. Un amminoacido che non si adatta bene può essere fonte di instabilità e l'algoritmo suggerisce un amminoacido diverso al suo posto. Si sono poi verificate milioni di combinazioni e, alla fine del lavoro di analisi, i ricercatori hanno puntato su tre soluzioni che sembravano quelle più promettenti. Intervenendo ulteriormente con modifiche dirette, gli scienziati hanno creato un enzima molto attivo sul PET che lavorava con rapidità e a temperature più basse rispetto al passato. A 50°C, l'enzima è quasi due volte più attivo nell'idrolizzare un piccolo campione di un contenitore per alimenti in PET rispetto a un'altra PETasi ingegnerizzata a 70°C. L'enzima ha persino depolimerizzato un intero vassoio di plastica per torte in 48 ore e il team ha dimostrato che può creare un nuovo oggetto di plastica dai rifiuti degradati. E’ importante sottolineare che i tests sono stati fatti non su campioni di PET amorfo appositamente realizzati in laboratorio, ma su imballi in PET acquistati direttamente ai supermercati. Questo avvicina ancora di più le prove eseguite al contesto in cui si dovrebbe operare, cioè nell’ambito del riciclo o della depolimerizzazione delle plastiche. Resta da vedere se la depolimerizzazione enzimatica verrà infine utilizzata per il riciclaggio su larga scala. Infatti, la maggior parte del PET nel mondo viene riciclato non per depolimerizzazione, ma per fusione e rimodellamento, ma le sue proprietà si deteriorano ad ogni ciclo. Come abbiamo detto esistono alcuni metodi di depolimerizzazione chimica, ma comportano un consumo di energia molto alto e, nell’ottica della circolarità dei prodotti, l’aspetto dell’impatto ambientale che il riciclo comporta è da tenere in considerazione, specialmente quando non si dispone di energie rinnovabili. Il grande vantaggio degli enzimi è che possono essere molto più specifici dei catalizzatori chimici e, quindi, potrebbe essere più semplice, in teoria, degradare un flusso di rifiuti. Gli scienziati non nascondono però che lo studio degli enzimi che depolimerizzano il PET, per quanto complicato e lungo, potrebbe essere addirittura più semplice rispetto alla loro applicazioni su poliolefine o su plastiche miste. Categoria: notizie - tecnica - plastica - riciclo - PET - depolimerizzazione
SCOPRI DI PIU'Gli pneumatici riciclati offrono fibre di polipropilene dal tessuto di rinforzo per aumentare la resistenza al fuoco del calcestruzzodi Marco ArezioSecondo uno studio dell’Università di Sheffield, l’utilizzo del rinforzo tessile (fibre) in polipropilene presente nei pneumatici riciclati, aiuta le strutture in calcestruzzo a resistere meglio al fuoco. Che l’uso delle fibre in polipropilene (PP) negli impasti di calcestruzzo utilizzati per una maggiore resistenza al fuoco fosse una pratica risaputa non è una novità, cosa interessante invece, nell’ottica dell’economia circolare, è che il tessuto di rinforzo contenuto nei pneumatici riciclati è stato oggetto di studi per capirne il comportamento al fuoco in una struttura di calcestruzzo. L’uso delle fibre in polipropilene, nelle ricette di calcestruzzi particolarmente resistenti al fuoco, è indicato per ridurre il fenomeno dell’esplosione del conglomerato sotto l’effetto del calore. Lo studio ha dimostrato che l’utilizzo di fibre in PP riciclate, in questo caso proveniente dagli pneumatici riciclati, svolge un lavoro equivalente alle fibre vergini, con un risparmio di energia e di risorse naturali per la loro produzione. Ma qual è il vantaggio dell’uso delle fibre in PP riciclato in caso di incendio? La struttura in calcestruzzo, sotto l’effetto del fuoco, aumenta considerevolmente la sua temperatura e, a causa dell’umidità intrappolata al suo interno, data dal rapporto acqua e cemento durante la formazione delle strutture, potrebbe far esplodere parti di calcestruzzo nel tentativo di uscire dalla struttura. In questo caso le