La transizione verso l’economia Circolare e la situazione impiantistica nel ciclo integrato dei rifiuti Marco Frey e Paolo Ghezzi
11 ottobre 2021
Le transizioni e le condizioni abilitanti
Ricerca e innovazione
Economia circolare
Digitale
Energetica
Capitale umano e sociale
Infrastrutture materiali e immateriali
Alimentare
Cambiamento climatico
Finanza
Piano di azione europeo del marzo 2020 e Settori prioritari A Marzo nuovo piano d’azione, comprensivo di una politica per i prodotti sostenibili volta a sostenere una progettazione circolare, dando priorità alla riduzione e al riutilizzo dei materiali prima del loro riciclaggio. Saranno definite misure volte ad incoraggiare le imprese a offrire, e a consentire ai consumatori di scegliere, prodotti riutilizzabili, durevoli e riparabili. Le azioni del New Green Deal per l’economia circolare includono, inoltre, una strategia industriale specifica, iniziative volte a stimolare i mercati guida per prodotti circolari e a impatto climatico zero, riforme legislative in materia di rifiuti.
Il PIANO Incentra l'attenzione sui settori che utilizzano più risorse e che hanno un elevato potenziale di circolarità: • elettronica e TIC: un'"Iniziativa per un'elettronica circolare" per prolungare il ciclo di vita dei prodotti e migliorare la raccolta e il trattamento dei rifiuti; • batterie e veicoli: un nuovo quadro normativo per le batterie al fine di migliorare la sostenibilità e aumentare il potenziale di circolarità delle batterie; • imballaggi: nuove disposizioni vincolanti che definiscono cosa è consentito sul mercato dell'UE. Sono incluse prescrizioni per la riduzione degli imballaggi eccessivi; • plastica: nuove disposizioni vincolanti relative al contenuto riciclato e attenzione particolare alla questione delle microplastiche e alle plastiche a base biologica e biodegradabili; • tessili: una nuova strategia dell'UE per i tessili per rafforzare la competitività e l'innovazione nel settore e promuovere il mercato dell'UE per il riutilizzo dei tessili; • costruzione e edilizia: una strategia generale per un ambiente edificato sostenibile che promuova i principi della circolarità per gli edifici; • alimenti: una nuova iniziativa legislativa sul riutilizzo al fine di sostituire, nei servizi di ristorazione, gli imballaggi, gli oggetti per il servizio da tavola e le posate monouso con prodotti riutilizzabili;
Il PNRR (Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza) Il PNRR (Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza) prevede investimenti per 221 miliardi di euro, di cui 68,6 mld in economia circolare, al fine di migliorare la sostenibilità e la resilienza del Paese e del sistema economico. Un’attenzione speciale è rivolta al comparto del Tessile italiano e ci si pone un obiettivo ambizioso: rigenerare il 100% dei rifiuti tessili, potenziando la rete di raccolta differenziata e coinvolgendo i “Textile Hubs“, nuovi impianti per il recupero, il riuso e il trattamento/riciclo. Ciò genererà nuove materie prime per le catene del valore tessili, che sono per lo più costituite da PMI (circuito chiuso fibra-fibra), e per la simbiosi con altre industrie europee (ad es. automobilistico o altre industrie), e consentirà la creazione di un nuovo mercato europeo delle materie prime secondarie risparmiando costi aggiuntivi legati ai rifiuti.
Il concetto di Economia Circolare Economia circolare è un termine per definire un sistema economico pensato per potersi rigenerare da solo. Un sistema industriale che è ristorativo e rigenerativo per intenzione e design, capace di ricostituire il capitale naturale e il capitale sociale. Secondo la definizione della Ellen MacArthur Foundation (2014), in un'economia circolare i flussi di materiali sono di due tipi: quelli biologici, in grado di essere reintegrati nella biosfera, e quelli tecnici, destinati ad essere rivalorizzati senza entrare nella biosfera.
