Trattiamoli a "freddo": riciclo chimico delle plastiche miste

 

La nostra generazione ha scoperto le plastiche con “Carosello”, il siparietto serale di pubblicità, comparso nel 1957, con le prime trasmissioni televisive. 

Alla scoperta ci ha guidato l'attore comico Gino Bramieri che, dopo aver fatto vari disastri, improvvisandosi "donna di casa", concludeva con: “ E mo? E mo, Moplen,”. 

Senza saperlo, stavamo assistendo all’avvio della rivoluzione che introduceva nelle case, e poi in tutti gli ecosistemi del pianeta, uno dei primi polimeri, una macromolecola, mai esistita prima, il cui nome commerciale era, appunto, "Moplen", con riferimento alla Montedison, che lo produceva a Ferrara, a partire dal 1957.

E la caratteristica, vantata da Bramieri,  era che il catino di “moplen”  che sostituiva quello in stagno zincato, era leggero, non arrugginiva e non si rompeva: una serie di vantaggi che, pochi decenni dopo, si sarebbero trasformati nell’attuale problema planetario delle “microplastiche”.

Il nome chimico del Moplen e’ poli-propilene, una invenzione tutta italiana, fatta nel 1954 dal professor Giulio Natta  che,  per questo, vinse il premio Nobel nel 1963.

Come suggerisce il nome, il poli-propilene  e’ una lunga molecola (polimero)  fatta da molecole  più piccole (propilene), unite insieme.

In particolare, il nome chimico del  “Moplen” è “poli-propilene isotattico” e il termine "isotattico" sottolinea l'organizzazione simmetrica di questa macromolecola, in cui i  gruppi metilici (CH3 ) e gli atomi di idrogeno sono regolarmente distribuiti lungo la catena del polimero. 

Figura 1. Struttura molecolare del poli-propilene isotattico.
In rosso gli atomi di carbonio, in blu gli atomi di idrogeno

Figura 2. Struttura molecolare  di propilene e poli-propilene

Da questa prima scoperta sono nate tutte le altre “macromolecole", decine di diverse "grandi molecole",  materie plastiche  con strutture molecolari organizzate ad arte, per offrire vantaggi e caratteristiche diverse: resistenza agli urti, impermeabilità a gas, trasparenza, leggerezza,…

Tutto questo, a partire da una miscela complessa e variabile di idrocarburi gassosi, liquidi e solidi estratti dalle viscere della terra, petrolio e  gas naturale, successivamente trattati in impianti petrolchimici, con processi chimico-fisici complessi e supportati da “catalizzatori” che aumentano le rese e guidano le trasformazioni chimiche, verso prodotti con le caratteristiche desiderate.

Quindi non dovrebbe stupire che le conoscenze sviluppate dai chimici per la produzione di polimeri possano essere applicate anche al riciclo e riutilizzo di polimeri di scarto, compresi le plastiche miste da raccolte differenziate di qualità non particolarmente elevata

In effetti le caratteristiche di questa frazione (abbondanza di carbonio organico, presenza di molecole organiche di composizione diversa, impurezze...,) rimandano alle caratteristiche del petrolio, miscele complesse di idrocarburi "fossili" dai quali processi fisici e chimici, altrettanto complessi,  riescono a produrre combustibili, manufatti, tessuti, detergenti, solventi, lubrificanti...

Figura 3. Processi utilizzabili per il riciclo avanzato dei materiali di plastica post consumo

La Figura 3 sintetizza i numerosi procedimenti attualmente messi in atto per "riciclare" gli scarti polimerici.

Nella Figura 3,  al primo posto a destra, c'è anche l'incenerimento con recupero energetico che, ovviamente, non è una forma di riciclo chimico.

L'incenerimento non è una forma di "riciclo" della materia perché le macromolecole, portate a temperature maggiori di 850°C, in presenza di ossigeno,  si trasformano in anidride carbonica la quale, vista l'origine fossile del carbonio presente nelle plastiche,  dà un pesante contributo al cambiamento  climatico. Quindi, correttamente, questa emissione sarà pesantemente tassata, a danno di aziende e famiglie che saranno costrette a pagare TARI molto più salate.

Anche gasificazione, pirolisi e depolimerizzazione sono trattamenti a "caldo" in quanto ci vuole molta energia "termica" per rompere i legami che, nei polimeri,  tengono insieme i monomeri, le molecole alla base delle catene polimeriche.

I processi di trasformazione con cui si trattano le miscele di polimeri "post consumo", per essere considerati un vero "riciclo chimico", devono avere come prodotto finale  nuovi composti chimici da immettere all'uso, dando la priorità a nuovi polimeri.

Critiche, sulla reale "ciclicità" di tecniche che utilizzano la pirolisi di polimeri post consumo  per produrre oli e combustibili, sono state formulate da Zero Waste Europe.

    Grazie ai diversi approcci offerti dalla chimica delle macromolecole, sono numerose le aziende chimiche che stanno investendo per trasformare, in risorsa, l'immensa quantità di plastiche che ogni anno, dopo una breve vita utile, si trasformano in rifiuti: nel 2019, a livello mondiale, sono stati prodotte 450 milioni di tonnellate di polimeri, di cui il 70%  è finito in discarica o è stato abbandonato nell'ambiente.

