“TECNOLOGIE PER LA GESTIONE SOSTENIBILE DEI...

Progetto “Tecnologie per la gestionesostenibile dei rifiuti”

IL PROGETTO DI ENTE

“TECNOLOGIE PER LA GESTIONE

SOSTENIBILE DEI RIFIUTI”

a cura di Maurizio Coronidi

Workshop“ENEA e le tecnologie

per la gestione sostenibile dei rifiuti”Roma, 18/06/2008

Maurizio Coronidi 2


ENEAEnte per le Nuove Tecnologie, l’Energia e l’Ambiente

L’ENEA svolge attività di ricerca, sviluppo ed innovazione tecnologica nei settori dell'energia, dell'ambiente e delle nuove tecnologie, a supporto delle politiche di competitività e di sviluppo sostenibile del Paese.

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AREE DI INTERVENTO E METODOLOGIA ENEA

Energia pulitaTecnologie per il territorioTecnologie per il futuroApplicazioni avanzate di tecnologie

ed opera nell’ambito di quattro Aree tematiche:

mediante lo sviluppo di:• Progetti strategici• Linee di attività programmatiche

• Ambiente, Cambiamenti Globali e Sviluppo Sostenibile• Biotecnologie, Agro-industria e Protezione della Salute• Fusione, Tecnologie e Presidio Nucleari• Tecnologie Fisiche e Nuovi Materiali• Tecnologie per l’Energia, Fonti Rinnovabili e Risparmio Energetico

L’ENEA è strutturato in cinque Dipartimenti:

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Il MACRO-OBIETTIVO di ciascun PROGETTO è la realizzazione di iniziative industriali:

sostenibilicalate nel territoriointegrate nei sistemi di gestione e/o nei compartimirate alla introduzione di tecnologie innovative

I PROGETTI DI ENTE

I PROGETTI DI ENTE, strategici per il Paese, sono individuati partendo dalla domanda attuale e potenziale di ricerca e tenendo conto delle competenze esistenti nell’Ente.

I 18 PROGETTI DI ENTE nascono con un forte carattere interdisciplinare e coinvolgono i ricercatori secondo un modello organizzativo che garantisce l'integrazione delle competenze presenti in ENEA e l'attivazione delle infrastrutture proprie dei diversi Centri di ricerca dell'Ente.

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GERARCHIA DI GESTIONE DEI RIFIUTI E SVILUPPO SOSTENIBILE

Minimizzazione

Riuso

Riciclaggio

Recupero Energetico

Smaltimento

Sostenibilitàmassima

Sostenibilitàminima

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SCHEMA DI CICLO DI GESTIONEDEL RIFIUTO URBANO INDIFFERENZIATO

TMBRU indiff.

Perdite diprocesso

5-10

FOS ariutilizzo

5-10Scarti10-20

discarica

“CDR”15-25

Co-incenerimentocon rifiuti speciali

Produzionecombustibili derivati

FOS10-15

Tecnologie innovativerecupero energetico

energiaBioreattore

materiali2-5

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IDROGENO

AMMONIACA

METANOLO

DME

VAPOREFUEL CELLS

OSSIGENO

REAGENTITURBINE A GAS

CICLO A VAPORE

METALLI INERTI EFFLUENTI LIQUIDIRecupero materia_energia_gassificazione.xls

PRETRATTAMENTOGASSIFICAZIONE

RIFIUTITRATTAMENTO

SYNGAS

MIX PLASTICHE

RECUPERO SCORIE

TRATTAMENTO EFFLUENTI

RECU

PERO

DI

MATER

IA

RECUPERO METALLI

CICLI COMBINATI

IMPIANTO INDUSTRIALE

RECU

PERO

DI

ENER

GIA

FANGHI

CDR

IMPIANTO DI GASSIFICAZIONE

SYNGAS (CO +H2)

POST-TRATTAMENTI

SPECIFICI

PNEUMATICI

OLI USATI

VERSO UNA GESTIONE DEI RIFIUTIINTEGRATA E SOSTENIBILE

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IL PROGETTO “TECNOLOGIE PER LA GESTIONESOSTENIBILE DEI RIFIUTI”

MACROOBIETTIVO GENERALERealizzazione di iniziative industriali sostenibili

mirate alla introduzione,a livello di sistemi territoriali di gestione e/o di comparti industriali,

di tecnologie innovative di trattamento e recupero dei rifiuti

OBIETTIVI SPECIFICISviluppo a livello pre-industriale di tecnologie innovative

di recupero integrato di materia ed energia

Validazione tecnico-economica delle sinergie ottenibili dall’integrazione dei trattamenti di differenti flussi di rifiuti