fibre in PP, durante il riscaldamento della struttura, si sciolgono progressivamente, creando una rete di micro cunicoli che permettono all’umidità di trovare fughe verso l’esterno. Si potrebbe pensare che la creazione di queste micro vie possa ridurre la resistenza meccanica e la rigidità del calcestruzzo, ma in realtà il volume delle fibre è così limito che non influisce su questi fattori secondo l’università di Sheffield. L’uso delle fibre in PP riciclate non ha solo la funzione di proteggere il calcestruzzo dalle esplosioni causate dall’umidità intrappolata al suo interno, ma anche di proteggere i ferri di armatura. Infatti, questi, se si trovassero con le superfici a contatto diretto della fonte di calore a causa della perdita dello strato di copertura di calcestruzzo, andrebbero incontro a rapidi ammaloramenti strutturali. Il solo scopo dell’aggiunta delle fibre in PP riciclate è quella del loro scioglimento al momento del bisogno, riducendo la pressione interna del conglomerato. Gli studi continueranno con l’obbiettivo di testare diverse tipologie di impasti cementizi, con diverse granulometrie di aggregati, sottoposti a temperature differenti, con lo scopo di studiare, a livello di microstruttura, i danni provocati dal fuoco e i cambiamenti strutturali.Categoria: notizie - tecnica - calcestruzzo - riciclo - fibre - resistenza al fuocoVedi maggiori informazioni
SCOPRI DI PIU'Una coalizione di 14 aziende che si occupano di trasporti, materie prime, certificazioni, finanza, elettricità, solo per citarne alcune, ha lanciato un ambizioso piano in 7 punti, per il 2021, con lo scopo di iniziare lo studio e la sperimentazione di forme di mobilità più sostenibile e ridurre l'impatto climatico dei trasporti e della logistica, come ci racconta M. Duvelleroy.Lanciata alla fine del 2019, la “Coalition for the Energy of the Future” mira ad accelerare lo sviluppo di energie e tecnologie future per sostenere nuovi modelli di mobilità verde e ridurre l'impatto dei trasporti e della logistica sui cambiamenti climatici, annunciando i primi obbiettivi da raggiungere di quest’anno. Il 2021 sarà un anno fondamentale per la Coalizione e per i suoi gruppi di lavoro intersettoriali con 7 progetti da sviluppare: Idrogeno verde: capitalizza i progetti Carrefour Cathyope e H2Haul per testare, per la prima volta in Europa, camion a idrogeno alimentati con celle a combustibile con zero emissioni a lunga percorrenza, proponendo un portafoglio ordini consolidato per il trasporto di merci sulle strade francesi ed Europee.Biocarburanti: proporre e testare il primo bio-greggio dedicato alle esigenze marittime per aumentare l'utilizzo di Biocarburanti lungo la filiera e sviluppare l'utilizzo di biocarburanti di 3° generazione.Gas naturale liquefatto a impatto zero (GNL) : tracciare un percorso per bioLNG verso la neutralità del carbonio, evidenziando le questioni chiave da affrontare. Elettricità verde: identificare e convertire, lungo la catena di approvvigionamento globale, gli elementi chiave (depositi, terminali e magazzini ...) in entità verdi autosufficienti per accelerare la conversione elettrica nella catena di trasporto. Veicoli a zero emissioni per il trasporto stradale, aereo e marittimo: condividere entro la fine del primo trimestre del 2021 una visione comune e una tabella di marcia per sviluppare progetti innovativi di ricerca e sviluppo attorno a nuove energie come l'idrogeno o l'ammoniaca. Digital Ecocalcolatore della catena del trasporto: creare un supercalcolatore che possa analizzare le emissioni di singoli mezzi di trasporto con lo scopo di proporre soluzioni con impatti carbonici inferiori. Hub verdi intermodali: proporre un piano per sostenere la conversione dei porti in nuovi hub multimodali verdi, utilizzando rotte a basso impatto con energia più verde entro la fine del 2021. Le 14 aziende continueranno a lavorare a