E in Italia, nel 2020, sono stati immessi nel mercato 5,9 milioni di tonnellate di plastiche, di cui solo 1,6 milioni di tonnellate sono state differenziati.

Oggi, delle plastiche raccolte in modo differenziato in Italia, solo il 39%  (624.000 tonnellate) è stato riciclato, il resto incenerito o inviato in discarica.

Ma tutto fa pensare che le cose stiano cambiando.

E proprio a Ferrara, a distanza di oltre sessanta anni, negli stessi laboratori dove è nato il  "Moplen",  suoi "discendenti" sono  rinati a seconda vita.

1) La "rinascita" avviene grazie al processo MoReTec,  che si basa sulla pirolisi catalitica, messa a punto dalla LyondellBasell, in un impianto pilota localizzato a Ferrara, della BasellPolietilene Italia spa.

Alla fine di novembre 2023, la LyondellBasell ha annunciato la costruzione a Wesseling (Germania)  di un impianto di riciclo chimico di 50.000 tonnellate/anno di scarti di imballaggio, in prevalenza poliolefine ( polietilene, polipropilene, poli-iso butilene) che si prevede possa entrare in funzione nel 2025. Con questo metodo, l'olio ottenuto con la pirolisi, sarà usato per produrre nuovi polimeri.

2) E' in fase di realizzazione a Chieti, l' impianto pilota, su scala industriale, per il riciclo chimico di PoliEtilenTereftalato (PET) e il Poliestere con il processo GR3N basato sull'idrolisi alcalina e sull'uso di micronde per accelerare la depolimerizzazione degli scarti e il successivo riuso dei monomeri.

3) Nel 2023 è stato siglato un accordo tra SAIPEM e Garbo per l'industrializzazione del processo di riciclo chimico CHEMPET, che sarà realizzato a Cerano (Novara).

Con il processo ChemPET , che si basa sulla glicolisi, possono essere recuperati diversi prodotti a base di PET, difficilmente recuperabili con le attuali tecnologie di tipo meccanico: sfridi da termoformatura e vaschette multi-strato, sfridi e film accoppiati con alluminio, bottiglie in PET opaco (contenente additivi minerali  come TiO2, CaCO3, Silice), polveri di PET colorati, vassoi in PET nero, reggette in PET/PP, tessuti non tessuti, fibre miste poliestere/cotone.

Basato sulla tecnologia ChemPet, GR3N e Intectesa Industrial hanno siglato, sempre nel 2023, un accordo per realizzare, nel 2027, il primo impianto spagnolo di riciclo chimico di scarti di tessuti tessili.

5) ChemCycling è il processo di riciclo chimico, messo a punto dalla BASF , che utilizza la pirogassificazione a 300-700 C°,  in assenza di ossigeno, di poli-etile, polipropilene, polistirolo, plastiche multi strato. Il prodotto è un olio che viene utilizzato come materia seconda in ingresso negli impianti petrolchimicio dell BASF in sostituzione di materie fossili.

6) Infine, anche la Eastman,  ha deciso di investire in Francia  (Port- Jerone-sur-Seine), realizzando un impianto per il riciclo di 200.000 tonnellate/anno di scarti di poliesteri ,con la tecnica della metanolisi. I lavori partiranno nel 2026 e la piena attività è prevista per il 2030.

Tutto fa pensare che investire, oggi, in nuovi "termovalorizzatori" sia un clamoroso "fiasco" economico: raccolte differenziate sempre più efficaci e di migliore qualità, crescenti quantità di plastiche post consumo avviate al riuso e riciclo, taglieranno agli inceneritori con recupero energetici, combustibili e guadagni.

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Economia circolare dei materiali post consumo liguri, senza termovalorizzazione

 

Nei primi giorni di agosto del 2023, la Giunta Regionale Ligure ha approvato la costituzione della Agenzia Regionale Rifiuti, affidandone  la direzione commissariale a Monica Giuliano.

Compito primario del Commissario e’ quello di favorire la rapida realizzazione dell’impiantistica per gestire gli scarti liguri, sia quelli  differenziati  che quelli  indifferenziati.

La presentazione dell’Agenzia parla esplicitamente di Trattamenti Meccanico Biologici (TMB) per l’inertizzazione delle frazioni non differenziate e di quattro impianti (uno per provincia) per la digestione anaerobica degli scarti biodegradabili differenziati alla fonte.

Si tratta di  impianti a “freddo” che permettono, insieme al riutilizzo degli scarti differenziati alla fonte, l’ulteriore recupero di materia (vetro, cellulosa, metalli, compost, metano…) da immettere in nuovi cicli produttivi. 

Negli interventi del presidente Toti  e  dell’assessore Giampedrone, con delega ai rifiuti, ha anche fatto capolino un trattamento “a caldo” non meglio precisato.

L’assessore Giampedrone ha accennato ad un impianto “Waste to Chemical” ( Composti chimici prodotti dai rifiuti), senza fornire altri dettagli: e’ possibile che si tratti di un impianto in grado di trasformare scarti non riciclabili, prevalentemente plastiche miste, in composti chimici più semplici (metano, ossido di carbonio, idrogeno ?) da usare in apposite “raffinerie” per produrre polimeri, carburanti, oli. Restiamo in attesa di chiarimenti. 