Un noto studio (Kirchherr et al, 2017) ha analizzato 114 diverse definizioni di EC ottenute attraverso una revisione sistematica della letteratura scientifica e non, trovando che: o La più comune interpretazione del concetto di EC fa riferimento al framework delle 3 R (reduce, reuse, recycle) o Molti autori considerano l’EC come una strada verso la prosperità economica; o Pochissime definizioni fanno riferimento esplicito ai modelli di business o Pochissime definizioni includono la dimensione sociale
5
La circolarità sistemica Approvigionamento RENEWABLES AND REUSE Riciclaggio
Design
RECYCLE
REDESIGN
Produzione
Raccolta
REMANUFACTURING
RECOVER
Consumo REDUCE
Distribuzione REVERSE
LOGISTICS
I principi e i vantaggi dell’economia circolare System Thinking
Accountability
Innovazione
Value optimisation
Stewardship
Collaborazione
La circolarita paga: risultati riconducibili a una nostra ampia indagine 2) Fase di Design Popolazione
% rispondenti sul totale
Rispondenti
Aziende iscritte
52.000
1894
4%
Aziende commerciali
42.000
1365
3%
2700
204
8%
370
24
6%
97.070
3.487
4%
Produttori Produttori MPS Totale
3) Fase di produzione:
• • • •
La cosiddetta “simbiosi industriale” non è più un mito: gli scarti di produzione del 50% delle aziende italiane sono con varie modalità riutilizzati come input in processi di produzione di altre aziende dello stesso settore o di settori diversi. Si pensi che oltre il 70% degli scarti di produzione di 1 azienda su 10 sono riutilizzati come input in altri processi di produzione. Quasi il 40% delle aziende offre sul mercato prodotti costituiti, almeno in parte, da materiale riciclato. Ben il 30% delle aziende già oggi attua iniziative volte a fornire servizi di riparazione/sostituzione delle componenti danneggiate (oltre a quelli previsti dalla legge) al fine di aumentare la vita utile del proprio prodotto finito. Livello di circolarità nelle imprese italiane
Nel 2017 su incarico di Conai abbiamo misurato il livello di «circolarità» nell’economia italiana attraverso una survey su 3.800 aziende.
https://www.researchgate.net/publication/316994452_L%27Economia_Circolare_in_Italia
• • • •
Una azienda italiana su 3 offre sul mercato prodotti che sono disassemblabili in componenti “mono-materiali” per almeno il 50% delle parti ci cui sono composti. Inoltre, sempre una azienda su 3 offre sul mercato prodotti che sono riciclabili per oltre il 70% del materiale che li compongono. Oltre il 30% delle aziende italiane oggi ha già attuato iniziative nella fase di design e di progettazione del prodotto volte ad ottimizzare l’utilizzo di imballaggio (ad esempio minimizzando gli spazi vuoti nel prodotto confezionato) Quasi il 25% delle aziende ha implementato azioni per incrementare la vita utile del proprio prodotto tramite ad esempio, la progettazione per componenti modulari facilmente smontabili e sostituibili e/o la preferenza di componenti e giunture standardizzate (e quindi con ricambi più agevolmente reperibili).
