Polimeri sintetici di uso comune: Riutilizzo e riciclo Tullia Aquila

ITI Basilio Focaccia Piano Offerta Formativa a.s. 2011/2012

Dai Polimeri Sintetici alle Plastiche Biodegradabili

Sono polimeri artificiali prodotti dall’industria a partire dal petrolio.

Sono sostanze che hanno la proprietà di ammorbidirsi con il calore in modo da potersi adattare ad uno stampo nel quale, indurendosi, assumono la forma definitiva degli oggetti.

Sono materiali molto utilizzati perché tutti resistenti, leggeri, lavabili, economici e facilmente riproducibili in serie e soprattutto, funzionali alla conservazione dei cibi.

Oggi si producono 700 tipi di plastica.

Prof. Vincenzo De Felice

Materie plastiche di origine Materie plastiche di origine fossile più diffuse e loro fossile più diffuse e loro impieghiimpieghiTipo Usi principali

PE (polietilene) sacchetti, cassette, nastri adesivi, bottiglie, sacchi per la spazzatura, tubi, giocattoli

PP (polipropilene) oggetti per l'arredamento, contenitori per alimenti, flaconi per detersivi e prodotti per l'igiene personale, moquettes, mobili da giardino

PVC (cloruro di polivinile) vaschette per le uova, tubazioni e pellicole isolanti, carte di credito

PET (polietilentereftalato) bottiglie di bibite e di acqua minerale, fibre sintetiche

PS (polistirene) vaschette per alimenti, posate, piatti, tappi

Codici identificativi di riciclaggio

http://youtu.be/wEH5lEh2emE

Secondo il CONAI (COnsorzio NAzionale Imballaggi) gli imballaggi costituiscono il 35% del peso e il 50% del volume

rispetto al totale dei rifiuti che finiscono nelle discariche.

8

Gli imballaggi

LE FUNZIONI DELL’IMBALLAGGIO

Quando si acquista un prodotto, di solito si acquista anche un imballaggio….

…che facilita il trasporto, la conservazione e la protezione della

merce, l’uso e le prestazioni del prodotto....nonché

l’informazione e la comunicazione.

“Imballaggi e Ambiente”Gestione imballaggi

1.. imballaggi

Dott. Eugenio Bora – CONAI

9

% tn/abitante

Austria 1,8 140

Belgio 2,5 145

Danimarca 1,4 159

Francia 18,6 200

Germania 23,4 178

Italia 17,4 200

Olanda 4,8 192

Regno Unito 15,2 155

Spagna 11,1 162

Svezia 2,2 110

Altri 1,6 -

Tot 100

Imballaggi immessi al consumo: 68 milioni di tn


1.. imballaggi


10

Gli imballaggi in Italia

Acciaio (6% fusti) 1.085

Alluminio 1.810

Carta e cartone 6.495

Legno 1.650

Plastica* 9.682

Vetro 1.010

Rigidi accoppiati (all-car-pla) 365

Flessibili da converter (all-car-pla) 1.530

Altro 40

TOTALE 23.64

4

Fatturato Mln €

2006

Produzione 16.280 Export 2.507 Import 1.196Utilizzo 15.157

Quantità kt

Settori di impiego

Food 38%Bevande 34%Non food 28%

Aziende, nr 7.110Addetti, nr 106.150 (stime)

Fonte CONAI-Istituto Italiano Imballaggi

Struttura produttiva

L’industria dell’imballaggio in ITALIA

*Esclusi sacchi RSU


1.. imballaggi


Le plastiche sintetiche giunte a fine vita permangono nell’ambiente per centinaia di anni mentre si foto-degradano, ovvero si riducono in tanti piccoli pezzi, che contaminano il suolo e le acque sotterranee fino ad arrivare al mare, e che entrano nella catena alimentare. Si stima che i sacchetti di plastica provochino l’uccisione di circa 100000 animali marini all’anno (uccelli, tartarughe, balene, delfini ...).

Great Pacific Garbage Patch

Le sostanze tossiche che le materie plastiche possono rilasciare durante il loro smaltimento in discarica (es. bisfenolo A, ftalati, ritardanti di fiamma (polibromodifenileteri) o pigmenti) possono inquinare il terreno e le falde acquifere, specialmente se le discariche non sono a norma.