Il presidente Toti, invece, in alternativa  ha confermato la sua volontà che la Liguria abbia finalmente un  suo “termovalorizzatore” e si e’ sbilanciato a prevedere che possa avere una capacità annuale di 200.000 tonnellate e, se sarà il caso (quale ?) che possa avere anche una capacità maggiore (quanto?) , in modo che la Liguria possa  offrire servizi di “termovalorizzazione” ad altre regioni (quali?).

Dove si faranno tutti questi impianti non si sa. La scelta della localizzazione sarà compito del Commissario che, bontà sua,  prima consulterà i Sindaci interessati. 

Una consultazione doverosa, ma siamo pronti a scommettere che il Commissario ignorerà le popolazioni direttamente interessate, saltando a pie pari, in nome della  continua infinita emergenza italica, l’obbligo di coinvolgerle direttamente, come prevedono le procedure per la Valutazione dell'Impatto Ambientale (VIA).

A riguardo, anche Matteo Campora, assessore all’ ambiente, ai rifiuti e all’energia del Comune di Genova si è sbilanciato, preannunciando che il Comune darà parere favorevole,  qualora la Regione chiedesse a Genova di  ospitare il “ termovalorizzatore “sul suo territorio.

E anche in questo caso, ci scommettiamo,  ai genovesi non sarà chiesto che cosa ne pensano.

E così, dopo ventiquattro anni dallo scampato pericolo di vedere un bel “termovalizzatore” sotto la Lanterna (http://federico-valerio.blogspot.com/2018/), sembra che si debba ricominciare da capo. 

Come se nulla fosse successo, nel frattempo,  in merito a  moderne e “sostenibili” gestioni dei nostri Materiali Post Consumo, rese obbligatorie dalle Direttive Comunitarie e dal buon senso.

E visto che ci costringono a ribadire i tanti motivi per cui “termovalorizzare” i rifiuti è una scelta stupida, cominciamo a spiegare per quali motivi, un impianto che brucia scarti urbani, dal punto di vista energetico, non valorizzi un bel niente, anzi sia un costoso e insensato spreco energetico.

Gli unici  scarti  urbani degni di attenzione, ai fini energetici, sono le tante plastiche “usa e getta”. La plastica maggiormente presente nei nostri mastelli per la differenziata e’ il polietilene, sotto forma di imballaggi, film, flaconi per detersivi e contenitori di alimenti…

Per produrre un chilo di polietilene, partendo dal petrolio e arrivare al prodotto finito, occorre usare 76 MegaJoule (MJ) di energia, sotto forma di calore e elettricità, prodotti con petrolio, carbone, metano, fonti energetiche rinnovabili.

Un chilo di polietilene, sia nuovo che usato, ha un potere calorifico di 46 MJ: questo significa che bruciando un chilo di polietilene si produce energia termica pari a 46 MJ, una quantità nettamente inferiore all’energia usata per produrre quel chilo di polietilene usato impropriamente come combustibile: 76 MJ.

Ma per le inevitabili leggi della chimica, della fisica e della termodinamica,  solo una parte di quei 76 MJ, con il “termovalizzatore”, si può trasformare in energia elettrica e calore utile. 

Visto che l’efficenza dei termovalizzatori italiani oggi in funzione si aggira sul 25%, l’energia che un “termovalorizzatore” mette a disposizione, “valorizzando” con il suo incenerimento,  un chilo di polietilene di scarto, si riduce a 12 MJ.

 Con 12 MJ di energia, volendo,  dopo aver estratto nuovo petrolio, averlo raffinato e trasformato in un impianto petrolchimico, in un nuovo polimero, si ottengono solo 160 dei 1.000 grammi di polietilene termodistrutti dall’incenerimento con recupero energetico!

E il bilancio energetico fatto per il polietilene, vale sostanzialmente per tutte le altre plastiche, così pure per carta e cartone.

E’ chiaro ora perché,  ridurre la produzione di beni “ usa e getta”, riusare, riciclare, sono scelte prioritarie e obbligatorie  per realizzare, in Italia e in Europa, una economia circolare, efficiente, in grado di durare nei seco,i a venire, a basso impatto ambientale e climatico?

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Trattiamoli a freddo: Trattamenti Meccanico Biologici

Con una raccolta differenziata spinta si ottengono diversi flussi di materiali (vetro, cellulosa, plastiche miste, metalli misti, frazioni biodegradabili...) che richiedono ulteriori lavorazioni di "raffinazione", necessarie per avere a disposizione materiali più "puliti" ed idonei per nuovi cicli produttivi.

Poi ci sono le frazioni che, per vari motivi,  non sono state differenziate alla fonte. 

Nel caso di Roma, si tratta di quelle 600.000 tonnellate all'anno che si sta ipotizzando di "termovalorizzare".

In entrambi i casi  (scarti differenziati e indifferenziati), per garantire un efficace recupero di materia e il suo riciclo finalizzato alla produzione di nuovi manufatti, sono a disposizione da alcuni decenni, impianti " a freddo" denominati Trattamenti Meccanico Biologici (TMB).

I trattamenti meccanici, con opportune tecniche, ampiamente collaudate e in fase di ulteriore sviluppo,  provvedono a separate i diversi tipi di metalli (ferro, alluminio...) , la carta dal cartone, il vetro in base al colore, le materie plastiche in base alla loro composizione chimica.

