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Per la costruzione di un’automobile viene impiegata una grande varietà di materiali, di cui la maggior parte viene rilavorata e riciclata una volta concluso il ciclo di vita della vettura. La prima parte del nostro approfondimento sul “riciclo” riguarda le automobili convenzionali, mentre la seconda parte è dedicata ai componenti dei veicoli elettrici.
L’anno scorso, sulle strade svizzere hanno circolato circa 4,7 milioni di automobili. Secondo i dati della Fondazione Auto Recycling Svizzera, sono state rottamate 250’000 vetture e sono stati esportati 141’800 veicoli, principalmente nell'Europa orientale e meridionale, ma anche in Africa. Daniel Christen, direttore della fondazione, spiega: “C’è stato un cambiamento nelle esportazioni. Oggi si esportano più veicoli nei paesi balcanici che in Africa. Questo è probabilmente legato a COVID-19 o alle rotte commerciali”.
Per circa 20 anni, i produttori e gli importatori di automobili sono stati obbligati per legge a ritirare i veicoli fuori uso e inviarli al riciclaggio. Almeno il 95% del peso del veicolo deve essere riciclato. Il riciclaggio dei materiali viene suddiviso in riciclaggio delle materie prime, riciclaggio meccanico e riciclaggio termico. Questo significa che i composti del materiale vengono scomposti nei loro materiali originali oppure che la struttura chimica del materiale viene mantenuta per un ulteriore riutilizzo. Nel riciclaggio termico, il materiale viene bruciato e l’energia termica rilasciata viene utilizzata per il riscaldamento.
Il corpo grezzo di un’automobile è per lo più fatto di acciaio di varia resistenza. Il cofano e le porte sono spesso in alluminio o in plastica. Alcune auto sportive ad alte prestazioni hanno interni in plastica rinforzata con fibra di carbonio ed esterno in alluminio.
Nel riciclaggio, i materiali dovrebbero essere separati quanto più possibile nei loro componenti. Il 70-75% del peso di un’automobile è costituito da metalli, che sono relativamente facili da riciclare. Il 98% circa viene recuperato e riutilizzato come materia prima.
Il riciclaggio dell’acciaio richiede il 60-75% di energia in meno rispetto alla produzione primaria. Con l’aiuto di magneti, i materiali ferrosi vengono estratti dal materiale triturato. Il rottame di acciaio purificato e di acciaio inossidabile viene fatto passare in un forno elettrico da dove il metallo fuso passa ad un’ulteriore lavorazione per rimuovere il carbonio e l’azoto in eccesso. In questo modo si ottiene un prezioso materiale secondario.
L'alluminio recuperato dalla frazione di metallo non ferroso frantumato viene fuso. L’energia richiesta per questa operazione rappresenta solo il 5% dell'input energetico richiesto per la produzione dalla bauxite. L’energia utilizzata nella produzione primaria dell'alluminio viene quindi trattenuta nel materiale. Nel riciclaggio a materiale singolo, non c'è perdita di qualità del metallo. Tuttavia, il riciclaggio di diversi materiali in alluminio comporta un “downcycling”, vale a dire che la qualità del materiale, una volta fuso, è inferiore.
In più, un’automobile convenzionale di fascia media contiene circa 25 kg di rame, un veicolo elettrico anche più di 70 kg. Grazie all’attento riciclaggio delle auto fuori uso, quasi la metà del fabbisogno di rame è attualmente coperto dal rame riciclato.
Anche se la plastica ha parzialmente sostituito i metalli, la sua quota rimarrà a circa il 20%. Tuttavia, le diverse varietà non possono essere separate con una qualità soddisfacente e a costi ragionevoli. Questo significa che, anche in questo caso, il suo riutilizzo risulterà in un “downcycling” e i materiali ottenuti dal riciclo potranno essere utilizzati solo per componenti che devono soddisfare dei requisiti di qualità inferiori.
Per la plastica rinforzata con fibre di carbonio, che è sempre più utilizzata nei componenti strutturali grazie alle sue proprietà di alta resistenza, non ci sono ancora metodi di lavorazione adeguati ed economici. I metodi convenzionali non sono adatti per separare e riciclare le fibre di carbonio. Uno studio della RWTH Aachen University ha inoltre dimostrato che queste fibre non possono essere completamente distrutte dai processi convenzionali di incenerimento dei rifiuti.
Se nel riciclaggio delle auto a fine vita i metalli possono essere riutilizzati in modo relativamente semplice, rimane un residuo che non può essere separato per componente. Comunemente chiamato Resh (materiale residuo di frantumazione), questo residuo consiste in rifiuti non metallici di plastica, tessuti o materiali di gomma, così come vetro, pelle e vernice. Questi residui sono mescolati ai rifiuti negli impianti di incenerimento o vanno smaltiti come rifiuti pericolosi.
Non tutti i problemi di riciclaggio sono risolti, ma vale la pena notare che i produttori di automobili si affidano sempre più a materiali riciclati e a componenti realizzati con materie prime rinnovabili. Tuttavia, questi riciclati non sono materiali inferiori, soddisfano gli stessi standard di qualità delle materie prime. L'Audi, per ad, realizza il rivestimento dei suoi sedili con bottiglie in PET usate. Molti altri tra i principali produttori usano la termoplastica rinforzata con fibre di canapa, sisal, lino, banana o kenaf per i pannelli delle porte interne e altri rivestimenti. Per i loro tappeti e materiali isolanti, Jaguar e Rover usano Econyl, una fibra di nylon riciclata prodotta dal produttore italiano di fibre sintetiche Aquafil da plastiche di scarto.
I materiali alternativi non vengono utilizzati solo per l'interno dei veicoli, ma anche per gli pneumatici. Continental sta testando degli pneumatici in cui la gomma naturale è parzialmente sostituita da denti di leone. BMW sta equipaggiando la X5 x-Drive 45e con pneumatici Pirelli fatti di gomma naturale sostenibile e rayon, un materiale di rinforzo a base di legno. I laboratori federali svizzeri per la prova dei materiali e la ricerca (EMPA) stanno studiando la possibilità di utilizzare pneumatici usati per le superfici stradali. La materia prima sarebbe disponibile in abbondanza, dato che ogni anno devono essere smaltiti circa 70’000 tonnellate di pneumatici usati in Svizzera. Invece di aggiungerli a Resh o bruciarli nei cementifici, potrebbero essere mescolati con l’asfalto, che viene già riciclato. Il progetto di ricerca dell'EMPA mira a definire i benefici che le particelle di gomma degli pneumatici di scarto porterebbero in termini di plasticità, recupero delle deformazioni e durata della superficie stradale.
Testo: Stephan Hauri
Immagini: zVg