Riduzione dello sfruttamento delle risorse naturali edell’impatto connesso ai sistemi di gestione dei rifiuti

Attuazione di un intervento dimostrativo, per il trasferimento tecnologico e la diffusione di tecnologie innovative di trattamento

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GASSIFICAZIONE DI RIFIUTIE RECUPERO SINERGICO DI MATERIA E DI ENERGIASviluppo del processo di gassificazione su scala significativa

Valutazioni sull’utilizzo del syngas per produzione energetica

Sviluppo di processi per il recupero del syngas:• separazione della CO2• produzione di idrogeno• utilizzo del gas in dispositivi energeticamente efficienti• sintesi FT per la produzione di combustibili e/o chemicals

Sviluppo del processo di riduzione del char di pirolisi e di sintesi di polveri ceramiche

Applicazione del processo a rifiuti (fonte di carbonio) per la produzione di materiali ad alto valore aggiunto (carburi)

Valutazione della sostenibilità complessiva del processo

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PROCESSO TERMICO ORIENTATO AL RECUPEROSINERGICO DI MATERIALI E DI ENERGIA

Rifiuti

Riduzione carbotermica

Trattamento termico

Trattamento del gas

Pulizia del gas Sintesi FT

Idrocarburi liquidi

Polveri ceramiche

Recupero di materia

Gas residuoRecupero di

energia



PROCESSI TERMICI INNOVATIVIPER IL RECUPERO DI MATERIA DA RIFIUTI

Sviluppo di un processo di recupero di fibre inorganiche (carbonio, vetro, kevlar) da rifiuti a matrice plastica

Caratterizzazione del materiale recuperato

Individuazione e sperimentazione dell’impiego di materiali compositi rinforzati con fibre di recupero (biciclette, barche, racchette, sci, automobili)

Valutazione della sostenibilità complessiva del ciclo integrato di recupero e riciclo



ANALISI TERMOGRAVIMETRICA

IMPIANTI IN SCALA BANCO

FORNO ROTANTE

FORNO TUBOLARE



FORNO ROTANTE

IMPIANTI IN SCALA PILOTA

IMPIANTO DI PIROLISI A LETTO FISSO

IMPIANTO DI PIROLISI E STEAM REFORMING

IMPIANTO DI PIROGASSIFICAZIONE A LETTO FLUIDO



IMPIANTI IN SCALA DIMOSTRATIVA

COMBUSTORE CATALITICO

IMPIANTO DI COMBUSTIONEIMPIANTO MOBILE DI TERMODISTRUZIONE

IMPIANTO MOBILE DI TRATTAMENTO DEL PERCOLATO



TECNICHE DI GESTIONE DELLE FRAZIONIORIGINATE DAL TRATTAMENTO MECCANICO DI RU

applicazione di additivi di origine vegetale ai fini della bio-stabilizzazione e della riduzione delle emissioniodorigene di frazione organica da selezione meccanica

applicazione di particolari tecniche di stabilizzazione bio-chimica della frazione secca e umida

misure non convenzionali (potere metanigeno) sulla frazione secca, finalizzate alla previsione del comportamento in discarica (ecoballe campane)

metodi di caratterizzazione di rifiuti a prevalente matrice organica, soggetti a processi spontanei di degradazione aerobica/anaerobica



SVILUPPO DI TECNOLOGIE AVANZATEAPPLICABILI ALLA DIFFERENZIAZIONE

E ALLA CERNITA DEI RIFIUTI

etichette di identificazione in radio frequenza (RFID), integrate con sistema di lettura della risposta spettrale (a bocca di impianto)

sensori miniaturizzati a stato solido per l’individuazione di rifiuti radioattivi (a bocca impianto o su compattatori)

rilevazione e “sorting” dei materiali di rifiuto mediante analisi spettroscopica delle emissioni atomiche generate dal rilassamento di plasma indotto da un laser impulsato (tecnica LIBS)



INIZIATIVE IN ATTO

PIA/MIDA Sviluppo di tecnologie innovative per l’aumento dell’efficienza energetica di un impianto basato sul processo di gassificazione di CDR

Penguin Processo energetico basato sugassificatore updraft integrato con miniturbina per la valorizzazione del CDR

Provincia di Crotone Protocollo di intesa per ricerca e sviluppo, realizzazione di prototipi e diffusione delle fonti rinnovabili

MATTM Convenzioni per la sperimentazione di processi innovativi per il recupero ambientale della FOS e per il trattamento della frazione secca