La combustione delle materie plastiche nei termovalorizzatori è prevista nelle direttive UE solo quando non è praticabile il riutilizzo o il riciclo. Ma spesso tale via entra in competizione con il recupero di materia. Gli impianti più recenti ottengono dalla combustione un minimo di energia elettrica e calore (rendimenti energetici (η) ≤ 0.25 per CdR), ma hanno il problema della gestione delle emissioni tossico-nocive (polveri sottili e diossine).

Strategia UE delle 4 “R”

Riduzione…. della quantità e della nocività per l'ambiente dei materiali costituenti gli imballaggi: dalla fase del processo di produzione, a quella della commercializzazione, della distribuzione, dell'utilizzazione e della gestione post-consumo.Riutilizzo … qualsiasi operazione di riempimento o reimpiego di un imballaggio già utilizzato, per un uso identico a quello per il quale è stato concepito.

Riciclo (riciclaggio)…. l'insieme di strategie volte a recuperare materiali dai rifiuti per riutilizzarli per la loro funzione originaria o per altri fini.

Settimana Nazionale “Porta la Sporta” dal 14 al 22 aprile 2012

CAMBIARE GLI STILI DI VITA

ITALIA NOSTRA CON L’ASSOCIAZIONE DEI COMUNI VIRTUOSI

Diffusione di imballaggi per alimenti riutilizzabili e impilabili in plastica e metallo, con riduzione del consumo di imballaggi a perdere.

Sostituzione di vassoi per frutta e verdura in polistirolo con vaschette in polipropilene, più facilmente riciclabile.

Sostituzione dei sacchetti della spesa in plastica.

Promozione della vendita dei prodotti sfusi.

18Dott. Eugenio Bora – CONAI

La tanica pesa circa il 30% in meno rispetto al tipo di

tanica usato in precedenza, ed è prodotta in parte con

materiale riciclato.È monomateriale in tutte le

sue componenti (tanica, tappo ed etichetta),

facilitando così la raccolta differenziata e il riciclaggio.

FACILITAZIONE DELLE ATTIVITÀ

DI RICICLO

RISPARMIO DI MATERIA PRIMA


2.. CONAI: gestione

Tecnologia brevettata da un'azienda di Pescara, nata nel 2008, denominata C.R.M.P (Centro Riparazione Materie Plastiche), che permette la saldatura a caldo della plastica.

Tale brevetto consente la prevenzione della produzione di quei rifiuti plastici che prima rimanevano inutilizzati ed abbandonati causa rottura.

Attualmente la tecnologia di saldatura è applicata per la riparazione di: cassette, contenitori per l’agricoltura, cassonetti per i rifiuti RSU (di qualsiasi dimensione e tipologia), contenitori per l'industria, contenitori in genere, cisterne, serbatoi, vasche, comunque qualsiasi oggetto realizzato in PE (polietilene) e PP (polipropilene).

Non richiedono per il confezionamento l'utilizzo di flaconi, scatole, pallet per il trasporto, film plastico estensibile, ma solo un tank per il trasporto di svariati litri di prodotto ed il flacone del consumatore. Entrambi i contenitori vengono riutilizzati, generando così rifiuti zero o quasi (i tank correttamente gestiti possono venire riutilizzati anche per 2-3 anni).

Fonte: www.detersivisfusi.it

Vantaggi dei detersivi alla spinaCostano meno dei detersivi in flacone, a parità di qualità.Generano meno rifiuti perché non sono imbottigliati, poi

inscatolati, poi incellophanati.Diminuiscono il traffico e l'inquinamento atmosferico,

oltre che la produzione di gas serra, perché vengono trasportati in tank, senza interstizi tra un flacone e l'altro, ottimizzando così lo spazio ed il numero di camion necessari al trasporto.

http://youtu.be/MEOI_wQ6vE8

La pratica del vuoto a rendere per le bottiglie in PET ne consente fino a 20 riutilizzi, ma per essere economicamente vantaggiosa, richiede standard adeguati di pulizia dei vuoti. Usano il sistema del vuoto a rendere la Norvegia, la Germania, l’Olanda, la Danimarca, la Svezia, la Finlandia, il Belgio, la Croazia e l’Inghilterra (extra Europa gli Usa, il Canada e l’Australia).