CLUSTER
Revenues trend Employees Clients trend in N. of employees in the last 3 trend in the last the last 3 years years 3 years
1 Informers
.0758429
.0532709
-.0847115
.0740135
2 Linear Companies
-.1363626
-.083653
-.0556162
-.1354623
3 Circular Designers
.2136356
.0714534
.1154512
.1250122
4 Housekeepers 5 Circular Champions
-.0651401
.0277116
.1331479
-.0013005
.1495043
.1698485
.1395118
.2367019
Tecnologie «disruptive» (in relazione al business model adottato) Catena della fornitura circolare Utilizzare materie completamente rinnovabili, riciclabili o biodegradabili che possono essere utilizzati in cicli di vita consecutivi
Recupero e riciclo Creare un Sistema di produzione e consumo in cui tutto ciò che veniva considerate scarto o rifiuto possa essere rivitalizzato per nuovi usi (simbiosi industrial, by-products exchanges) Allungamento della vita utile del prodotto Allungare la vita utile del prodotto, generando ricavi attraverso la durata piuttosto che il volume (repairing, remanufacturing, remarketing) Piattaforme di condivisione Sviluppare piattaforme che permettano all’utilizzatore di utilizzare al meglio i prodotti attraverso la condivisione e lo scambio con i “peers”, piattaforme per la condivisione fra utilizzatori di prodotti (singoli o organizzazioni) per massimare l’utilizzo di un prodotto. Dal prodotto al servizio I prodotti sono utilizzati da 1 o più clienti attraverso un contratto di noleggio o di pagamento per l’utilizzo 9
La situazione impiantistica dei rifiuti RIFIUTI URBANI
RIFIUTI SPECIALI
30 milioni (t)
153 milioni (t)
15 milioni (t)
113 milioni (t)
5.4 milioni (t)
3.2 milioni (t)
6.3 milioni (t)
12 milioni (t)
515.000 (t) urbani 4 milioni (t) Speciali
7 milioni (t) Speciali
197.000 (t) urbani
10.839 IMPIANTI
IMPIANTI PER RIFIUTI SPECIALI (2019) Recupero materia
4.619
Autodemolizione
1.462
Rottamazione
94
Frantumazione
32
Produttivi con recupero
1.303
Trattamento chimico-fisico
710
Stoccaggio
1.756
Incenerimento
81
Coincenerimento
304
Discarica
305
Compostaggio e digestione
173
RIFIUTI SPECIALI PRODOTTI IN TOSCANA (ton 2019): 10.086.823 (6.5%)
755 IMPIANTI
Recupero materia
4.619
392
Autodemolizione
1.462
60
Rottamazione
94
0
Frantumazione
32
2
Produttivi con recupero
1.303
26
Trattamento chimico-fisico
710
58
1.756
173
Incenerimento
81
8
Coincenerimento
304
14
Discarica
305
15
Compostaggio e digestione
173
17
Stoccaggio
7% in numero 6% per rifiuti trattati
656 IMPIANTI
IMPIANTI PER RIFIUTI URBANI (2019) Compostaggio
281
trattamento aerobica/anaerobica
41
Digestione anaerobica
23
Trattamento meccanico meccanico/biologico
130
Incenerimento
37
Coincenerimento
13
Discarica
131
IMPIANTI PER RIFIUTI URBANI (2019)
RIFIUTI URBANI PRODOTTI IN TOSCANA (ton 2019): 2.277.000 (7.5%)
42 IMPIANTI
Compostaggio
281
15
295.000 (7.5%*)
trattamento aerobico/anaerobico
41
1
4.000 (0,1%)
Digestione anaerobica
23
0
0
Trattamento meccanico meccanico/biologico
130
15
1.057.000 (10,7%)
Incenerimento
37
4
230.000 (3,6%)
Coincenerimento
13
1
30.200 (4,6%)
Discarica
131
6
770.000 (12.2%)
* Percentuale rispetto il totale annuo trattato per tipologia di impianto
Indagine sugli Impianti di Biodigestione dei rifiuti urbani e dei fanghi di depurazione
Diana Bulf
Carlotta Logli Francesca Moscariello Luigi Pagano
Carlo Schettino
Marco Frey, Scuola Sant'Anna Paolo Ghezzi, Scuola Sant'Anna
Serena Carlesi, Scuola Sant'Anna
11
•Aprilia (Lazio) •Mottola (Puglia) •Carpi (Emilia Romagna) •Pinerolo (Piemonte) •Lozzo Atestino (Veneto) •Casal Cermelli (Piemonte) •Albairate (Lombardia) •Villa Bartolomea (Veneto) •Sant'Agata Bolognese (Emilia Romagna) •Rende (Calabria)
Impianti oltre le 150 mila tonnellate