stretto contatto nei prossimi mesi per sviluppare nuovi progetti concreti che vadano nella direzione della lotta al cambiamento climatico. Airbus, Bureau Veritas e PSA International si uniscono alla “Coalition for the Energy of the Future” Il 2021 segna anche l'ingresso nella Coalizione di tre società internazionali, riconosciute a livello mondiale per il loro coinvolgimento nello studio e realizzazione delle innovazioni tecnologiche: Airbus, riferimento internazionale nel settore aerospaziale e pioniere dell'aviazione sostenibile Bureau Veritas, leader mondiale nei test, ispezioni e certificazioni, PSA International, un gruppo di trasporti marittimi, leader a livello mondiale e partner di fiducia per le attività del trasporto merci. Si uniscono ad AWS, Carrefour, CMA CGM Group, Cluster Maritime Français, Crédit Agricole CIB, ENGIE, Faurecia, Michelin, Schneider Electric, Total e Wärtsilä nella Coalizione. Insieme, porteranno al gruppo risorse e talenti aggiuntivi per raccogliere la sfida del trasporto e della logistica sostenibili del domani. " Airbus ha un ruolo di primo piano da svolgere per raggiungere un'aviazione sostenibile" , afferma Jean-Brice Dumont, Vicepresidente esecutivo Engineering, Airbus . " Siamo convinti dei vantaggi che le iniziative congiunte possono portare nella ricerca di soluzioni innovative per ridurre le emissioni di C02 del nostro settore, perché sappiamo che questa sfida richiede uno sforzo collettivo. Riteniamo che questa coalizione promuoverà lo sviluppo di progetti creativi con risultati efficaci che aprirà la strada a nuovi modelli di mobilità in tutto il settore ". Secondo Matthieu de Tugny, Presidente di Bureau Veritas Marine e Offshore, “I progetti innovativi e i programmi di sviluppo congiunto saranno sicuramente vitali per essere sicuri di essere pronti per il futuro. Le diverse parti interessate e l'esperienza di questa coalizione conferiscono certamente un potere reale al settore marittimo e alle linee di fornitura per sviluppare soluzioni innovative di cui abbiamo bisogno. Si tratta di un approccio collettivo e tutti i nostri sforzi devono assolutamente essere collegati per sostenere nuovi modelli di trasporto verde ". Il signor TAN Chong Meng, CEO di PSA International, dichiara: “PSA è orgogliosa di far parte della Coalizione, che è in linea con la nostra missione di consentire scelte logistiche maggiormente ecologiche per tutti, lavorando con partner qualificati. Siamo entusiasti di aiutare lo sviluppo di energie e tecnologie future e di fare la nostra parte per creare, collettivamente, un futuro più sostenibile per i trasporti e il commercio ". Con questi membri aggiuntivi, la Coalizione continua a radunare i principali leader di mercato in diversi settori e persegue la sua missione di accelerare lo sviluppo di energie e nuove tecnologie, sostenendo nuovi modelli con basse emissioni di carbonio per raggiungere l'obiettivo delle emissioni zero nei trasporti e nella logistica. Vedi maggiori informazioni
SCOPRI DI PIU'Come Funziona il Riciclo dei Tessuti e perchè Viene Fattodi Marco ArezioLa circolarità dei materiali nelle produzioni moderne deve tenere presente l'ingresso dei prodotti a fine vita. Lo si fà normalmente con la plastica, la carta, il legno, i metalli, le gomme, il vetro e anche con i tessuti. Il settore dei tessuti usati, come ci racconta Rick Leblanc, se non sostenuto dal riciclo, avvia processi di accumulo di rifiuti nelle discariche con conseguente incremento dell'inquinamento e lo sfruttamento, attraverso le fibre vergini, di risorse naturali del pianeta. cosa che non ci possiamo più permettere. Il riciclo dei tessuti è il processo mediante il quale i vecchi indumenti e altri tessuti vengono recuperati per il riutilizzo o il recupero dei materiali. È la base per l'industria del riciclaggio tessile. Negli Stati Uniti, questo gruppo è rappresentato da