Hi-Tech Ambiente n.2/2016 by Patrizia Bindi

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AMBIENTE

MENSILE - TECNOLOGIE AMBIENTALI PER L’INDUSTRIA E LA PUBBLICA AMMINISTRAZIONE -

ANNO XXVII MARZO 2016

LA FILIERA OGGI

Il biometano all’italiana

a pagina 36

INTERESSANTI SVILUPPI

La cartiera innovativa

50 PROPOSTE INNOVATIVE

L’ECOPRODUZIONE DI ENERGIA

a pagina 52

a pagina 45 SPECIALE

a pag. 19

FILTRI A SABBIA PER ACQUE REFLUE

SOMMARIO BIOMASSE & BIOGAS

PANORAMA APPROFONDIMENTI

Il biometano all’italiana 8

La qualità delle acque Il nuovo decreto sulle “sostanze prioritarie” inserisce una serie minuziosa di prescrizioni tecniche

L’analisi del biogas

12 ENERGIA

Prossima una modifica sui prodotti per edilizia, che interessa fosse Imhoff e settiche, impianti anaerobici e a fanghi attivi

Il gigante hi-tech

L’energia va immagazzinata 14

Il nuovo depuratore (potenziato) di Rimini è il più grande d’Europa con la tecnologia di ultrafiltrazione a membrane

La carta dai reflui

Sistemi per il suo monitoraggio in discariche, impianti di trattamento delle acque ed impianti da scarti agricoli

DEPURAZIONE Mini depuratori: cambia tutto!

Opportunità e potenzialità del gas da biodigestione, che ha un futuro da protagonista

Sistemi di accumulo alternativi e promettenti, alcuni dei quali ancora su scala pilota o dimostrativa

MACCHINE & STRUMENTAZIONE

Stop alla manutenzione!

Un trattamento di microgrigliatura seguita da purificazione, disidratazione, pastorizzazione e addensamento in pellets

Una gamma di cinque macchine a tubo flessibile per pressioni medio-basse

SICUREZZA

GREEN FASHION

L’ “Impegno Detox” nel tessile

La tutela dell’ambiente su tre fronti: materie prime, innovazione di processo e di prodotto

I sistemi Adeco

Il decreto sulla “Seveso 3”

TECNOLOGIE

Ambienti a decontaminazione controllata grazie ad un processo di igienizzazione dell'aria con plasma ionico

La cartiera innovativa

Un sistema “intelligente” per la gestione integrata di raccolta rifiuti e spazzamento stradale

Una per tutti!

Nuove materie prime e nuovi prodotti, ma anche ottimizzazione in termini di sostenibilità dei processi produttivi

RIFIUTI HergoAmbiente al via

Conferme, aggiornamenti, principali novità e procedure, ruoli di indirizzo e di coordinamento

ECOTIME

MARKET DIRECTORY

ECOTECH

SPECIALE “FILTRI A SABBIA PER ACQUE REFLUE”

Innovative presse imballatrici HSM a canale, completamente automatiche, per il riciclo di cartoni, PET e lattine in alluminio

GLI INDIRIZZI DELLE AZIENDE CITATE SONO A PAG. 66 Hi-Tech Ambiente

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PANORAMA SAVE THE WASTE

Il pack da un fagiolo Save the Waste è un progetto ad ampio respiro che coinvolge e sostiene le comunità agricole nei paesi in via di svuluppo, riutilizza gli scarti vegetali, produce nel rispetto dell'ambiente e destina risorse a sostegno di progetti etici e sociali. Da Save the Waste è nata una carta per il packaging eco-sostenibile, 100% riciclabile, ottenuta dagli scarti di lavorazione dei fagioli, unica ad essere certificata per il contatto diretto con gli alimenti. Si tratta di Crush Fagiolo, che riduce del 15% l’impiego di cellulosa vergine proveniente da alberi e diminuisce del 20% l’emissione di gas effetto serra. Il risultato è un astuccio certificato FSC e OGM Free, che può stare a contatto diretto con il prodotto, eliminando così la busta inter-

na al pack, e che racchiude il 30% di fibra riciclata post-consumo. Gli inchiostri ecologici e la finestra trasparente in PLA, ottenuta sempre da scarti vegetali, rendono il packaging eco-sostenibile e al 100% riciclabile. Inoltre, l’energia utilizzata lungo l’intero processo, dalla produzione della carta al confezionamento, proviene da fonte rinnovabile. Questo nuovo packaging veste la lenticchia etica di Pedon, che da oltre dieci anni sostiene campagne umanitarie in difesa dei diritti e della salute dei bambini, destinando 15 centesimi per ogni confezione venduta al progetto Every One di Save The Children per combattere la mortalità infantile e garantire salute e assistenza a mamme e bambini in trentotto Paesi del mondo.