34
•Faedo (Trentino Alto-Adige) •Mozzate (Lombardia) •Tortona (Piemonte) •Faenza (Emilia-Romagna) •Cesena (Emilia-Romagna) •Foligno (Umbria) •Ospedaletto Lodigiano (Lombardia) •Rimini (Emilia-Romagna) •Isola Della Scala (Veneto) •Fossano (Piemonte) •Saluzzo (Piemonte) •Zinasco (Lombardia) •Sospiro (Lombardia) •Terranova dei Passerini (Lomb) •Castellone (Lombardia) •Pegognaga (Lombardia) •Bassano del Grappa (Veneto) •Villa Bartolomea (Veneto) •Asigliano Veneto (Veneto) •Campopsampiero (Veneto) •Codroipo (Friuli Venezia-Giulia) •Cairo Montenotte (Liguria) •Sarmato (Emilia Romagna) •San Pietro in Casale (ER) •Lugo (Emilia Romagna) •Sogliano al Rubicone (Em.Rom.) •Monterotondo Marittimo (Toscana) •Città di Castello (Umbria) •Narni (Umbria) •Orvieto (Umbria) •Caivano (Campania) •Giugliano (Campania) •Salerno (Campania) •Villacidro (Sardegna))
Impianti da 80-150 mila tonnellate
14 •Novi Ligure (Piemonte) •Rodigo (Lombardia) •Sant'Angelo Lodigiano (Lombardia) •Voghera (Lombardia) •San Benedetto Po (Lombardia) •Villanova del Sillaro (Lombardia) •Dobbiaco (Trentino Alto-Adige) •Sarentino (Trentino Alto-Adige) •Santa Giustina (Veneto) •Treviso (Veneto) •Guglionesi (Molise) •Ciminna (Sicilia)
Impianti da 30-80 mila tonnellate
Impianti da 0-30 mila tonnellate
ANALISI DEI 64 IMPIANTI DI TRATTAMENTO AEROBICO/ANAEROBICO O DIGESTIONE ANAEROBICA 4
•Montello (Lombardia) •Este (Veneto) •Maniago (Friuli Venezia-Giulia) •Faenza (Emilia Romagna)
INDICATORI • • • • • • • •
• • • •
Quantità a regime/quantità autorizzata = quantità di frazione organica trattata dall'impianto su quantità autorizzata in AIA; Quantità di FORSU/quantità a regime = quantità di FORSU trattata su quantità di frazione organica trattata dall'impianto; Quantità di fanghi/quantità a regime = quantità di fanghi trattata su quantità di frazione organica trattata dall'impianto; Biogas prodotto/quantità a regime = volume di biogas prodotto dall'impianto su quantità di frazione organica trattata dall'impianto; Energia prodotta/quantità a regime = energia prodotta dall'impianto su quantità di frazione organica trattata dall'impianto; Digestato/quantità a regime = digestato prodotto dall'impianto su quantità di frazione organica trattata dall'impianto; Compost/quantità a regime = compost prodotto dall'impianto su quantità di frazione organica trattata dall'impianto; Biogas per regione/biogas totale = biogas prodotti dagli impianti della singola regione su biogas prodotto da tutti gli impianti sul territorio nazionale; Energia per regione/energia totale = energia prodotta dagli impianti della singola regione su energia prodotta da tutti gli impianti sul territorio nazionale; Quantità a regime/quantità autorizzata (base regionale) = quantità di frazione organica trattata dagli impianti della regione su totale quantità autorizzata; Quantità di FORSU/quantità a regime (base regionale) = quantità di FORSU trattata dagli impianti della regione su totale quantità organico trattato; Quantità di fanghi/quantità a regime (base regionale) = quantità di fanghi trattata dagli impianti della regione su totale quantità organico trattato;
QUANTITA' A REGIME/QUANTITA' AUTORIZZATA PER REGIONE [%] 103%
100% 88% 90%
80%
90%
88%
92%
74% 62%
84%
72% 67%
66%
62%
35%
6% Trentino Alto Adige
Lazio
Sicilia
Sardegna
Lombardia
Piemonte
Molise
Campania
Toscana
Puglia
Calabria
Emilia Romagna
Veneto
Umbria
Liguria
Friuli Venezia Giulia
Quantità a regime/Quantità autorizzata per regione [%]
totali
Quantità a regime/Quantità autorizzata [%] QUANTITA' A REGIME/QUANTITA' AUTORIZZATA [%]
97%
91%
Non tutti gli impianti trattano a regime, quantità analoghe a quelle autorizzate.