Super Store Conad PingueL’Aquilawww.youtube.com/watch?v=KK1oslkabxc&feature=player_embedded

Con i vuoti a rendere si risparmia il 95% di energia per la produzione di nuove bottiglie

Il riciclaggio di bottiglie di plastica riduce l’uso di petrolio. 1 kg di plastica fa risparmiare 2 kg di petrolio

I vuoti a rendere mantengono bassi i prezzi delle bevande, perché l’elevato ritorno di contenitori è ricompensato da meno tasse ambientali

Spiral Island (Messico)

Junk Raft Hawaii

Eco Tech Honduras

Luci d’Artista a Salerno 2011

Recycled Island

Oggi il riciclo è il sistema di smaltimento più vantaggioso sia dal punto di vista ambientale che da quello economico, rispetto al conferimento in discarica o all’incenerimento, per molti tipi di plastica, quelli che possono essere facilmente riciclati. I diversi materiali vanno gestiti separatamente e quindi vengono trasferiti ad impianti che permettono di separare automaticamente le varie tipologie di plastiche in tempi rapidi.

Differenziazione a monte

Raccolta differenziata

Differenziazione a valle

Trattamento Meccanico Biologico in impianti con

recupero di materia

Riduzione dell’impatto ambientale dei successivi processi di trattamento e smaltimento

Valorizzazione delle componenti merceologiche

Facilitazione del recupero di materiali e di energia

Promozione di comportamenti più corretti da parte dei cittadini

Raccolta Differenziata

percentuali di Raccolta Differenziataper regione

anno 2005produzione pro-capite costante al Nord

La Raccolta Differenziata“promuove significativi cambiamenti dei consumi, a beneficio di prevenzione e riduzione della produzione dei Rifiuti”

Prof. Vincenzo Venditto Università di Salerno

28

Il D.lgs 152/06, che recepisce la Direttiva Europea 94/62/CE

sugli imballaggi e i rifiuti di imballaggi, definisce per gli

imballaggi

• Obiettivi di riciclo e recupero

• Obblighi per le imprese (e la Pubblica Amministrazione)

• l’istituzione di CONAI e dei Consorzi dei Materiali


2.. CONAI: normativa e struttura


Il Contributo Ambientale, stabilito per ciascuna tipologia di materiale di imballaggio, rappresenta la forma di finanziamento per ripartire tra produttori e utilizzatori i costi della raccolta differenziata, del recupero e del riciclo degli imballaggi primari, secondari e terziari. L’ente preposto alla gestione degli imballaggi è il CONAI, un consorzio privato a cui tutte le aziende della filiera degli imballaggi, dai produttori delle materie prime agli utilizzatori degli imballaggi devono aderire per legge.

Il ritiro, il riciclo ed il recupero dei rifiuti di imballaggio è assicurato a livello nazionale da sei consorzi obbligatori, uno per ciascun materiale di imballaggio. Tra questi il COREPLA (COnsorzio REcupero PLAstica) è quello che si occupa del recupero delle materie plastiche.

30

Il decreto stabilisce:

PRINCIPI GENERALI : CHI INQUINA PAGARESPONSABILITA’ CONDIVISA

I produttori e gli utilizzatori sono responsabili della corretta gestione ambientale degli imballaggi, La Pubblica Amministrazione deve organizzare sistemi adeguati di raccolta differenziata

•in modo efficiente ed economico •a copertura omogenea del territorio

Il cittadino deve effettuare la raccolta differenziata come indicato dalla Pubblica Amministrazione


2.. CONAI: normativa e struttura


Il riciclaggio meccanico prevede la trasformazione da materia a materia (materia prima-seconda): la plastica non più utilizzata diventa il punto di partenza per nuovi prodotti. Questa tecnica consiste essenzialmente nella rilavorazione termica o meccanica dei rifiuti plastici.

Il riciclaggio chimico prevede il ritorno alla materia prima di base attraverso la trasformazione delle plastiche usate in monomeri di pari qualità di quelli vergini, da utilizzare nuovamente nella produzione.

Implica minimi requisiti di lavorabilità del materiale. Consente di ottenere:dai polimeri termoplastici macinati, granuli o scaglie da utilizzare nella produzione di nuovi manufatti;

dai polimeri termoindurenti macinati, delle frazioni di materiale utilizzabili come cariche inerti nella lavorazione di polimeri termoindurenti/termoplasticivergini, o riempitivi per altri prodotti poiché non possono essere rilavorati essendo infusibili.

La qualità dei prodotti ottenuti è fortemente dipendente dalla qualità della selezione operata sul prodotto di riciclo.