SCARTO ORGANICO SEPARATO

AMBIENTE E ENERGIA

L’umido cresce

E’ nata Arpea

La raccolta differenziata dell’umido è cresciuta del 9,5% nel 2014, per un totale di oltre 5,7 mln di tonnellate di scarto organico separato in un anno, pari a quasi il 43% di tutta la raccolta differenziata nazionale. Nel nostro paese, secondo i dati del Consorzio Italiano Compostatori dal recupero degli scarti organici si ottengono oltre 1,3 mln/anno di tonnellate di compost con un risparmio di 1,4 Mt di CO2 eq rispetto all’invio in discarica. Ad oggi, in Italia, ci sono 240 im-

pianti di compostaggio e 43 di digestione anaerobica operativi. Da questi impianti si ottengono 1,326 mln di ton/anno di compost, di cui 334.000 ton/anno di ammendante compostato verde (usato nel florovivaismo per sostituire le torbe d’importazione), 149.000 ton/anno di ammendante compostato con fanghi e 843.000 ton/anno di ammendante compostato misto (entrambi impiegati in agricoltura di pieno campo come fertilizzazione complementare ai concimi minerali).

Dal 1° gennaio 2016 è diventata operativa Arpae, l'Agenzia regionale per la prevenzione, l'ambiente e l'energia, nata dalla confluenza di Arpa e dei Servizi ambiente delle nove Province dell’Emilia Romagna. Alle attività di controllo, monitoraggio e vigilanza dell'Arpa si aggiungono e si integrano i poteri autorizzatori in capo alle Province. Tra i primi obiettivi, l'omogeneizzazione dei proce-

UNA GUIDA ALL’ECO-CONTRIBUTO Per aiutare le aziende a orientarsi negli obblighi e negli adempimenti relativi agli imballaggi, il Conai ha preparato una

dimenti e delle tariffe a livello regionale. Le precedenti responsabilità di direzione delle strutture centrali e provinciali di Arpa e dei servizi provinciali restano inalterate. sintetica Guida all’adesione e all’applicazione del Contributo Ambientale. Questa guida, semplice e intuitiva, è supportata dal sito EasyConai.it e da una App sia per Android che per iOS

PANORAMA IN INGHILTERRA

PROGETTO E-ENVPLUS

Il BioBus va a feci

L’ecoreport “fai da te”

E’ in servizio tra Bath e l'aeroporto di Bristol il primo autobus alimentato esclusivamente con biometano prodotto da rifiuti di cibo e feci umane, trattate e trasformate nell’impianto gestito dalla società energetica Geneco a Wessex Water. Un pieno di gas, che equivale ai rifiuti corporei prodotti da 5 persone in un anno, è sufficiente per percorrere 190 km, con emissioni inqui-

nanti molto inferiori a quelle del più moderno motore diesel. L’impianto della Geneco tratta ogni anno 75 milioni di metri cubi di acque reflue e 35 tonnellate di scarti alimentari per produrre, tramite digestione anaerobica, 17 milioni di tonnellate di biometano ogni anno, utilizzato per le utenze di 8.300 abitazioni sulla rete nazionale, oltre che per il BioBus.

Un’analisi ambientale “fai da te”, costruita sulla base delle proprie necessità, sarà presto possibile

@AMBIENTE ON-LINE@AMBIENTE ON-LINE@

Una buona occasione L’ignoranza delle regole di corretta conservazione del cibo viene unanimamente considerata come una delle principali cause di spreco alimentare nella fase del consumo domestico. Essa infatti contribuisce, sotto un duplice aspetto, a generare spreco: direttamente, perché conservare male può significare compromettere la salubrità del cibo e dunque non poterlo più consumare;

indirettamente, perché non saper conservare genera insicurezza ed ansia che, a loro volta, possono far dubitare della salubrità di cibo ancora perfettamente commestibile e indurre a non più consumarlo. Regione Piemonte e Valle d’Aosta hanno allora deciso, nell’ambito delle iniziative di contrasto agli sprechi alimentari che insieme stanno conducendo da ormai più di un anno, di realizzare un’applicazione per smartphone