SMART, l'Associazione dei materiali per la pulizia, dell'abbigliamento usato e delle industrie delle fibre. Le fasi necessarie nel processo di riciclaggio dei tessuti comprendono la donazione, la raccolta, lo smistamento e la lavorazione dei tessuti e quindi il successivo trasporto agli utenti finali di indumenti usati, stracci o altri materiali recuperati.La base per la crescente industria del riciclo tessile è, ovviamente, l'industria tessile stessa. L'industria tessile si è evoluta in un business da quasi mille miliardi di dollari a livello globale, che comprende abbigliamento, nonché mobili e materiale per materassi, lenzuola, tendaggi, materiali per la pulizia, attrezzature per il tempo libero e molti altri articoli. L'urgenza di riciclare i tessuti L'importanza del riciclaggio dei tessuti viene sempre più riconosciuta. Si stima che ogni anno in tutto il mondo vengano prodotti circa 100 miliardi di capi. Secondo l'EPA statunitense, nel 2018 sono stati generati circa 17 milioni di tonnellate di rifiuti solidi urbani (RSU) tessili, circa il 5,8% della produzione totale di RSU. Il tasso di riciclaggio per i tessuti derivati da abbigliamento e calzature è stato del 13,0%, mentre il recupero di lenzuola e federe è stato del 15,8% per lo stesso anno. In quanto tale, il riciclaggio dei cascami tessili è una sfida significativa da affrontare mentre ci sforziamo di avvicinarci a una società a discarica zero. Una volta nelle discariche, le fibre naturali possono impiegare da poche settimane ad alcuni anni per decomporsi e possono rilasciare metano e gas CO2 nell'atmosfera. Inoltre, i tessuti sintetici sono progettati per non decomporsi, quindi nella discarica possono rilasciare sostanze tossiche nelle acque sotterranee e nel suolo circostante. Il riciclaggio dei tessuti offre i seguenti vantaggi ambientali: Diminuisce il fabbisogno di spazio per le discariche, tenendo presente che i prodotti in fibra sintetica non si decompongono e che le fibre naturali possono rilasciare gas serra Si riduce l'uso di fibre vergini Consumi ridotti di energia e acqua Prevenzione dell'inquinamento Diminuzione della domanda di coloranti. Fonti di tessuti per il ricicloI tessuti per il riciclaggio sono generati da due fonti primarie. Queste fonti includono: 1. Post-consumo, inclusi indumenti, tappezzeria di veicoli, articoli per la casa e altri. 2. Pre-consumo, compresi gli scarti creati come sottoprodotto dalla produzione di filati e tessuti, nonché gli scarti tessili post-industriali di altre industrie. La donazione di vecchi indumenti è supportata da organizzazioni no profit e da molti programmi aziendali, compresi quelli di Nike e Patagonia.Tessuti indossabili e riutilizzati Nell'Unione Europea, circa il 50% dei tessuti raccolti viene riciclato e circa il 50% viene riutilizzato. Circa il 35% degli indumenti donati viene trasformato in stracci industriali. La maggior parte degli indumenti riutilizzati viene esportata in altri paesi. Oxam, un'organizzazione di beneficenza britannica, stima che il 70% delle donazioni di vestiti finisca in Africa. La questione dell'invio di indumenti usati in Africa ha generato un certo grado di controversia sui vantaggi di tali iniziative, dove possono avere un impatto negativo sulle industrie tessili locali, sui vestiti indigeni e sulla produzione di rifiuti locali. Il processo di ricicloPer i tessuti da riciclare, esistono differenze fondamentali tra fibre naturali e sintetiche. Per tessuti naturali: Il cascame tessile in entrata viene ordinato per tipo di materiale e colore. La selezione dei colori produce un tessuto che non necessita di essere tinto nuovamente. La selezione del colore significa che non è necessaria alcuna nuova tintura, risparmiando energia ed evitando inquinanti. I tessuti vengono quindi trasformati in fibre o triturati, a volte introducendo altre fibre nel filato. I cascami vengono