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Titolo: Il CNR ha le soluzioni ai rifiuti ma viene ignorato

Il CNR ha le soluzioni ai rifiuti ma viene ignorato
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Il CNR ha le soluzioni ai rifiuti ma viene ignorato!
Il Governo Berlusconi è impegnato a Napoli, in una riunione a Palazzo
Reale, che porti ad iniziative per lo smaltimento dei rifiuti
nell’intera Regione, da anni scienziati e ricercatori dei diversi
istituti del CNR hanno proposto, inascoltati, diverse soluzioni,
scientificamente testate per risolvere definitivamente il problema dei
rifiuti e non solo in Campania. Le proposte sono due: Thor e Plasma.
Del “total house waste recycling" ve ne aveva già parlato portandolo
all’attenzione, appunto, come una delle soluzioni sostenibili e non
solo per la Campania. Thor nasce in casa CNR presso l’Istituto
Materiali Nanostrutturati (ISMN-CNR) a cura del primo ricercatore
Paolo Plescia.
Anche la "tecnologia al plasma" , non nuova ai lettori di questo blog,
per lo smaltimento dei rifiuti nasce in casa CNR presso l’ IFP
(Istituto di fisica del plasma “Pietro Caldiroli” di Milano) che ha
presentato una serie di soluzioni proprio con il gas delle stelle.
Nell’intervista via mail, che grazie al Prof. Claudio Bertoli
direttore del DET (Dipartimento Energia e Trasporti) mi ha concesso
l’ing. Espedito Vassallo, si chiariscono sia l’uso del plasma come
tecnologia innovativa basata su alte temperature non prodotte da
combustione ma da archi elettrici, sia le modalità di smaltimento dei
rifiuti.
D.: Che differenza c’è tra una “torcia al plasma” e un impianto al
plasma per lo smaltimento dei rifiuti?
R.: Il plasma è lo stato della materia in cui gli atomi si trovano
dissociati in ioni ed elettroni e viene definito come quarto stato
della materia, oltre a quello solido, liquido e gassoso. Un plasma è
un gas ionizzato composto da ioni, elettroni e particelle neutre. Ioni
e neutri sono considerati particelle pesanti e possono essere in uno
stato eccitato a causa dell’alta energia contenuta nel plasma.
Particelle in stati eccitati possono tornare allo loro stato
fondamentale per mezzo di emissione fotonica. Quest’ultimo processo è
responsabile della luminosità del plasma. In generale un plasma
consiste di ioni, elettroni, neutri in stato fondamentale, specie
eccitate, e fotoni. I plasmi vengono caratterizzati in termini di
temperatura e densità elettronica (figura accanto). Esempi di plasmi
naturali sono i fulmini e l’aurora boreale. Questi due fenomeni di
plasma avvengono rispettivamente ad alta e bassa pressione. La
pressione del plasma influenza non solo la sua luminosità (bassa nei
plasmi tenui) a caratterizza anche l’energia (temperatura) delle arie
componenti del plasma e il loro stato termodinamico.
Per il trattamento dei rifiuti vengono utilizzati i plasmi termici
cioè plasmi in condizione di equilibrio termodinamico locale con
temperatura elettronica di circa 1 eV (~ 11000 C°) e densità nel range
1021-1026 m-3. I plasmi termici possono essere generati mediante un
dispositivo chiamato Torcia al Plasma. Il plasma generato dalla torcia
è una sorgente termica ad alta temperatura prodotta non da processi d
combustione (in presenza di ossigeno), ma da arco elettrico ad alta
corrente generato in un gas a pressione atmosferica.
D.:Il plasma può essere usato per lo smaltimento dei rifiuti
pericolosi o anche per lo smaltimento di rifiuti normali?
R.:L’utilizzo della tecnologia del plasma per il trattamento dei
rifiuti ha rappresentato nella seconda metà degli anni’90 una proposta
innovativa per lo smaltimento di rifiuti ed il recupero di energia.
Alcuni impianti, basati sulla tecnologia al plasma, sono oggi
commercialmente operativi; essi sono in grado di ricoprire tutte le
categorie di rifiuti tossici, ed in particolari condizioni (analisi
potere calorifico) anche i rifiuti solidi urbani.
La tecnologia al plasma per lo smaltimento dei rifiuti speciali,
pericolosi o non pericolosi è una soluzione innovativa che è stata
scelta da diversi paesi. Una valutazione separata deve essere fatta
per i rifiuti solidi urbani (RSU). Nel mondo esistono pochissimi
impianti per il trattamento dei rifiuti solidi urbani. I pochi
esistenti (operativi) hanno capacità inferiore alle 100000 t/anno.
La bassa capacità di trattamento dei rifiuti solidi urbani (<100000 t/
anno) non è un limite, infatti si possono realizzare più impianti di
piccole dimensione (da 50000 t/anno), ad esempio un impianto per ogn
provincia. In questo modo si minimizza l’impatto sociale sulle
popolazioni.
Il nodo cruciale del trattamento al plasma dei rifiuti solidi urbani
non è la capacità ma il potere calorifico minimo del rifiuto. Un
bilancio energetico, oltre al bilancio di massa, dell’impianto al
plasma è necessario per valutare l’economicità del processo. Il potere
calorifico dei rifiuti solidi urbani è molto variabile (tra 1000 e
6000 kcal/kg), inoltre il numero delle sezioni di pulizia (costi) del
syngas prodotto dipendono dalla merceologia del rifiuto.
Poichè le reazioni che avvengono nel reattore al plasma sono molto
complesse, al fine di avere un processo chimico/termodinamico
ripetibile e controllabile, ed ottenere un recupero energetico, è
fondamentale avere un rifiuto con un potere calorifico almeno di
3000-3500 kcal/kg con umidità intorno al 10-15% ed una composizione
merceologica definita. Per ottenere queste condizioni sarà necessario
pretrattare il rifiuto solido urbano tal quale.