Con questi metodi gran parte dei materiali raccolti è avviato a nuovi cicli produttivi.

Gli scarti indifferenziati hanno il grave problema di essere composti da oltre il 30% di scarti putrescibili.

In questo caso il primo trattamento TMB è quello biologico, di fatto un compostaggio veloce in apposite biocelle con insufflazione d'aria. 

L'alta temperatura (60-70 C°) sviluppata dall'attività microbica che "composta" la componente biodegradabile, è sfruttata per essiccare e igienizzare l'intera massa trattata, con il duplice vantaggio di evitare la formazione di cattivi odori, di trasformare in anidride carbonica e acqua gran parte della frazione biodegradabile, di ridurre drasticamente il contenuto di acqua degli scarti.

In questo modo i materiali essiccati, più facilmente possono essere trattati con gli stessi sistemi "meccanici" e "fisici", illustrati in precedenza, e pertanto si può procedere al recupero di ulteriore materia differenziata da avviare a nuovi cicli produttivi.

Fig. 1. Flusso di materiali in un impianto di bio-essicazione  e separazione meccanica

La Figura 1 mostra come questo trattamento generi flussi di scarti non recuperabili con le attuali tecnologie e quindi destinate in discarica o al recupero energetico come Combustibile Solido Secondario (CSS) utilizzato da cementifici o da centrali termoelettriche alimentate a carbone.

Questa soluzione a caldo, di fatto una "termovalorizzazione",  ha diversi problemi tra i quali il principale è che i cementifici si fanno pagare per usare il CSS nei loro impianti!

Il CSS, più o meno raffinato, è di fatto costituito da polimeri di sintesi (plastiche e tessuti ) e da polimeri organici (cellulosa, lignina..)  sostanzialmente materiali inerti, il cui volume si può ridurre con idonee presse.

Fig. 2. Scaglie di plastiche miste da trattamento meccanico (impianto TMB di Montello)

Fig. 3. Balle di CSS pressato 

La proposta che sottoponiamo ai tecnici e ai decisori politici (motivata dai non trascurabili rischi ambientali della combustione degli scarti urbani, sia in impianti dedicati che in cementifici) è quella di realizzare delle vere e proprie miniere urbane in cui stoccare temporaneamente le balle prodotte da un impianto TMB, come quelle mostrate in Figura 3, realizzato per trattare sia  scarti indifferenziati che quelli differenziati di Roma.

Questo impianto TMB, di adeguata capacità (200.000 ton/anno?) definita  in base alla quantità di rifiuti indifferenziati residuali ad una energica politica di riduzione alla fonte e ad una raccolta differenziata di qualità, con costi più contenuti e minore impatto ambientale, potrebbe sostituire la scelta del "termovalorizzatore".

Certamente questo deposito temporaneo richiederà adeguati volumi, ma non bisogna dimenticare che il termovalorizzatore che si vorrebbe realizzare a servizio di Roma produrrà ogni anno 190.000 tonnellate di rifiuti solidi, in parte altamente pericolosi, che richiederanno apposite discariche, adeguatamente controllate.

E quanto potrebbe durare lo stoccaggio temporaneo? 

Probabilmente non molti anni, solo il tempo necessario affinché processi di riciclo chimico dei polimeri misti, già avviati in numerosi impianti pilota, siano messi a punto e resi commercialmente interessanti.

Tutto fa pensare che tra il 2025 e il 2030,  si possa cominciare a sfruttare le nostre "miniere urbane" se avremo avuto la sagacia di avviarle, e utilizzarle per la produzione di nuovi polimeri, destinati a durare nel tempo.

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Trattiamoli a freddo: compostaggio e digestione

 E’ evidente che la nostra classe politica non abbia dimestichezza con la chimica e la tossicologia ambientale, altrimenti non si ostinerebbe, come sta facendo, a proporre “termovalozzatori” per risolvere più o meno fantomatiche emergenze rifiuti.

Come mostra, in sintesi,  la Figura 1 e’ proprio l’incenerimento che trasforma un problema di raccolta e di corretto riutilizzo di scarti, in pesanti problemi ambientali,  a causa delle complesse reazioni chimiche che avvengono in un forno di incenerimento.

Fig.1. L'incenerimento produce composti tossici, assenti (ossidi di azoto, o a concentrazione trascurabile (diossine e furani) o in forma innocua (solfuro di cadmio) negli scarti inceneriti

 

                 Per evitare tutti i problemi creati dall’incenerimento, basta ricorrere a trattamenti a “freddo”, di tipo biologico e meccanico e biologico, nei quali non si superano temperature di sessanta-settanta gradi centigradi e pertanto, intrinsecamente sicuri, dal punto di vista ambientale.

Per il trattamento “intelligente” di scarti umidi biodegradabili (scarti alimentari, sfalci, potature, deiezioni animali, fanghi da depurazioni acqua…)  esistono due collaudati processi biologici, nei quali micro-organismi di tipo diverso, già presenti nell’ambiente, sono messi nelle condizioni migliori per "cibarsi" di questi scarti e trasformarli in terriccio profumato di bosco (compost), da immettere nuovamente  nei cicli produttivi agricoli, e in gas, recuperabili e riutilizzabili, quali metano e anidride carbonica.

Questi trattamenti avvengono in impianti dedicati, opportunamente isolati rispetto all’esterno per ridurre al minimo i disagi olfattivi e, anche per questo,  da realizzarsi , se possibile, in zone agricole a bassa densità di popolazione.

