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Circularity

Il riciclo chimico come futuro delle plastiche

Depolimerizzazione, pirolisi o gassificazione: si possono ottenere materie prime rigenerate da materiali plastici che ad oggi vengono ancora smaltiti in discarica o destinati a termovalorizzazione.

January, 2021

Il riciclo termo-meccanico delle plastiche prevede la macinazione e la fusione del materiale di scarto generando una nuova materia prima secondaria (i famosi End of Waste) senza comportare una modifica della struttura chimica del materiale. Ad oggi risulta essere la modalità più utilizzata in Europa in quanto molte plastiche possono essere riciclate tramite questo processo senza inficiare eccessivamente la qualità del materiale finale.
Tuttavia, non tutti i rifiuti plastici possono essere riciclati tramite questo processo; come ad esempio i termo-indurenti. Questi ultimi possono diventare comunque una risorsa preziosa per altre soluzioni di valorizzazione, come ad esempio il recupero energetico o il riciclo chimico.

Ma come funziona il riciclo chimico?

Con riciclo chimico si intende una famiglia di processi molto variegata accomunata dalla capacità di operare a livello microscopico sul materiale, ad esempio sciogliendo solo un suo costituente o “smontando” le sue molecole a dare dei costituenti di base (utilizzabili come combustibili o come punto di partenza per nuove reazioni chimiche). Si tratta di una tecnologia con grandi potenzialità, in quanto può evitare che i rifiuti plastici impossibili da riciclare in maniera sostenibile attraverso processi meccanici vengano destinati alla discarica.
Un primo esempio sono i processi come la gassificazione e la pirolisi, i quali dalla “demolizione” del rifiuto permettono di produrre diversi prodotti come il così detto “gas di sintesi” (syngas), oli combustibili o residui carboniosi. Questi prodotti possono essere utilizzati come combustibili nei processi tradizionali con maggiore facilità rispetto al rifiuto. Ad oggi sono inoltre in fase di sviluppo nuovi processi di depolimerizzazione il cui obiettivo è uno “smontaggio controllato” delle molecole di plastica a dare i costituenti base necessari a produrre nuovi polimeri aventi esattamente le stesse caratteristiche delle controparti ottenute da petrolio.

Per fare in modo che il riciclo chimico raggiunga il suo potenziale, devono essere soddisfatti dei requisiti tecnologici e normativi. Da una parte, devono essere ulteriormente sviluppate le tecnologie esistenti per la conversione dei rifiuti in plastica in olio di pirolisi o gas di sintesi, in modo da assicurare una qualità elevata e affidabile delle materie prime seconde. D’altra parte, sarà il quadro normativo a determinare se questa tecnologia potrà affermarsi nel settore della gestione dei rifiuti. È ad esempio di importanza cruciale per il raggiungimento degli obiettivi di riciclo l’accettazione del riciclo chimico come metodologia preferenziale per tutti quei materiali plastici che oggi non trovano seconda vita se non in discarica o ad incenerimento.

Quali modalità di applicazione

Il riciclo chimico potrebbe rappresentare la svolta nel fine vita dei prodotti tessili, settore caratterizzato dalla prevalenza di fibre sintetiche (cioè prodotte utilizzando materiali derivati dal petrolio) unite spesso a fibre di origine vegetale (cotone) o animale (lana).

Avendo a che fare con fibre in diversi casi realizzare con molteplici materiali diversi fra loro (per rendervene conto vi basta dare un’occhiata alla etichetta dei vostri maglioni o camice), forme di riciclo “più tradizionali” sono difficilmente applicabili su larga scala. Fibre miste come il polycotton (fibre di cotone e poliestere) richiederebbero la separazione dei due materiali (la cellulosa e il poliestere) per poter essere riciclati separatamente. Tuttavia, una separazione di tipo meccanico non è ovviamente praticabile.

La strada del riciclo chimico permette di sciogliere selettivamente solamente uno dei due materiali, permettendo di estrarlo. Nel caso del polycotton ad esempio, opportuni solventi permettono di sciogliere solamente il poliestere e di estrarlo dalla fibra. Il solvente, contenente il poliestere, viene in seguito fatto evaporare portando il materiale sciolto a depositarsi in forma solida. Il solvente viene quindi recuperato e reimmesso in circolo, mentre quello che era il tessuto multimateriale originario è ora separato nella sua componente sintetica (derivante dal poliestere) e cellulosica (derivante dal cotone), le quali possono ora entrare a far parte delle rispettive filiere di recupero tradizionali. La prima può essere reimmessa nella filiera della plastica; la seconda invece genera una cellulosa molto simile alla cellulosa di legno che può essere usata per altri processi di produzione. In entrambi i casi, il riciclo chimico implica la possibilità di recuperare un prodotto di qualità limitando l’impatto ambientale negativo.

Un altro esempio pratico e rappresentato dall’azienda francese Carbios ha avviato nel 2012 il progetto Thanaplast per la depolimerizzazione di bottiglie e contenitori in PET, con l’applicazione del processo anche alle fibre poliestere  contenute nei tessuti. In questo modo è possibile trattare i rifiuti di tessuti sintetici ottenendo i monomeri di partenza (acido tereftalico purificato PTA e glicole monoetilenico MEG), che possono essere riutilizzati per sintetizzare nuovo poliestere. Attualmente la fibra poliestere è la più utilizzata nei tessuti sintetici, con una quota di mercato intorno al 50% e il PET è il materiale principale. Secondo Carbios circa 43 milioni di tonnellate di PET sono trasformate ogni anno in fibre per tessuti, contro i 15 milioni di tonnellate destinate alla produzione di bottiglie.




L’aspetto interessante in ottica di economia circolare è che il riciclo chimico, rispetto a quello meccanico, non va ad inficiare sulla qualità del prodotto finale. Grazie a questa caratteristica i prodotti ottenuti tramite questo processo possono raggiungere le medesime qualità dell’omologo materiale vergine aprendone di conseguenza nuovi e vasti mercati.


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