La miscela di rifiuti solidi urbani e rifiuti (con potere calorifico
elevato) derivanti dalla raccolta differenziata potrebbe essere una
proposta corretta per smaltire rifiuti solidi urbani che hanno subito
solo una diminuzione dell’umidità. Un esempio potrebbe essere
l’impianto sviluppato in Giappone da Hitachi Metals, che tratta
miscele di rifiuti solidi urbani e residui da rottamazione
autoveicoli.
D.:Che tipo di residui lascia un’ impianto al plasma dopo aver
effettuato lo smaltimento di rifiuti? E’ cancerogeno? Inquinante?
R.:In generale il reattore al Plasma è molto simile ad un altoforno
usato nell’industria siderurgica sul quale vengono installate una o
più torce al plasma. La torcia al plasma converte l’energia elettrica
in energia termica del gas portando la temperatura nella zona di
trattamento fino a 4000-5000 °C. Le torce al plasma generano il calore
necessario all’equilibrio del bilancio termico complessivo e al
mantenimento della temperatura ai valori necessari alla fusione e/o
evaporazione della parte inorganica dei materiali in ingresso ed alla
decomposizione delle molecole organiche più complesse.
Dal reattore al plasma escono due prodotti con valore commerciale:
a)grazie all’elevata temperatura del plasma, sul fondo del reattore si
genera una scoria fusa nella quale vengono inertizzati i metalli
pesanti e tutti i contaminanti provenienti dalle sezioni di
abbattimento del syngas. La scoria fusa viene estratta e raffreddata
solidificando in un materiale con bassissima lisciviabilità che può
essere destinato ad impieghi utili senza rischi ambientali
(massicciate di strade e/o ferrovie).
b)Oltre all’effetto di distruzione del rifiuto, il processo al plasma
può permettere un recupero di energia. Nel reattore al plasma si
realizza ossidazione parziale della parte organica del rifiuto
mediante immissione controllata di acqua, in modo tale che dalla sua
scissione in ossigeno ed idrogeno si possa ottenere un syngas composto
prevalentemente da CO, H2 ed idrocarburi semplici. Il syngas prodotto
nel reattore al plasma viene sottoposto a diverse sezioni di
abbattimento di particolato solido, di gas acidi, di microinquinanti e
di metalli pesanti. Ovviamente le sezioni di abbattimento dipendono
dalla tipologia del rifiuto. Infine il syngas, pulito e raffreddato,
può essere compresso ed inviato ad una turbina a gas, dove dalla sua
completa combustione, si può generare energia elettrica della quale
una quota parte è utilizzata per il funzionamento dell’impianto
stesso. Ovviamente tutte le emissioni devono rientrare nei limiti di
legge come un qualsiasi inceneritore. Le sezioni di abbattimento fumi
sono quelle convenzionali usate nei termovalorizzatori.
D.: Quanto potrebbe costare la tecnologia al plasma per lo smaltimento
di rifiuti?
R.: Dalle risposte alle domande precedenti è chiaro che la tecnologia
al plasma per lo smaltimento di rifiuti è piuttosto complessa. Il
costo di impianto dipende principalmente dal tipo di rifiuto, dal pre-
trattamento del rifiuto e dal numero di sezioni di abbattimento post
reattore.
Come riferimento di costi le posso citare l’impianto di proprietà
EUROPLASMA situato a Morceux (vicino Bordeaux). L’impianto è
utilizzato per lo smaltimento di amianto nelle varie forme (eternit,
porte tagliafuoco, fibre ec.). Per un impianto in grado di trattare 1
ton/h è necessaria una spesa totale di circa € 10.000.000,00.
D.: Perchè secondo Lei non si costruiscono impianti al Plasma in
Italia ma ci si ostina sui “vecchi”termovalorizzatori?
R.: Senza entrare nella politica, che non è il mio settore, per quanto
riguarda la parte scientifica Le ricordo che nel1997 presso l’Istituto
di Fisica del Plasma del CNR di Milano, nell’ambito del progetto
strategico del CNR denominato “Applicazioni Industriali del Plasma”
era stato progettato e sviluppato un impianto al plasma, in scala di
laboratorio, per la distruzione di rifiuti tossici liquidi e gassosi
contenenti sostanze alogene. L’impianto usava una torcia al plasma
commerciale ad arco non trasferito con una potenza nominale di 80 kVA.
Questo impianto è stato usato per test tecnici pagati dall’industria e
per studi scientifici e tesi universitarie.Purtroppo come spesso
accade in Italia diverse ricerche, anche con buone prospettive, non
suscitano interesse e quindi un adeguato impegno di risorse umane e
finanziarie. Nel resto del mondo le ricerche sono proseguite con lo
sviluppo di decine di impianti, che dimostrano anche una valida
redditività economica ed il rispetto dei criteri di conservazione
del’ambiente. Per quanto riguarda i termovalorizzatori è chiaro che la
bassa capacità di trattamento dei reattori al plasma (<100000 t/anno)
non permette la competizione tra termovalorizzatore e plasma. Il
plasma può essere complementare al termovalorizzatore per lo
smaltimento di rifiuti speciali, pericolosi o non pericolosi. Ad
esempio il trattamento delle ceneri che è un grosso problema
ambientale ed economico può essere risolto con la vetrificazione in
plasma.
NB Fonti "ECOBLOG"


cut
Non è la soluzione, ma un possibile aiuto. Ma tra la ricerca, e la 
pratica, si nasconde a volte, la sconvenienza.
-- 
Saluti.
Strike