e tablet che fornisca consigli ed informazioni su come, dove e per quanto tempo conservare gli alimenti, ma anche su quali siano le giuste porzioni e dunque su quanto cibo dover acquistare e cucinare; a corredo notizie sulla stagionalità, spigolature sulle origini storiche e geografiche degli alimenti, ricette antispreco ed infine la possibilità di comporre la “lista della spesa” su mobile. Consci della delicatezza delle questioni trattate e della necessità di conferire credibilità ed autorevolezza alle informazioni date, le due Regioni hanno individuato Realizzata dall’Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Piemonte, Liguria e Valle d’Aosta, l’applicazione analizza oltre 500 alimenti (sia cotti che crudi, sia preconfezionati che sfusi, sia freschi che surgelati). L’App, compatibile con i sistemi operativi iOS e Android, è scaricabile gratuitamente su www.unabuonaoccasione.it.

www.unabuonaoccasione.it Hi-Tech Ambiente

grazie ad una serie di nuove applicazioni che per la prima volta integrano dati scientifici e tecnologici di diversa natura. A realizzare queste “App”, in parte già disponibili per pc e smarthphone, è il progetto europeo eENVplus, che vede Ispra tra i partner principali. L’individuazione di zone a potenziale rischio alluvioni o frane, l’inquinamento dell’aria, la distribuzione delle specie vegetali, ma anche quella delle reti fognarie e degli incendi sono i dati, armonizzati seguendo Inspire e quindi resi interoperabili e confrontabili con altri paesi europei, che possono essere visualizzati nel proprio report personale. Per i singoli contesti (distribuzione delle specie animali e vegetali, incendi, pericoli naturali) sono disponibili applicazioni specifiche oppure il client di eENVplus, per mezzo dei quali è sufficiente selezionare l’area di interesse e visualizzare i relativi dati disponibili. Ma eENVplus non analizza solo dati di natura prettamente ambientale. Infatti, ogni paese partner del progetto ha sviluppato i propri modelli focalizzandoli sui temi di principale interesse. Tra questi, le demo sviluppate da Ispra che mostrano le zone a potenziale rischio alluvione e frane in Friuli Venezia Giulia, in particolare nell’area di confine tra Italia e Slovenia, mentre i dati sulla qualità dell’aria, sviluppati in collaborazione con il Belgio, sono relativi a tutto il territorio nazionale.

PANORAMA A dicembre scorso, in concomitanza con la COP21 di Parigi, è stata lanciata l’Alleanza geotermica mondiale (Global Geothermal Alliance), guidata dall’Agenzia internazionale per le energie rinnovabili Irena. La GGA si propone di fornire, soprattutto alle economie emergenti (che hanno un tasso di crescita del geotermico di solo il 3-4% l’anno), un’alternativa a basso impatto ambientale. Ad oggi, le difficoltà incontrate nei paesi in via di sviluppo riguardano principalmente i rischi connessi alla perforazione geologica durante la fase di esplorazione ed i relativi costi tecnologici Le nazioni dell’alleanza si propongono invece di far decollare la quota di energia geotermica nel mix energetico globale, sia nel settore elettrico che in quello termico. L’obiettivo, infatti, è di quintuplicare entro il 2030 l’attuale capacità geotermica (12 GW) istallata a livello mondiale per la produzione di elettricità e raddoppiare la crescita del riscaldamento geotermico. La geotermia può fornire energia con costi tra i più bassi tra le varie fonti energetiche. La GGA fornirà una piattaforma per condividere le

60 GW AL 2030

L’alleanza geotermica

migliori pratiche, ridurre ulteriormente i costi e ottenere il massimo beneficio da questa risorsa. Allo scopo, l’Alleanza lavorerà per: individuare e promuovere modelli per la condivisione e la riduzione dei rischi connessi con l’attività geotermica, così da riuscire ad attrarre in-

vestimenti privati ed integrare gli impianti geotermici nei mercati energetici; contribuire alla stesura di leggi che facilitino investimenti tempestivi ed efficienti; aiutare a sensibilizzare l’opinione pubblica e dare maggiore visibilità all’energia geotermica in qualunque ambito.