Viene effettuato attraverso la lavorazione di un materiale misto contenente PE, PP, PS, PVC. Il riciclo procede secondo tre fasi:

- triturazione, frantumazione grossolana del materiale

- densificazione- estrusione

Le difficoltà presenti nel riciclo eterogeneo sono legate alle differenti temperature di lavorazione dei polimeri miscelati. Questo problema esclude la possibilità d'impiego di plastiche eterogenee per la realizzazione di prodotti di forma complessa o con spessori minimi.

EurocomItalia si è aggiudicata il primo premio al concorso "Best Recycled Product" (2011) organizzato da EPRO, federazione europea delle associazioni del riciclo di materie plastiche.

La società di Sezze Stazione (LT) ha ottenuto il prestigioso riconoscimento grazie a un'installazione per campi gioco a forma di treno, composta da due

carrozze ed una motrice realizzati in plastica eterogenea riciclata (battezzata dall'azienda

Strongplast).

Per il riciclaggio omogeneo di polimeri termoplastici nel polimero da trattare non devono essere presenti altri polimeri, materiali inerti, cariche o additivi in quantità tale da pregiudicarne la processabilità.

Le possibili metodologie di separazione dei polimeri sono:

- Separazione magnetica- Separazione per flottazione- Separazione per densità- Separazione per proprietà aerodinamiche- Setaccio tramite soffio d’aria- Separazione elettrostatica- Detettori ottici e infrarossi

http://youtu.be/Y8GuPmr8zeY

Prima fase: eliminazione dal materiale plastico degli oggetti non pertinenti come oggetti grossi, non in plastica e non in plastica riciclabile.

Seconda fase: eliminazione delle parti più piccole e leggere e dei film.

Terza fase: separazione del PET dai metalli e dalle altre bottiglie. Un primo detettore ottico separa bottiglie e flaconi in PET dagli altri contenitori. Vengono recuperati i metalli ( ferro ed alluminio) e HDPE e LDPE.

Quarta fase: separazione del PET per colore tramite un detettore ottico. Vengono recuperati PET colorato, PET azzurrato e PET trasparente

Triturazione Lavaggio Macinazione Essiccamento Granulazione (il materiale viene alimentato

in un estrusore munito di una piastra forata con fori del diametro finale di 2-4 mm)

http://youtu.be/x0fHPJxy7gA

8 bevande su 10 vengono vendute in bottiglie di plastica. Il PET è inoltre diventato familiare per diversi altri prodotti come l'olio o l'aceto, cosmetici e detergenti.I vantaggi di questo tipo di plastica: è molto più leggero del vetro è più ecologico del PVC presenta un’alta stabilità chimica è più pratico delle lattine di metallola produzione di articoli in PET riciclato (R-PET) da bottiglie post-consumo richiede il 60% di energia in meno rispetto all'impiego di PET vergine.

Freudenberg Politex è una multinazionale con sede e direzione centrale a Novedrate (CO), dove opera in due stabilimenti. Il terzo stabilimento italiano è a Pisticci (MT). Il core business del Gruppo è la produzione di nontessuti in poliestere, realizzati con tecnologia sia da fiocco che da filo continuo.Il mercato principale del Gruppo è il settore delle costruzioni, dove i nontessuti della divisione “Roofing” sono venduti come armature per guaine bituminose destinate all’impermeabilizzazione dei tetti.

Riciclo meccanico di PET da bottiglie

Prof. Gaetano Guerra Università di Salerno

Produzione di scaglie di PET da bottiglie


Preparazione di FIBRE, FIOCCO, Tessuto-non-tessuto

Estrusione di Fibre

NON-TESSUTO

Fiocco


Guaine per Impermeabilizzazione

Costituite daTessuto non-tessuto di PET+bitume


www.ingdibella.itIng. Di Bella Francesco

Codice Riciclo Nome del Polimero Abbreviazione Usi

1 Polietilene tereftalato o arnite

PETE o PET Riciclato per la produzione di fibre poliestere, fogli termoformati, cinghie, bottiglie per bevande.

2 Polietilene ad alta densità

HDPE Riciclato per la produzione di contenitori per liquidi, sacchetti, imballaggi, tubazioni agricole, basamenti a tazza, paracarri, elementi per campi sportivi e finto legno.

3 Cloruro di polivinile

PVC o V Riciclato per tubazioni, recinzioni, e contenitori non alimentari.

4 Polietilene a bassa densità

LDPE Riciclato per sacchetti, contenitori vari, dispensatori, bottiglie di lavaggio, tubi e materiale plastico di laboratorio.