Esistono due diverse procedure per il trattamento della frazione organica putrescibile, entrambe ben collaudate e con numerosi impianti operanti da tempo in tutto il mondo, compresa l’Italia: il compostaggio e la digestione anaerobica.

Il compostaggio avviene in presenza d’aria (ossigeno) e, dopo qualche decina di giorni di trattamento, gli scarti si stabilizzano, non sono più soggetti a processi  di putrefazione e non producono odori sgradevoli .

Il prodotto di questi trattamenti, che richiedono importanti quantità di scaglie di legno (cippato) recuperabili dalle potature di alberi e dal recupero di legname morto da alvei di fiumi e boschi e’ , come già detto,  il compost, utilizzato in campo agricolo e floro-vivaistico.

Compost maturo con lombrichi

Per effettuare il compostaggio in impianti dedicati, occorrono ampi spazi e ampia disponibilità di cippato di legno.

Con una corretta gestione  dei flussi d’aria in uscita dalle biocelle, e opportuni abbattimento dei composti odorigeni, il disagio olfattivo  e la carica microbica  diventano trascurabili  a 300-350 metri di distanza.

Figura 2. Impianto di compostaggio di Faenza per il trattamento di 30.000 tonnellate/anno
di scarti biodegradabili

Per la corretta gestione di grandi quantità di scarti organici di fonte urbana, in ambiti con limitata disponibilità di superfici utili e di cippato di legno, si preferisce ricorrere alla combinazione di tecniche di digestione anaerobica,e il successivo compostaggio del "digestato" mescolato a cippato di legno.

In questo tipo di impianti si ottiene metano e anidride carbonica di elevato grado di purezza e compost per uso agricolo.

Il metano è usato, come combustibile, per produrre calore e elettricità per la copertura dei  consumi energetici dell'impianto, può essere immesso nella reta di distribuzione del gas e, in forma liquida o compressa, è utilizzato per alimentare mezzi di trasporto,  compresi quelli usati per la raccolta dei rifiuti.

Nel 2020, in Italia erano operativi dodici impianti di biometano.

L'impianto operante a Montello  è quello con la massima capacità di trattamento annuo, pari a  765.000 tonnellate di scarti biodegradabili.

 Oltre a produrre biometano e compost,  questo impianto recupera anche l'anidride carbonica derivata dal processo di digestione e di purezza adatta al consumo umano (bibite gasate).

Figura 3. Impianto biometano di Montello (Brescia) , 765.000 ton/anno 

     -  Trattiamoli a freddo: compostaggio e digestione 

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Ridurre la produzione degli scarti urbani dei romani si può e conviene.

Le più recenti statistiche, di fonte ISPRA, documentano come un romano, ogni anno, produca 527,4 chili di "scarti", 69,8 chili in più di un milanese.

Senza sottovalutare le differenze tra Milano e Roma, è evidente che sarebbe utile che anche i romani comincino  a pensare a produrre meno rifiuti, come stanno già facendo molti altri connazionali e come l'Europa e il nostro Governo, che ne ha accettato le Direttive, raccomandano.

Ipotizzando che i 2,8 milioni di romani, opportunamente supportati e incentivati, attuassero le semplici strategie per ridurre alla fonte la produzione dei loro scarti, raggiungendo i livelli di produzione procapite milanesi, il sindaco Gualtieri e l'AMA (l'azienda che si occupa degli scarti romani) non dovrebbero più raccogliere e gestire, oltre 193.000 tonnellate all'anno di rifiuti.

Non è poco, è circa un terzo dei rifiuti romani che si vorrebbero "termovalorizzare"!

E anche i romani, adottando semplici pratiche virtuose di riduzione non dovrebbero più preoccuparsi di differenziarli e di conferirli al cassonetto giusto.

Poiché si pensa che la maggiore produzione romana di rifiuti sia dovuta alla grande presenza di turisti, è opportuno cominciare da alberghi, B&B, bar e ristoranti per ridurre alla fonte molti rifiuti.

In questi ambienti, la produzione di scarti è dovuta principalmente all'abuso dell' "usa e getta" e dallo spreco di cibo non consumato.

Pertanto lanciamo la proposta che il Comune di Roma proponga ai gestori di queste attività,  a fronte di una sostanziosa riduzione della TARI, l'adesione volontaria a pratiche di riduzione, alla fonte, della produzione degli scarti della propria azienda.

Le associazioni di categoria dell'accoglienza hanno già colto questa opportunità, sia per ridurre i costi di gestione che per venire incontro all'anima "verde" dei  propri clienti e propongono diverse soluzioni pratiche, a cominciare dal sostituire le saponette monouso con un dispenser.

Gli stessi messaggi vengono dal mondo della ristorazione e tra i suggerimenti, quello  più efficace è di mettere a disposizione dei propri clienti il servizio di "doggy bag", il pacchetto, rigorosamente di carta e cartone riciclato, con cui confezionare cibi e bevande non consumate, per poterle portare a casa o in albergo.

Alla riduzione dei rifiuti possono partecipare direttamente anche tutti i romani, con numerose scelte personali, a cominciare con la riscoperta della borsa della spesa in tela e dell'acqua del sindaco di Roma, unanimemente giudicata di alta qualità.