LA SCIENZA NELLE RINNOVABILI Nel settore delle energie rinnovabili è la Cina il paese più attivo quanto a produzione scientifica, seguita da Usa, UK, Germania, Australia, Italia, Giappone, India, Canada e Corea del Sud. Questa la top ten che emerge da uno studio di recente presentato dall'Osservatorio Nazionale di Ises Italia, realizzato con lo scopo di verificare la posizione della ricerca italiana in materia rispetto al contesto internazionale Il rapporto, che ha coinvolto 154 Paesi, prende in considerazione tre fattori: il numero delle riviste internazionali maggiormente utilizzate dalla comunità scientifica, la nazionalità dei ricercatori affiliati alle pubblicazioni e l'impatto scientifico in termini di numero di citazioni ricevute e qualità della sede di pubblicazione.

APPROFONDIMENTI IL D.LGS 172/2015

La qualità delle acque Il nuovo decreto sulle “sostanze prioritarie” inserisce una serie minuziosa di prescrizioni tecniche Nella G.U. 250/2015 è stato pubblicato il D.Lgs 172/2015, in materia di politica delle acque, attuativo della Direttiva 2013/39/UE, che ha modificato la “Direttiva madre” 2000/60/CE in materia di sostanze prioritarie nel settore della politica delle acque. Il D.Lgs 172/2015 è entrato in vigore l’11/11/2015. Si tratta di un testo molto complesso, che modifica estesamente la precedente normativa, inserendo una serie minuziosa di prescrizioni tecniche. Il decreto è diretto ad ampliare l’elenco delle cosiddette “sostanze prioritarie”, ossia delle sostanze chimiche che presentano un rischio significativo per o attraverso l’ambiente acquatico; a questo scopo vengono riviste alcune definizioni della precedente direttiva, che erano state incorporate nel nostro ordinamento mediante il D.Lgs 152/2006. Le nuove definizioni, relative in particolare al “buono stato chimico delle acque superficiali” fanno ora riferimento a nuove tabelle, e in particolare la Tab. 1/A per le sostanze contenute nelle acque e nei “biota” (cioè gli organismi acquatici) e la Tab. 2/A per i sedimenti. Nella Tab. 1/A sono state introdotte nuove sostanze, come diossine e perfluoro-ottan-solforati (PFOS). Di conseguenza, è stata modificata la disciplina degli standard di qualità ambientale (SQA) per le acque superficiali, in attuazione dell’art. 3 della Direttiva 2013/39/UE.

delle metodiche analitiche utilizzate. Rispetto alla formulazione previgente sono aggiornati gli SQA per le sostanze identificate di recente e per alcune sostanze già note, sia per i corpi idrici che per il biota. È stata inoltre aggiornata la tempistica relativa al raggiungimento degli obiettivi di qualità per i corpi idrici superficiali, nel rispetto dei seguenti criteri: gli SQA per le sostanze individuate con i numeri 2,5,15,20,22,23, 28 di cui alla Tab.1/A, par. A.2.6 dell’All. 1, note da tempo come inquinanti (insetticidi, idrocarburi aromatici policiclici) si applicano dal 22/12/2015; gli SQA fissati per le nuove sostanze si applicano dal 22/12/2018. A tale fine, entro il 22/12/2018 le Regioni e Province Autonome, in collaborazione con le Autorità di bacino, dovranno elaborare un programma di monitoraggio supplementare e un programma preliminare di misure relative a queste sostanze, che dovranno trasmettere al Ministero dell’Ambiente e al Sistema informativo nazionale per la tutela delle acque italiane (Sintai), per il successivo inoltro alla Commissione Europea; entro il 22/12/2011 dovrà inoltre essere elaborato un programma di misure definitivo, che dovrà essere attuato e reso pienamente operativo non oltre il 22/12/2014. Il monitoraggio delle sostanze avviene con cadenza triennale, salvo che per le sostanze per le quali è definito un SQA per i sedimenti e per il biota; per queste la cadenza deve essere annuale. Viene inoltre istituito l’obbligo di analizzare la tendenza. È infine previsto il conseguimento degli obiettivi di eliminazione delle sostanze prioritarie e pericolose prioritarie entro 20 anni dall’inserimento delle stesse sostanze priorita-