5 Polipropilene o Moplen

PP Riciclato per parti nell'industria automobilistica e per la produzione di fibre.

6 Polistirene o Polistirolo

PS Riciclato per molti usi, accessori da ufficio, vassoi per cucina, giocattoli, videocassette e relativi contenitori, pannelli isolanti in polistirolo espanso (es. Styrofoam).

7 Altre plastiche, tra le quali

Polimetilmetacrilato, Policarbonato, Acido polilattico, Nylon e Fibra di

vetro

ALTRI

Impieghi dei polimeri riciclatiImpieghi dei polimeri riciclati

Il decreto ministeriale 18 Maggio 2010 n.113 consente anche in Italia l'impiego di PET riciclato nel confezionamento di acque minerali.

La PepsiCo Beverages Canada ha presentato il 13 Luglio 2011 la prima bottiglia interamente realizzata al 100% in plastica PET riciclata.

Rientrano nel riciclo chimico i processi termo-chimici di conversione per scarti plastici, che mirano a ottenere combustibili e chemicals o a depolimerizzare la materia plastica. Pirolisi → miscela di idrocarburi liquidi e gassosi simili al petrolio.Idrogenazione → idrocarburi liquidiGassificazione → miscela di idrogeno e ossido di carbonioChemiolisi: serie di processi chimici di depolimerizzazione, indicati per i soli polimeri di condensazione (PET, PA, PUR).

GLICOLISIll PET viene fatto reagire (sotto pressione a 200°C) con eccesso di glicole etilenico (EG). Questo processo inverte la reazione di polimerizzazione per dare bis-β-idrossietiltereftalato (BHET) e polimeri a catena corta.

METANOLISI:Transesterificazione, base catalizzata, con metanolo (sotto pressione a 200°C) → depolimerizzazione della molecola. I prodotti che si ottengono sono dimetiltereftalato (DMT) ed EG.

IDROLISI Trattamento con acqua e soda caustica → acido tereftalico (TA) ed EG.

Sostenibilità economica solo per linee di produzione superiori alle 50000 t/anno

Necessità di stoccaggio costante di grandi quantità di “balle” di bottiglie

Aumento progressivo del costo delle balle Elevato impatto ambientale

Si stanno studiando nuovi catalizzatori che favoriscano processi di depolimerizzazione più vantaggiosi dal punto di vista economico, ma anche ambientale.

Riciclo energeticoRiciclo energetico(ideale per polimeri di basso costo)(ideale per polimeri di basso costo)

Monomeri:EtilenePropileneDieni

PolimeriPolietilenePolipropileneGomme etilene-propilene

Petrolio(miscela di idrocarburi)

CO2 + H2O + Energia

Calore di combustione dei polimeri paragonabile a quello dei monomeri idrocarburici da cui derivano


RECUPERO = RICICLO + RECUPERO ENERGETICO

La Germania ricicla l’83,8% e la Spagna il 41,9% degli imballaggi

Riduzione del consumo di materie prime non rinnovabili Riduzione del consumo di acqua Riduzione della messa a discarica di materia Riduzione delle emissioni di gas a effetto serra Contenimento del conferimento indiscriminato dei rifiuti

in discarica Riduzione dei consumi di energia Riduzione della produzione di ceneri da combustione Riduzione dell’emissione di composti organici Promozione dello sviluppo di attività industriali e di

servizi nell’ambito della green economy

Rispetto all’incenerimento

Costi di raccolta e trasporto altissimi a causa del basso peso del materiale

Comporta un degrado del materiale Può essere realizzato un numero limitato di volte Richiede una selezione accurata dei materiali Comporta una scarsa quantità e una bassa qualità

dei prodotti finali Se è eterogeneo produce prodotti di scarso valore

non più riciclabili Ha diffuso l'idea che esso giustifica condotte

consumistiche

Promuovere politiche che vadano nella direzione indicata dalla Unione Europea nella strategia delle 4 “R”, e che rispettino sempre più scrupolosamente l’ordine di priorità.

….. E poi ci sono i biopolimeri!

Grazie per l’attenzioneGrazie per l’attenzione

Riflessione conclusivaRiflessione conclusiva

Polimeri sintetici di uso comune: Riutilizzo e riciclo Tullia Aquila

Documents

Transcript of Polimeri sintetici di uso comune: Riutilizzo e riciclo Tullia Aquila