A riguardo, ci piace ricordare che un progetto pilota, realizzato nel 2006 da Italia Nostra, denominato "Cittadini in Rete per il Riciclo", con un attento monitoraggio della produzione di scarti e della loro differenziazione da parte di 109 famiglie, attive in diverse regioni italiane, ha verificato che nuclei familiari ben informati e adeguatamente motivati hanno una produzione annua procapite media di 189 chili di rifiuti!

Un'altra importante forma di riduzione della frazione organica, è quella di incentivare la pratica del compostaggio domestico, che potrebbe coinvolgere il 17% della popolazione, tutta quella che recenti statistiche, hanno dimostrato dedicarsi con regolarità al giardinaggio, anche in piccoli spazi  urbani: balconi, terrazzi e giardini.

Per tutte le famiglie romane con "pollice verde", che hanno un balcone o un terrazzo fiorito, il Comune di Roma, può dare l'opportunità di avere il generoso sconto sulla TARI (30%),  ad oggi previsto solo per chi dispone  di un giardino di almeno 25 metri quadrati,  anche a chi fa compostaggio domestico sul suo terrazzo o sul suo balcone e utilizza il compost prodotto per rinnovare, di anno in anno, il terreno dei suoi vasi.

Con questa scelta, il numero di famiglie romane che non conferiranno più ai cassonetti per l'organico i loro scarti di cucina, potrebbe aumentare in modo significativo.

Da tempo, il comune di Genova, in base agli ottimi risultati di una sperimentazione sul campo, offre uno sconto, meno generoso di quello di Roma, a tutti quelli che fanno compostaggio domestico sul terrazzo o sul balcone, pratica resa formalmente possibile ed incentivata con sconti sulla Tari e con corsi di compostaggio.

Visto che, dopo un breve corso, molte famiglie che hanno un terrazino fiorito nel centro storico di  Genova, sono riusciti a compostare, senza creare fastidi per se e per i vicini, il comune di Genova ha deciso di abolire i limiti, ancora presenti nel regolamento romano. 

E per far conoscere questa simpatica pratica, che in tre mesi trasforma gli scarti di cucina in terriccio profumato di bosco, da usare per le proprie piante di casa, il comune di Genova offre, in ogni Municipio, a cadenza mensile, corsi di Compostaggio Domestico, gestisti da giovani Maestri Compostatori appositamente preparati.

Se si considera che una famiglia che composta, per ciascuno dei suoi componenti, non conferisce più alla raccolta dell'umido circa  60 chili all'anno, si può avere un'idea dell'efficacia di queste scelte alla riduzione del rifiuto più problematico e pesante: la frazione organica putrescibile.

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• La strategia dei nuovi termovalorizzatori
• Evitar diossine con il riciclo
• La pressione ambientale dell'inceneritore di Sesto Fiorentino
• Vecchio stupidario per nuovi inceneritori: il traffico inquina di più
• Vecchio stupidario per nuovi inceneritori: i caminetti inquinano di più
• La Svezia costretta ad importare rifiuti per non morir di freddo
• Tassiamo la termovalorizzazione
• L'Accademia della Crusca Boccia "Termovalorizzatore"

La rincorsa delle "diossine": emissioni da inceneritori e dosi tollerabili

Risale al 1977 la scoperta che gli inceneritori sono una importante fonte di diossine e furani, composti in grado di interferire con il nostro sistema ormonale a dosi estremamente basse.

Della famiglia chimica delle diossine e dei furani fanno parte un centinaio di diverse molecole, caratterizzate da diversa tossicità. 

In questo post, il termine "diossine" fa sempre riferimento alla somma di diossine e furani.

Per mettere a confronto la tossicità complessiva di queste miscele, che hanno composizioni diverse a seconda della fonte da cui derivano, è stato introdotto il concetto di Tossicità Equivalente (Teq).

A partire da quegli anni, è una rincorsa tra la progettazione di sistemi di trattamento fumi, sempre più complessi e costosi, in grado di ridurre le emissioni di "diossine" in atmosfera  da parte degli inceneritori e le dosi, giudicate tollerabili,  a carico delle popolazioni esposte, come mostrano le Figure 1 e 2.

Fig. 1: Stima delle emissioni annuali di "diossine" da parte degli inceneritori italiani (ISPRA)

La Figura 1 mostra come, a partire dal 1990, la quantità di "diossine", stimata essere stata emessa annualmente da parte di tutti gli inceneritori attivi sul territorio nazionale, sia andata progressivamente calando.

Si è passati da 103 grammi Teq di "diossine", emessi nel 1990, agli 8 grammi Teq del 2005.

Da allora, fino al 2017, ultimo anno disponibile, la quantità di "diossine" che si suppone uscire dai nostri "termovalorizzatori",  e' stabile, tra 7 e 8 grammi Teq.

Questa riduzione è stata ottenuta con modifiche del combustore e con un migliore controllo delle temperature nella caldaia e con sistemi di trattamento fumi, via via più complessi, che sono stati resi obbligatori per tutti gli impianti di incenerimento italiani,  a partire dal 2001.

Questa strategia, ha ridotto le emissioni di "diossine" in atmosfera, ma ha trasferito la tossicità ai rifiuti  solidi (polveri fini, carboni attivi...) derivanti dai trattamenti fumi e ovviamente classificabili come rifiuti tossici.