LA NUOVA FORMULAZIONE DELL’ART.78

L’art. 1, lett. d), del D.Lgs 172/2015 sostituisce l’art. 78 del D.Lgs n.152/2006. Il nuovo art. 78 definisce le modalità di applicazione degli SQA per le diverse matrici e gli obblighi, a carico di Regioni e Province Autonome, inerenti all’applicazione delle migliori tecniche disponibili e alle prestazioni

Continua a pag. 10 Hi-Tech Ambiente

APPROFONDIMENTI Continua da pag. 8

La qualità delle acque rie da parte del Parlamento europeo e del Consiglio; per due sostanze (DDT e tricloroetilene) l’obiettivo della completa eliminazione è anticipato al 2021. Sono attribuite a Ispra funzioni di coordinamento delle attività di monitoraggio. LE NUOVE SOSTANZE PRIORITARIE

L’art. 1, lett. g) del D.Lgs 172/2015 prevede la sostituzione di alcune tabelle di cui all’All. 1, parte 3 del D. Lgs 152/2006, che stabilisce i criteri per il monitoraggio e la classificazione dei corpi idrici superficiali e sotterranei. Tra esse, viene sostituita la Tab. 1/A; nella nuova tabella vengono incluse nuove sostanze prioritarie (P) e pericolose prioritarie (PP), tra le quali: dicofol, acido perfluoro-ottan-solfonico e i suoi sali (PFOS), diossine e composti diossina simili, chinossifen, aclonifen, bifenox, cibutrina, cipermetrina, esabromociclododecano (HBCCD), terbutrina, diclorvos, eptacloro e eptacloro epossido. Nel-

la nuova formulazione della tabella è stato inoltre eliminato il valore medio annuo dello standard di qualità ambientale (SQA-MA) per il mercurio. Viene sostituita anche la Tab. 3/A (relativa agli standard di qualità ambientale nei sedimenti dei corpi idrici marino-costieri) in cui vengono introdotte due nuove sostanze

prioritarie (composti policlorobifenilici e diossine). Particolare attenzione è riservata alle sostanze perfluorate, per le quali si prescrive l’applicazione dei relativi SQA con effetto dal 22/12/2018. Entro questa data, Autorità di bacino, Regioni e Province autonome dovranno elaborare un programma di monitoraggio supplementare e un programma

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preliminare di misure relative a tali sostanze, e trasmetterli al Ministero dell’Ambiente e al Sintai per il successivo inoltro alla Commissione Europea. Gli stessi soggetti dovranno poi elaborare, entro il 22/12/2021, un programma di misure definitivo, che dovrà essere attuato entro il 22/12/2024; qualora gli esiti dei

APPROFONDIMENTI lità di misurare la concentrazione “con le migliori tecniche disponibili a costi sostenibili”. Lo stato “buono” richiede la conformità agli SQA; mentre lo stato “sufficiente” può ammettere il superamento di alcuni SQA, purchè lo stato ecologico (cioè la presenza e la vitalità degli organismi presenti) sia almeno sufficiente. CHI FA CHE COSA?

monitoraggi pregressi abbiano evidenziato la presenza di queste sostanze in concentrazioni superiori agli SQA di cui alla Tab. 1/B, essi dovranno elaborare e riportare nei piani di gestione, entro il 22/12/2015, i programmi di monitoraggio ed un programma preliminare di misure relative a tali sostanze, immediatamente operativi.

LO STATO DI QUALITA’ DEI CORPI IDRICI

L’art. 1, lett. s), del D.Lgs 172/2015 modifica la Tab. 4.5/a, che reca le definizioni dello stato "elevato", "buono" e "sufficiente" per la classificazione dello stato ecologico dei corpi idrici. La nuova definizione di “stato ele-

vato” modifica la definizione vigente per le concentrazioni delle sostanze di origine naturale, considerando ammissibili solo le concentrazioni di queste sostanze che ricadono entro i livelli di fondo naturale. Per le sostanze di sintesi (cioè estranee all’ambiente naturale) si richiede l’assenza, cioè l’impossibi-

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La direttiva 2013/39/UE stabilisce degli obiettivi, ma tocca poi ai singoli Stati definire come raggiungerli. Per l’Italia, il testo del D.Lgs 172/2015 è stato preliminarmente approvato dalla Conferenza delle Regioni e province Autonome il 30/07/15; toccherà ora alle Regioni predisporre i piani particolareggiati di intervento. Q uesti potranno definire misure “a monte” (ad esempio una maggiore sorveglianza nell’uso delle “sostanze prioritarie”) oppure “a valle”, finanziando il miglioramento dei depuratori in modo da incorporare stadi di ossidazione con ozono o altri mezzi adeguati a distruggere gli inquinanti che sfuggono ai processi normali di depurazione.