triturati o ridotti in fibre. A seconda dell'uso finale del filato, possono essere incorporate altre fibre. Il filato viene quindi pulito e miscelato attraverso un processo di cardatura Quindi il filo viene nuovamente filato e pronto per il successivo utilizzo nella tessitura o nella lavorazione a maglia. Tuttavia, alcune fibre non vengono filate in quanto compressi per l'imbottitura di tessuti come nei materassi. Nel caso dei tessuti a base di poliestere, gli indumenti vengono sminuzzati e poi granulati per essere trasformati in trucioli di poliestere. Questi vengono successivamente fusi e utilizzati per creare nuove fibre da utilizzare in nuovi tessuti in poliestere. Oltre al riciclo, acquista in modo sostenibile Man mano che la società acquisisce maggiore familiarità con i rischi associati all'invio di vecchi tessuti in discarica e con lo sviluppo di nuove tecnologie di riciclaggio, si può prevedere che l'industria del riciclaggio tessile continuerà a crescere. L'industria del fast fashion genera un notevole inquinamento e un considerevole impatto negativo sul cambiamento climatico. I consumatori possono contribuire a influenzare il cambiamento scegliendo marchi di abbigliamento che durano più a lungo e che dimostrano un impegno a ridurre il loro impatto sul cambiamento climatico.Categoria: notizie - plastica - economia circolare - rifiuti - tessuti - cascami Vedi le offerte sui tessuti riciclati
SCOPRI DI PIU'Polipropilene e polietilene da post consumo sembra non possano convivere, ma non è sempre cosìdi Marco ArezioA volte anche le copie più diverse, con attitudini e caratteristiche lontane, con temperature caratteriali agli opposti, con tenacità e debolezze differenti, nella loro unione trovano un equilibrio. Anche il PP/PE questo equilibrio sembra averlo trovato. Nel campo dei polimeri che derivano dalla raccolta differenziata esistono delle famiglie che sono composte da due o più polimeri differenti, come per esempio l’unione tra il polietilene e il polipropilene. Apparentemente sembrano due mondi molto lontani tra loro che, per necessità di consumo dei rifiuti plastici, si è arrivati ad attribuire al nuovo compound una posizione nel mercato dei polimeri. La materia prima che costituisce questa unione, derivando dall’input della raccolta differenziata, si presenta normalmente già miscelata, ed è costituita da parti rigide e da parti flessibili dello scarto plastico domestico. Nel corso degli anni questo mix “naturale” si è molto modificato, in quanto è stato necessario estrarre dalle balle dei rifiuti, una quota sempre più lata di plastiche nono componenti, come il polipropilene, il polietilene di alta e bassa densità. Infatti si è puntato molto sull’estrazione della frazione di polipropilene per destinarlo ad un mercato autonomo. Quello che oggi è definito PO o PP/PE è la parte risultante dei processi di selezione degli scarti plastici derivanti dalla raccolta differenziata, ed è costituito da circa il 30-40% di polipropilene e la restante parte è prevalentemente LDPE. Rispetto ad una decina di anni fa, la base odierna del PO, o PP/PE, è sicuramente meno performante, in quanto il comportamento del polipropilene sulla componente di polietilene di bassa densità, è di difficile gestione, sia in fase di stampaggio che nel risultato estetico dei prodotti finali. Se partiamo dalla considerazione che ci suggerisce l’economia circolare, secondo la quale ai rifiuti plastici dobbiamo trovare, in ogni caso, una collocazione di riutilizzo, anche questo mix povero di PP/PE, con un po’ di buona volontà, può essere utilizzato in molti settori. Il polipropilene contenuto nel mix porta con sé essenzialmente le caratteristiche di rigidità e fluidità, mentre l’LDPE porta con sé la flessibilità e la fusione alle basse temperature. L’antagonismo delle loro caratteristiche avranno conseguenze in fase di stampaggio e di qualità