85% 76%
impianti 0-30 mila ton/annue
impianti 30-80 mila ton/annue
𝑄𝑈𝐴𝑁𝑇𝐼𝑇𝐴′ 𝐴 𝑅𝐸𝐺𝐼𝑀𝐸
74%
CERMEC
tutti gli impianti
impianti 80-150 mila ton/annue
impianti oltre 150 mila ton/annue
*Assunzioni effettuate considerando 𝑄𝑈𝐴𝑁𝑇𝐼𝑇𝐴 𝐴𝑈𝑇𝑂𝑅𝐼𝑍𝑍𝐴𝑇𝐴 [%] del futuro impinto di CERMEC pari alla media Nazionale, 91%.
Quantità di FORSU /Quantità a regime [%] Tra i 64 impianti non tutti considerano come substrato in ingresso la frazione organica urbana. Per questo motivo per il calcolo della media sono stati presi in considerazione solamente gli impianti che la trattano. Qui di seguito le percentuali di impianti che trattano la FORSU riferite alla grandezza dell’impianto. grandezza impianto
Campione selezionato
impianti 0-30 mila ton/annue
87%
impianti 30-80 mila ton/annue
88%
impianti 80-150 mila ton/annue
91%
impianti oltre 150 mila ton/annue
100%
tutti gli impianti
89%
QUANTITA' di FORSU /QUANTITA' A REGIME [%]
89%
86% 82%
82%
81%
66%
impianti 0-30 mila impianti 30-80 mila ton/annue ton/annue
CERMEC
tutti gli impianti
impianti 80-150 mila ton/annue
impianti oltre 150 mila ton/annue
FOCUS sulla TOSCANA Impianti in fase di avviamento, studio al 2030
Massa Carrara
Viareggio
Pontedera
Montespertoli Arezzo
Peccioli Rosignano Marittimo
Asciano, Siena
Grosseto
Localizzazione degli impianti in fase di avviamento
9 impianti di digestione anaerobica ipotizzati e in diverso stato evolutivo
Complessive 730.000 ton trattabili con investimento di 232 Milioni di Euro
2019 Organico prodotto da RD : 550.000 ton
2030 Organico da RD 2030: 610.000 ton
Compostaggio autorizzato : 537.000 ton
Digestione anaerobica nominale: 730.000 ton
Digestione anaerobica autorizzata : 70.000 ton
Digestione anaerobica attesa: 605.000 ton
Flusso organico fuori regione : 280.000 ton RD: 60%
Flusso organico fuori regione: 0 ton RD: 70%
CONCLUSIONI • Il gap impiantistico nazionale è noto, così come note sono le esigenze del settore produttivo • Ancora 20 milioni di tonnellate vanno a riempire le discariche la cui volumetria è in rapido esaurimento • I tempi burocratici per la valutazione delle proposte per nuovi impianti e quelli per la costruzione e attivazione rendono complesso colmare questo gap a breve termine • Per i rifiuti urbani, la Toscana, sembra aver scelto di valorizzare entro il 2030, la frazione organica da RD, congiuntamente al verde e ai fanghi di depurazione. Sono 9 gli impianti noti in attivazione e/o iter autorizzatorio destinati anche alla digestione anaerobica per oltre 700.000 ton e investimenti per oltre 230 milioni di Euro. • La gestione e il recupero dei rifiuti speciali, pericolosi e non, richiede un approccio molto concreto, considerando le quantità in gioco ogni anno ed il deficit impiantistico che si ripercuote sui costi e la competitività del sistema produttivo • Le transizioni auspicate e il modello di circolarità non può prescindere da un’impiantistica diffusa e virtuosa.