DEPURAZIONE A C Q U A - A R I A - S U O L O

STOP A ULTERIORI REQUISITI

Mini depuratori: cambia tutto! Prossima una modifica sui prodotti per edilizia, che interessa fosse Imhoff e settiche, impianti anaerobici e a fanghi attivi La Corte di giustizia dell'Unione Europea (CGUE), con la sua sentenza del 16/10/2014 (ref. C100/13), ha giudicato i requisiti tedeschi relativi ai prodotti per edilizia una violazione del libero scambio delle merci. Di conseguenza, i costruttori italiani di tali prodotti per edilizia quali, ad esempio, i piccoli impianti di depurazione, i separatori, fosse Imhoff, impianti anaerobici, fosse settiche, impianti fanghi attivi, ecc. (come confermato dall’Istituto di prove per il trattamento di acque reflue PIA), da adesso potranno immettere sul mercato tedesco questi prodotti molto più facilmente rispetto al passato. E questa giurisprudenza è una decisione di principio. La Commissione Europea ha annunciato di voler tenere sotto osservazione anche i regolamenti degli altri Paesi. Si può partire dal presupposto che questo abbattimento di ostacoli commerciali porterà anche a condizioni preliminari di accesso facilitate negli altri Stati, e ciò è sicuramente una buona notizia per l’economia italiana e anche per i fabbricanti di prodotti certificati. Il marchio CE è infatti stato creato per garantire il libero scambio delle merci all’interno dello Spazio Economico Europeo (SEE) e della Comunità Europea (CE) che si trova al suo interno. Nell’ambito dell’attuazione della Direttiva e del Regolamento sui prodotti per l’edilizia, sono state pubblicate diverse norme armonizzate per molti prodotti edili. Gli stati membri dell’UE hanno l’obbligo di attribuire ad una norma europea armonizzata lo status

Motivo: una sentenza della Corte UE di giustizia stabilisce che i prodotti per edilizia con marchio CE devono essere accettati senza necessità di ulteriori requisiti

di norma nazionale senza alcuna variazione. Nella motivazione della sentenza della CGUE si afferma conseguentemente che i prodotti per l’edilizia, collaudati secondo le norme armonizzate euro-

pee, possono essere commercializzati e utilizzati senza necessità di ulteriori requisiti nazionali. Per rappresentare la destinazione d’uso, anche per i piccoli impianti di depurazione è richiesta una di-

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chiarazione di prestazione che il produttore deve redigere sotto la propria responsabilità sulla base dei risultati del collaudo. Se in un Paese si richiedono ulteriori requisiti per un prodotto, questi devono essere inseriti nell’attività europea di normazione, anziché essere regolamentati in autonomia. Questo significa che qualsiasi requisito burocratico posto al prodotto collaudato dal costruttore non è ammissibile e deve essere omesso. In futuro non potranno più essere posti requisiti del tipo: volume minimo o requisiti di processo come fossa Imhoff, impianti anaerobici, fosse settiche, ecc. Sono legittimi unicamente i requisiti, ad esempio, derivanti dalla legislazione ambientale, come i valori minimi per le acque di scarico (D.Lgs 152/2006 Tab. 3 e 4). Il Ministero federale tedesco per l’ambiente ha dichiarato che entro ottobre 2016 tutte le leggi e i regolamenti saranno conformati ai requisiti europei. In una riunione del Gruppo Europeo di Normazione per piccoli impianti di depurazione, che si terrà a settembre prossimo a Milano, verranno fra l’altro discusse le conseguenze sugli enti italiani e dibattute delle proposte. Imminenti variazioni sono da prevedere anche nel mercato italiano. Nessuna provincia, Arpa o ente analogo può opporre prescrizioni tecniche a prodotti per edilizia conformi al marchio CE. Il costruttore indica con la sua dichiarazione di prestazione se il suo prodotto può essere utilizzato nel singolo caso di applicazione. I requisiti locali per il raggiungimen-

