Sostenibilità

Da rifiuti a risorse: i materiali hi-tech

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Il rapido sviluppo tecnologico degli ultimi decenni ha portato ad una crescente domanda di materie prime strategiche essenziali, i cosiddetti metalli di specialità, per la maggior parte dei dispositivi elettrici ed elettronici, ormai indispensabili in tutte le economie avanzate, quali telefoni cellulari, batterie agli ioni di litio, fibre ottiche, combustibili sintetici, portando ad una criticità nella disponibilità dell’offerta. Inoltre, la produzione di alcuni di questi elementi risulta attualmente concentrata in un ristretto numero di paesi, per lo più extra-europei (Cina, Russia, Brasile, Sud Africa, ecc.).

Questo ha portato nel 2008 al lancio dell’iniziativa europea sui Raw Materials, che mira a garantire la sicurezza di approvvigionamento di materie prime per la crescita economica del continente. In particolare, gli esperti selezionati dalla Commissione Europea – partecipanti ad un gruppo di lavoro ad hoc – hanno individuato nel 2010 una prima lista di elementi critici (Critical Raw Materials). Tale lista è soggetta a periodica rivalutazione ed è stata aggiornata nel corso del 2013. L’elenco attuale comprende 20 elementi critici la maggior parte dei quali è potenzialmente recuperabile dai RAEE.

Il sistema di raccolta dei RAEE, in Italia, è coordinato dal Centro di Coordinamento RAEE, che ogni anno richiede ai Sistemi collettivi di fornire i dati di immesso sul mercato dell’anno precedente in modo da provvedere alla ripartizione delle nuove quote di raccolta e procedere alla successiva assegnazione dei Centri.

In base alla normativa vigente, che calcola la quantità di RAEE raccolti normalizzati per il volume di prodotti tecnologici immessi nel mercato nei 3 anni precedenti, l’Enea ha ricavato una stima delle percentuali di rifiuti hi-tech raccolti. Nel corso del 2013 sono state raccolte 225.931 tonnellate di RAEE. Tale dato risulta minore rispetto ai quantitativi raccolti nell’ultimo triennio, ma significativamente superiore se confrontato con i dati relativi al primo biennio di piena attività del Sistema RAEE. Nel 2010 si è raggiunto per la prima volta l’obiettivo di raccolta definito dalla Comunità Europea di 4 kg/ab considerando una popolazione di italiana pari a 60,8 milioni di abitanti, ma attualmente tale traguardo risulta nuovamente più lontano: la quantità di rifiuti hi-tech raccolti, infatti, determina un rapporto pari a 3,71 kg/ab. In considerazione dei futuri target previsti dalla nuova normativa, l’Italia si trova inoltre di fronte all’obiettivo di raggiungere una quota di 456.000 tonnellate di RAEE raccolti entro il 2016 e 608.000 tonnellate entro il 2019.

Se confrontiamo, infine, i dati italiani con quelli europei emerge una significativa difficoltà del sistema Italia. Dall’entrata in vigore della nuova direttiva, infatti, gli Stati membri hanno organizzato la gestione dei RAEE con modalità molto differenti tra loro e con risultati non del tutto omogenei, ma le stime indicano una quantità di rifiuti hi-tech prodotti ogni anno in Europa compresa tra i 9 e i 10 Mt a fronte di una raccolta di circa 3,5 Mt di questi rifiuti, con una media pro capite a livello europeo di circa 7,7 kg/ab (www.weee-forum.org).

Un caso di studio: le schede elettroniche. Il lavoro innovativo dell’Enea. Le schede elettroniche rappresentano un rifiuto hi-tech particolarmente ricco in termini di materie prime, visto che costituiscono generalmente la frazione più ricca di tutte le apparecchiature elettriche ed elettroniche. Poiché nel corso del 2013 sono state raccolte complessivamente 37.620 tonnellate di rifiuti di questo raggruppamento, è stato stimato un recupero di schede elettroniche pari a 2.257 tonnellate di unità. Un potenziale considerevole, se si pensa che questo rappresenta appena l’11,2% dell’immesso sul mercato nel 2010.

I laboratori dell’Unità Tecnica Tecnologie Ambientali del centro di ricerche Casaccia dell’Enea hanno sviluppato un processo di recupero di materiali ad alto valore aggiunto da questo prodotto complesso. Il processo si basa su tecnologie di tipo idrometallurgico basato su un approccio “Prodotto Centrico”. Il processo risulta innovativo rispetto alla panoramica italiana ed europea per diversi motivi, infatti: si basa su un approccio basato su una visione olistica del rifiuto, con l’obiettivo di trasformarlo in risorsa; è concepito con una struttura modulare, in modo da poter ottenere prodotti diversi e con gradi di purezza variabili in base alle esigenze e alle eventuali richieste di mercato; gli impianti relativi possono essere di piccole dimensioni (300-1.000 ton/annue) ed emissioni in atmosfera limitate, con impatti ambientali più contenuti e accettabilità sociale maggiore se paragonati a quelli pirometallurgici.

Il processo affianca anche un altro tipo di valorizzazione delle plastiche miste associate, anche questo sviluppato dall’Enea, con l’obiettivo di minimizzare i rifiuti e incrementare la sostenibilità economica complessiva.

Attualmente, è stato anche progettato e risulta in corso di realizzazione un impianto pilota presso il Centro Enea Casaccia, chiamato ROMEO (Recovery Of MEtal by hydrOmetallurgy), che mira a verificare i dati di fattibilità di processo con l’obiettivo di dimostrarne la scalabilità industriale.

Per avere una stima delle potenzialità economiche vere e proprie delle schede elettroniche sul territorio nazionale, si può operare sulla base del valore di mercato di ciascun elemento, dei dati Ocse sui Pc venduti e del peso medio di una singola scheda posto pari a 500 g. In considerazione di una vita media di 3 anni in base alla normativa vigente sugli obiettivi di raccolta, un calcolo ipotetico del valore economico potenziale delle schede elettroniche dei Pc domestici a partire dai dati del 2011 si attesterebbe a 83,6 milioni di euro (Laboratori dell’Unità Tecnica Tecnologie Ambientali dell’Enea).

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