Nel corso degli stessi anni (Figura 2),  la ricerca scientifica e diversi organismi sanitari internazionali ed europei hanno evidenziato che le "diossine", prevalentemente assunte tramite il cibo in cui si sono concentrate lungo la catena alimentare, hanno effetti sanitari gravi a dosi via via più basse, come mostra la Figura 2.

Figura 2:  Dosi Tollerabili di "diossine" proposte in epoche diverse, espresse come picogrammi di diossine assunte giornalmente per chilogrammi di peso del soggetto esposto.

La Figura 2 mostra che, nel 1991, l'Organizzazione Mondiale della Sanità, in base alle evidenze scientifiche in quegli anni disponibili, avesse stabilito che ingerire, ogni giorno, 10 picogrammi di "diossine", per chilogrammo di peso corporeo, poteva essere considerato un fatto tollerabile, con riferimento al rischio sanitario connesso.

Poiché il picogrammo equivale ad un miliardesimo di milligrammo, dovrebbe essere evidente che "produrre" "diossine" e disperderle nell'ambiente, sia una pratica da evitare.

Dieci anni dopo, nel 2001, l'unione Europea, in base a nuove evidenze sperimentali,  riduceva a 2 pico-grammi Teq, per chilo di peso, la nuova Dose Tollerabile.

L'ultimo aggiornamento è nel 2018, da parte dell'Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare, che riduce ancora la Dose Tollerabile Giornaliera di "diossine" a 0,28 picogrammi Teq  per chilo.

Vediamo ora di capire cosa significa una Dose Tollerabile Giornaliera di tale entità.

Le Direttive europee e la normativa italiana che ha approvato queste Direttive, fissano a 100 picogrammi la quantità massima di "diossine" che può essere presente in un metro cubo di fumi emessi dal camino di un inceneritore di scarti urbani.

Nel 2014 è entrato in funzione uno degli ultimi inceneritori italiani: quello di Torino, in località Gerbido. 

Il gestore di quest' impianto garantisce di poter sempre far funzionare l'impianto con una emissione di "diossine" non superiore a 50 picogrammi per metro cubo di fumi.

L'inceneritore di Gerbido è progettato per trattare fino a 421.000 tonnellate di scarti all'anno.

A questo scopo, l'inceneritore utilizza tre diverse linee di incenerimento, con le stesse caratteristiche, comprese i sistemi di trattamento fumi, che possono operare separatamente.

Ogni linea, funzionando per 24 ore,  immette in atmosfera 3.048.000 metri cubi di fumi "depurati".

Come abbiamo visto, in ciascuno di questi metri cubi di fumi depurati, continuano ad essere presenti 50 picogrammi di "diossine".

Pertanto il funzionamento di una sola linea di incenerimento, ogni 24 ore, nel pieno rispetto delle attuali norme, immette in atmosfera 152,4 milioni di picogrammi di "diossine" che, inevitabilmente ricadranno al suolo, nelle zone sottovento all'impianto.

Poiché le "diossine" sono chimicamente molto stabili, giorno dopo giorno si accumuleranno progressivamente nel suolo e quindi nelle piante che crescono in questi terreni. 

I successivi passaggi, lungo la catena alimentare (vegetali, erbivori, carnivori...) comporta un progressivo accumulo di "diossine", massimo negli utilizzatori finali: i neonati, a cui le mamme cedono, tramite il loro latte, quantità importanti delle "diossine"che nella loro vita hanno accumulato nei loro tessuti adiposi.

152,4 milioni di picogrammi Teq di "diossine" equivalgono alla Dose Tollerabile Giornaliera di oltre sette milioni di adulti,  ognuno pesante  70 chili.

Ovviamente solo una minima parte delle "diossine" prodotte dall'incenerimento finisce nei nostri piatti e nelle tazze del latte, una evenienza che dovrebbe essere controllata  regolarmente con tecniche analitiche disponibili.

L'enorme quantità di composti interferenti con i nostri sistemi endocrini, prodotta con le Migliori Tecnologie Disponibili , dall'incenerimento dei rifiuti merita una collettiva riflessione sulla opportunità di azzerare, letteralmente, questa contaminazione ambientale, niente affatto obbligata.

Un obiettivo possibile dando realmente la  priorità  a : Riduzione alla fonte, Riuso, Raccolta differenziata, Riciclo, Compostaggio.

E la frazione non riciclabile, in prevalenza plastiche miste, si può trattare in un modo più intelligente, stoccandola provvisoriamente in appositi depositi, dopo completa mineralizzazione con metodi biologici delle frazioni biodegradabili.

I volumi occupati potrebbero essere uguali a quelli necessari per stoccare all'infinito i residui tossici del trattamenti fumi, con l'ulteriore vantaggio che il carbonio fossile sarebbe segregato dall'atmosfera, fino al momento del recupero con trattamenti chimici reso economicamente possibile grazie alla ricerca.

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Con la Fase 2 l'inquinamento torna su e non è una buona notizia.

Fig. 1 Andamento giornaliero della concentrazione di biossido di azoto in lungomare Canepa  a Genova

Dal 4 maggio l'Italia è entrata nella Fase 2 dell'emergenza Covid-19, con un progressivo allentamento delle misure di distanziamento fisico.