DEPURAZIONE to della qualità dell’acqua prevista e il relativo controllo costituiscono altri compiti per le autorità locali. Nel caso si sospetti un uso non ammesso del marchio CE per un prodotto, lo si deve comunicare all’autorità di vigilanza del mercato competente. Questa autorità verificherà tutti i particolari del marchio CE e avrà la facoltà di ritirare dal mercato prodotti non ammessi o pericolosi. Un elenco delle autorità per la vigilanza del mercato è reperibile

Le condizioni di accesso ai mercati dei vicini Paesi europei vengono facilitate dalla sentenza e questo rappresenta un’opportunità per le aziende italiane. Nell’attuazione dei regolamenti qui descritti è di notevole importanza la buona collaborazione tra i diversi ministeri, le autorità, i costruttori e altri specialisti del settore. Perciò la ITKAM (Camera di Commercio italiana per la Germania) e Dorabaltea offriranno l’opportunità di partecipare a un seminario ad Arezzo, finalizzato a questo tema. sul sito http://ec.europa.eu/ growth/single-market/goods/building-blocks/marketsurveillance/organisation/index_e n.htm Conclusione: Con la sentenza C100/13 la CGUE prende posizione a favore dell’attuazione dell’idea europea di libero scambio delle merci per i prodotti con il marchio CE. Nessuna autorità nazionale può limitare questo libero scambio delle merci con propri requisiti posti al prodotto per l’edilizia, alla condizione che questo sia adeguato alla destinazione d’uso.

L’adeguatezza risulta dalla dichiarazione di prestazione del costruttore che accompagna il prodotto. Nel caso dei piccoli impianti di depurazione, essi hanno raggiunto nel corso degli anni un elevato livello di qualità, e con i collaudi per il marchio CE questa qualità viene riportata nella dichiarazione di prestazione. Spetta ora alle autorità competenti definire le prestazioni richieste e stabilire ulteriori adeguati requisiti che non vengano regolamentati a livello europeo, come ad esempio, la manutenzione di tali impianti.

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DEPURAZIONE A DIFESA DEL MARE DI RIMINI

Il gigante hi-tech Il nuovo depuratore (potenziato) è il più grande d’Europa con la tecnologia di ultrafiltrazione a membrane L’opera di risanamento delle fognature della città di Rimini ha di recente fatto un decisivo passo in avanti. A fine giugno scorso, infatti, è entrato a pieno regime il nuovo depuratore di Santa Giustina. L’impianto è stato raddoppiato e potenziato: è l’intervento tecnologicamente più importante del Piano di Salvaguardia della Balneazione messo in campo dal Comune di Rimini, Hera, Romagna Acque e Amir; piano che dimezzerà entro il 2016 gli scarichi a mare fino ad eliminarli nel 2020. Grazie ai lavori fatti negli ultimi anni, il nuovo depuratore del capoluogo romagnolo è diventato così il più grande d’Europa con la tecnologia di ultrafiltrazione a membrane: si tratta di una struttura altamente innovativa e all’avanguardia che ora è in grado di servire 560.000 ab.eq. durante la stagione estiva e 370.000 nel resto dell’anno. L’intervento si è concentrato nella realizzazione di una nuova linea depurativa con membrane a ultrafiltrazione, di una vasca di accumulo da circa 26.000 mc (quasi il contenuto di 10 piscine olimpioniche) e di un impianto di disinfezione finale che elimina batteri e virus. Nel nuovo impianto, entro i prossimi 5 anni, verranno trattati in modo centralizzato tutti i reflui del territorio, che comprende i nove comuni della provincia di Rimini, uno della provincia di Forlì-Cesena e quelli dello stato di San Marino. Il raddoppio del depuratore ha ottenuto il via libera dall’Arpa che ha svolto già molti controlli sulle acque depurate. Il vecchio impianto resta comunque attivo e continuerà a servire 220.000 abitanti, a cui si aggiungono i 340.000 del nuovo depuratore (ecco spiegato il totale di 560.000 ab.eq.): cifre che corrispondono alle esigenze turistiche

di Rimini durante la stagione estiva. Tutto questo con controllo dei cattivi odori, maggiore flessibilità gestionale ed affidabilità rispetto al vecchio impianto, e utilizzando filtri naturali e quindi sostenibili. Il percorso di depurazione nel nuovo impianto è così strutturato: in un primo comparto di sedimentazione si procede a pretratta-

menti per separare sabbia e oli, mentre nel secondo passaggio il compito di “pulire” i reflui viene lasciato agli stessi batteri presenti nell’acqua da depurare (ciclo biologico). Nel terzo passaggio si attivano le membrane a ultrafiltrazione: funzionano come delle piccolissime “cannucce” (del diametro di 0.04 micron, ovvero milionesimi di millimetro) e sono in

