parlano i ricercatori

Economia circolare e sostenibilità dei processi di recupero. Il Tecnopolo per le imprese

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In foto: Irene Coralli al Tecnopolo

di Redazione

lettura: 3 minuti

mar 12 dic 2023 17:40 ~ ultimo agg. 14 dic 08:14

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“Uno degli obiettivi primari del Tecnopolo e dei ricercatori operanti al suo interno consiste nell’instaurare una connessione sinergica tra il mondo della ricerca accademica e le esigenze del mercato, il quale attualmente si trova impegnato nel riadattare le proprie abitudini per rispondere alla crescente attenzione rivolta all’ambiente”. Lo spiega Francesco Arfelli, dottorando del dipartimento di Chimica Industriale all’università di Bologna impegnato nel CIRI FRAME del Tecnopolo di Rimini. “Per perseguire questo obiettivo ci avvaliamo di metodologie avanzate quali l’analisi dei flussi di materia (Material Flow Analysis, MFA) e l’analisi del ciclo di vita (Life Cycle Assessment, LCA), che ci consentono di valutare gli impatti ambientali in tutte le fasi del ciclo di vita del prodotto. Tale valutazione include vari fattori, tra cui le emissioni di gas climalteranti in atmosfera, le emissioni di particolato, il consumo idrico e il consumo di suolo”.

il professor Arfelli

Arfelli cita un esempio di attività in corso: “Attualmente partecipiamo a uno studio mirato a misurare e supportare la circolarità del distretto calzaturiero di San Mauro Pascoli. Questo progetto ha previsto una mappatura qualitativa e quantitativa di tutti i flussi di rifiuti generati da tutte le aziende produttrici del distretto e, sulla base di quanto ottenuto, stiamo valutando la possibilità di creare soluzioni a livello di distretto che consentano il recupero e la valorizzazione di specifiche frazioni del totale generato, con particolare attenzione ai materiali a base di pellame e cuoio. Ciò è in coerenza con i presupposti veicolati dall’economia circolare, la quale mira a sviluppare un modello di produzione e consumo incentrato sulla promozione di pratiche come la condivisione, il prestito, il riutilizzo, la riparazione, il ricondizionamento e il riciclo dei materiali e prodotti esistenti. Lo scopo è prolungarne la vita utile il più a lungo possibile, riducendo la dipendenza da risorse vergini, spesso limitate”.

Una sottolineatura importante: “Il termine “circolare” non è sempre sinonimo di “sostenibile”. La sostenibilità dei processi di recupero dipende da diversi fattori, tra i quali i materiali e i flussi energetici coinvolti che permettono di convertire lo scarto in materia prima seconda. Per questo motivo, tutti i processi di recupero e valorizzazione individuati nell’ambito del distretto, che siano essi fisici o chimici (nel caso in cui vengano impiegate reazioni chimiche per riconvertire i materiali), saranno sottoposti a valutazione attraverso MFA ed LCA. Tale approccio ci consentirà di ottenere un’informazione ambientale quantitativa, facilitando così il confronto tra gli impatti ambientali del prodotto circolare (ottenuto da materia prima seconda) e il prodotto ottenuto da risorse vergini”.

Al CIRI FRAME lavora anche Irene Coralli, ricercatrice post-doc in chimica analitica che da quattro anni al Tecnopolo si occupa di diversi progetti di interesse ambientale. “Tra i progetti a cui ho preso parte, uno in particolare è incentrato su un principio alla base dell’economica circolare, ossia la valorizzazione degli scarti al fine di generare da essi nuove risorse. Nel contesto di un’economia circolare, infatti, si tende a limitare o eliminare la generazione di rifiuti e, laddove non sia possibile evitarne la produzione, la progettazione del prodotto di partenza deve essere tale da garantire nuova vita al prodotto stesso o ai materiali che lo compongono”.

Il progetto di cui Irene fa parte si chiama ABSALT (Accelerating Basic Solid Adsorbent Looping Technology): “E’ una cooperazione internazionale che studia materiali solidi adsorbenti in grado di rimuovere la CO₂ dall’ambiente circostante e la loro rigenerazione al termine del processo. L’anidride carbonica fa parte dei gas climalteranti e le crescenti emissioni in atmosfera stanno contribuendo all’innalzamento della temperatura globale, responsabile dei cambiamenti climatici. La cattura della CO₂, combinata al suo stoccaggio ed utilizzo, è stata inserita tra le attività che devono essere prese in considerazione per la mitigazione dei cambiamenti climatici.

Il progetto ABSALT inserisce la cattura della CO₂ in un contesto di economia circolare, attraverso la progettazione di un materiale solido adsorbente rigenerabile. L’adsorbente è composto dall’accoppiamento due materiali: silice e polietileneimmine (polimeri azotati) e, al termine del processo di cattura della CO₂, queste due componenti possono essere rigenerate o diversamente valorizzate, permettendo l’allungamento del ciclo di vita del prodotto. Il contributo alla ricerca svolto qui al Tecnopolo verte principalmente sulla caratterizzazione del materiale esausto, allo scopo di valutare se le sue proprietà chimiche e meccaniche siano idonee ad un riutilizzo o possano trovare applicazioni diverse, senza diventare un rifiuto”.

Un’attività che ha già prodotto esiti significativi: “Dalle ricerche è risultato che, secondo opportuni trattamenti, la silice può essere rigenerata e quindi riutilizzata allo stesso scopo, mentre il polimero esausto può essere valorizzato, diventando una risorsa per la generazione di composti chimici di interesse industriale. La rigenerazione di un componente e la valorizzazione del secondo fanno sì che il rifiuto generato sia minimizzato, riducendo i costi per la cattura della CO₂ e aumentando la circolarità della procedura”.