Un effetto collaterale del blocco forzato del Paese è stato la netta riduzione dell'inquinamento da biossido di azoto.

Fig. 2 Andamento giornaliero della concentrazione di PM2,5 in Lungomare Canepa a Genova

Le figure 1 e 2 mostrano l'andamento giornaliero delle concentrazioni di biossido di azoto e delle polveri ultrasottili registrate dal 1 gennaio 2020 al 23 maggio, nei pressi di lungomare Canepa,

una strada ad alta densità di traffico  che scorre a pochi metri di distanza dall'abitato.

La Figura 1 mostra come nella Fase 0 dell'emergenza Covid 19 (dal 1 gennaio al 10 marzo 2020) le concentrazioni di biossido di azoto siano state quasi sempre superiori al limite di legge (media annuale: 40 microgrammi/ metro cubo) evidenziata in figura dalla linea rossa.

Per tutta la Fase uno (11 marzo - 4 maggio), con un blocco molto importante della mobilità cittadina, la centralina ha registrato un netto e rapido calo di questo inquinante, prodotto prevalentemente dal traffico veicolare e dalle vicine emissioni portuali.

Per un altro importante inquinant, come le polveri con diametro inferiore a 2,5 micron (PM2,5)  la storia è diversa, come mostra la Figura 2.
Tranne i giorni immediatamente successivi a capodanno, le concentrazioni medie di  PM2,5, nelle tre successive fasi dell'emergenza, non mostrano significative differenze e i valori medi di ciascuna fase sono nettamente inferiore al limite di 25 microgrammi/metro cubo (linea rossa continua).

Questi andamenti sono confermati dalle misure effettuate contemporaneamente presso le altre tre centraline ARPAL che, a Genova, misurano sia il biossido di azoto che il PM2,5, come mostrano la Tabella I e la Tabella II.

 La Tabella I mostra il netto calo delle concentrazioni medie di biossido di azoto in tutti i quattro siti genovesi, nel corso della Fase 1, quella del lock down, tutte inferiori al limite di 40 microgrammmi.

Nella fase 2, con il progressivo riavvio delle attività, lungo le strade di Genova più trafficate (corso Europa e lungomare Canepa) si registra un importante aumento di questo inquinante.
Il contemporaneo spegnimento degli impianti di riscaldamento evidenzia il ruolo prevalente delle emissioni veicolari nell'inquinamento genovese.

Fa eccezione il sito di Certosa, nei pressi del cantiere per la costruzione del nuovo cavalcavia sul Polcevera, in cui, durante la Fase 1, gli ossidi nei azoto si mantengono relativamente alti, ma scendono in modo rilevante nel corso della Fase 2. E' ipotizzabile che questa situazione dipenda dalla fine dei lavori di montaggio del cavalcavia, con meno mezzi pesanti in funzione.

La Tabella II mostra come il lock down della Fase 1 abbia modificato poco le concentrazioni di PM2,5 e anche la Fase 2, con la progressiva ripresa delle attività e della mobilità cittadina, non segnala particolari modifiche della concentrazione di questo inquinante.

I diversi risultati dell' "esperimento" del lock down genovese meritano una adeguata valutazione.

I risultati registrati durante il blocco confermano  l'importanza determinante delle emissioni veicolari e in parte di quelle portuali, attività nettamente ridotte dal blocco anti virus, nell'inquinamento da biossido di azoto che, da sempre, affligge la città. E gli effetti del lock down ci dicono che sono necessari drastici interventi sulla mobilità urbana (introduzione di linee tranviaria, potenziamento del trasporto ferroviario urbano, percorsi ciclabili, promozione del muoversi a piedi...) per avere qualche speranza di un costante rispetto dei limiti per la qualità dell'aria.

Per il PM2,5, meno problematico per Genova in quanto i limiti di legge di questa classe di inquinanti sono costantemente rispettati, il lock down ha evidenziato come le loro fonti prevalenti non siano identificabili nel traffico.

In effetti, una parte di polveri non e' di origine antropica (aerosol marino, polveri di origine trans frontaliera...), un'altra parte di polveri (nitrati, solfati) si formano in atmosfera a partire da inquinanti primari gassosi (anidride solforosa, biossido di azoto, ammoniaca).

Lo studio sulla composizione chimica delle PM2,5 genovesi, realizzato nel 2011, ha permesso di attribuirle, in percentuale, alle seguenti fonti antropogeniche: trasporto stradale (40-50%), produzione di energia e industria (20-30%), emissioni marittime (10-15%).

In ogni caso, la ripresa dell'inquinamento della Fase 2 e il peggioramento facilmente prevedibile durante l'imminente Fase Tre, con il libero movimento tra le regioni, non è un buon segno.

Con l'inquinamento di nuovo in salita ci possiamo aspettare i ritorno dei "normali" danni sanitari (aumento della mortalità per infarti e ictus), che a Genova possono quantificarsi in un centinaio di decessi all'anno.
Ma non bisognerebbe sottovalutare la crescente evidenza sperimentale che associa la gravità della infezione da Covid 19 alla pregressa esposizione ad elevati livelli di PM2,5 e biossido di azoto.

Non ci piacerebbe affatto confermare questa ipotesi nei prossimi mesi, con l'arrivo di una seconda ondata di infettati che sono ritornati a respirare i normali livelli di inquinanti.

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