del manufatto se non si interviene durante la produzione del granulo. Per creare una corretta famiglia di PP/PE adatta a molte applicazioni, che tenga conto di differenti fluidità richieste dal mercato, di corrette temperature sia in fase di estrusione del granulo che in fase di stampaggio, di buone resistenze in termini di modulo e IZOD, compatibilmente con il prodotto di qualità bassa di cui stiamo parlando, diventa necessario, a volte, modificare le ricette dei granuli: Il primo intervento che si dovrebbe fare è operare sul bilanciamento tra PP e LDPE, attraverso una quota di HDPE che mitiga la problematica della differenza di temperatura di fusione dei due materiali originari. Questo migliora la stampabilità ma anche la riduzione di possibili striature sulle superfici dei prodotti.Se si desidera aumentare la fluidità del compound che si vuole ottenere, la componente di PP può essere incrementata, in quanto il contributo delle frazioni di LDPE e HDPE da post consumo, in termini di MFI, rimarranno limitate. L’incremento della percentuale di PP all’interno della ricetta è comunque da monitorare, in quanto porta ad un aumento della vetrosità del prodotto finale e riduce la sua resistenza al freddo.Se si desidera aumentare la flessibilità a freddo si può giocare sulla componente LDPE/HDPE, considerando le giuste percentuali in funzione delle richieste estetiche, sul grado di flessibilità e sugli spessori dei prodotti da realizzare.Se si vogliono realizzare colorazioni del manufatto, di solito con tonalità scure, è sempre consigliabile aggiungere del masterbach, per i polimeri rigenerati, in fase di estrusione del granulo. Questo perché la dispersione del colorante in un estrusore con una vite lunga porta delle efficienze estetiche migliori. In questo caso dobbiamo considerare che la quota di LDPE, che è quella più a rischio per un’eventuale fenomeno di degradazione sotto l’effetto delle temperature di lavorazione, dovrebbe rimanere la più bassa possibile per evitare danni estetici alle colorazioni del prodotto. Per quanto riguarda l’uso dei masterbach, visto che anche questi prodotti possono essere a rischio di degradazione in fase di estrusione del granulo o durante lo stampaggio, è buona cura assicurarsi a quali temperature massime possono resistere senza alterarsi.Se si vuole aumentare la rigidità dei manufatti si può ricorrere alle cariche minerali, siano esse carbonato di calcio o talco, che possono dare una maggiore robustezza ai prodotti dal punto di vista della resistenza a compressione. Bisogna stare attenti però al comportamento a flessione, in quanto, già di per sé il PP/PE ha un basso valore di resistenza a flessione e l’aggiunta di percentuali eccessive ci cariche minerali ne peggiora la flessibilità. L’utilizzo di questa famiglia di compound in PP/PE ha trovato un largo consenso sul mercato per la produzione di manufatti non estetici e dal costo contenuto. I principali settori di utilizzo sono: Edilizia con la realizzazione di distanziatori per ferri di armatura, canaline non carrabili per l’acqua, protezione copri ferro, secchi, vespai in plastica, grigliati erbosi carrabili, cisterne componibili drenanti da interro e altri prodotti.La logistica con la produzione di bancali, casse da trasporto, armature per bancali, tappi per bidoni e altri prodotti.L’agricoltura con i ganci per l’orticultura, i vasi, le cassette monouso per la frutta e la verdura, pali per le culture e altri prodotti.L’arredo da giardino con la produzione di divani e poltrone in rattan plastico, piccoli mobili, sedie da esterno economiche e altri prodotti.Il settore della pulizia con il supporto per le setole delle scope, i secchielli di piccole dimensioni, le palette e altri prodotti.Categoria: notizie - tecnica - plastica - riciclo - polimeri - post consumo - granuli - PP/PE
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