INIZIATIVE IN PROSPETTIVAIndustria 2015 Termo-presso-essiccazione dei rifiuti

Gassificazione combinata di CDR, rifiuti e biomasseGenerazione di energia da bioreattoreValorizzazione del syngas prodotto da rifiutoProduzione di biocarburanti ed energia da biomasse e CDR Recupero e riciclaggio delle fibre di carbonio

Convenz. MATTM VALUTAZIONE DELLE TECNOLOGIE di trattamento dei rifiuti nell’ottica del Life Cycle thinking

TECNOLOGIE SU RIFIUTI URBANI: processi termici innovativi per la produzione di idrogeno per autotrazione

TECNOLOGIE SU RIFIUTI SPECIALI: processi innovativi (piro-gassificazione, torcia plasma) di trattamento rifiuti residuali

• produzione idrogeno da rifiuti o da syngas• sistemi innovativi di cernita intelligente• “nasi elettronici” per monitoraggio emissioni odorigene

Regione Lazio sviluppo di tecnologie, componenti e sistemi per la gestione sostenibile del ciclo dei rifiuti:



IPOTESI DI INTERVENTO DIMOSTRATIVOA LIVELLO DI FLUSSO DI RIFIUTI

Fonte di finanzamento European Commission – 7FP

Partner industriali Pirelli Ambiente, ETRA, Cometas, Sicav, Elastrade, FEBE Ecologic

Partner scientifici RWTH, Tubitak MRC, IMEC

Oggetto dell’intervento Applicazione di tecnologie innovative per il recupero di materia e di energia da flussi di rifiuti residuali

Finalità dimostrative Sostenibilità del recupero integrato di materia e di energia da pneumatici di rifiuto, attuato mediante produzione di materiali ad elevato valore aggiunto (SiC) e di energia



7FP CALL 2008: IL PROGETTO “TYGRE”

GASSIFICAZIONE DI PNEUMATICI A FINE VITAPER LA PRODUZIONE DI MATERIALI CERAMICI

AD ALTO VALORE AGGIUNTO

Sviluppo di un processo ad alta temperatura per la gassificazione di rifiuti, la riduzione del char di pirolisi e la sintesi di polveri ceramiche

Applicazione del processo a specifiche tipologie di rifiuti (pneumatici fuori uso e rifiuti di vetro) utilizzate come fonte di carbonio e di silicio per la produzione di materiali ad alto valore aggiunto (carburo di silicio, SiC)

Valutazione della sostenibilità del processo di recupero del rifiuto e di riciclaggio del prodotto

Realizzazione ed esercizio di un dimostratore



7FP CALL 2008:IL PROGETTO “TYGRE”

4) Preparazione manufatto

5) Trattamento gas

6) Produzione di energia

2) Gassificazione

3) Sintesi ceramica

1) Preparazione alimentazione

Obiettivi quantitativi:•Recupero di materia > 30%•Recupero totale (inclusa energia) > 75%



7FP CALL 2008: IL PROGETTO “TYGRE”

VERSO L’ATTUAZIONE

Costo del Progetto 5.0 MEuro

Co-finanziamento UE 3.5 MEuro

Durata del Progetto 42 mesi

Sintesi della valutazione UE• contenuto tecnico-scientifico 4,5/5• implementazione e gestione 4,5/5• impatto potenziale 5/5

Tempistica prevista grant agreement entro l’anno



IPOTESI DI INTERVENTO DIMOSTRATIVO PER L’APPLICAZIONE DI TECNOLOGIE INNOVATIVE A LIVELLO DI CICLO INTEGRATO DI GESTIONE

Produzione di idrogeno da rifiuti o da syngas

Produzione di chemicals da rifiuti

Tecnologie avanzate per la cernita intelligente dei rifiuti:• etichetta di identificazione in radio frequenza• sensoristica di individuazione rifiuti radioattivi• differenziazione di materiali mediante laser impulsato

Tecniche avanzate di monitoraggio emissioni odorigene



RISULTATI ATTESIDALL’INTERVENTO DIMOSTRATIVO

Elevata valenza tecnologica

Diffusione di tecnologie emergenti

Generale riduzione degli impatti ambientali

Contenimento delle emissioni

Finalità non solo energetiche, ma di recupero di materiali (anche ad elevato valore aggiunto)

Integrazione nel sistema territoriale

Facilitazione del consenso

Sostenibilità complessiva dell’intervento



GRAZIE DELL’ATTENZIONE E…

… BUON PROSEGUIMENTODEL WORKSHOP !!!

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