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grado di intercettare particelle microscopiche, per esempio virus, batteri o fiocchi di fango. L’acqua che ne esce è già limpida, ma prima di essere restituita ai fiumi passa dall’ultima fase di depurazione, la disinfezione finale, per eliminare del tutto gli ultimi microrganismi eventualmente presenti. In questo modo, il depuratore potrà far rispettare allo scarico nel fiume Marecchia tutti i limiti di legge, oggi più restrittivi. Inoltre, Hera ha provveduto ad installare efficienti sistemi di telecontrollo e telegestione, prestando particolare attenzione ai meccanismi che permettono di proteggere l’ambiente anche in condizioni di emergenza. Il sistema di controllo centralizzato è dotato di due CPU (unità di elaborazione centrale), una di riserva all’altra, e consente di tenere sotto controllo, da un unico punto, le reti di collettamento delle acque reflue dell’area di Bellaria – Igea Marina e della parte nord di Rimini; in questo modo si potrà intervenire tempestivamente in caso di guasti o situazioni particolari. <<Il Piano di Salvaguardia della Balneazione di Rimini è il più importante intervento di risanamento fognario d’Italia e d’Europa – dichiara Stefano Venier, AD del Gruppo Hera – è un orgoglio per la nostra azienda partecipare a questo grande progetto mettendo a disposizione le migliori competenze, ingegneristiche e di gestione, su impianti e infrastrutture unici a livello europeo. Si tratta di una grande sfida tecnologica, che stiamo progressivamente portando a casa. Ora andremo avanti seguendo la tabella di marcia. Ci vorranno ancora alcuni anni ma gli effetti saranno importanti per l’intero territorio>>.

DEPURAZIONE IL PROCESSO SRS

La carta dai reflui Un trattamento di microgrigliatura seguita da purificazione, disidratazione, pastorizzazione e addensamento in pellets In Europa si utilizzano in media 13 kg/anno di carta igienica per persona, corrispondenti ad un consumo di 22 miliardi di rotoli per anno. Tutto questo enorme quantitativo di carta finisce nelle fosse biologiche (dove viene in parte biodegradata) e successivamente negli impianti di depurazione; qui viene compiuto un altro passaggio di biodegradazione ad opera dei batteri presenti nei fanghi attivi. La parte non biodegradata, ma ridotta a finissime fibre dal prolungato contatto con l'acqua, viene inglobata nei fanghi che vengono smaltiti o inviata a digestione anaerobica. Complessivamente, la maggior parte della carta igienica viene convertita dai processi di biodegradazione in CO 2, e quindi definitivamente persa, insieme all’energia ed alle materie prime che sono state utilizzate per la sua produzione.

UNA PROPOSTA ALTERNATIVA

Pellets di Recyllose in fase di prova in Scozia

Impianto messicano Hi-Tech Ambiente

Una prospettiva alternativa a questo colossale spreco arriva dall’israeliana Applied Clean Tech, il cui fondatore, nel corso della sua tesi di laurea, si rese conto della possibilità di recuperare le fibre di carta prima del loro ingresso agli impianti di depurazione. Sostanzialmente il processo sviluppato si basa su un trattamento di microgrigliatura (su griglie con fori di 0,3 mm), seguito da vari stadi di purificazione per separare le fibre di cellulosa dai materiali estranei. Alla fine del processo le fibre vengono disidratate e pastorizzate; inizialmente si presentano come una peluria soffice, che per facilitare lo stoccaggio e il trasporto può essere addensata in forma di pellets. Il prodotto finito, chiamato Recyllose, è sterile, asciutto, esente da metalli pesanti e perfettamente stabile; è composto per il 70% da cellulosa, per il 10% da olio vegetale (con funzione di agglomerante), per il 10% da sostanze minerali e per il rimanente 10% da umidità residua. Le applicazioni del Recyllose sono molteplici e in parte ancora da esplorare; può essere impiegato come additivo nella produzione di carta e cartone, come “filler” inerte in una varietà di prodotti (cemento, asfalto, composti legno/plastica), nella realizzazione di pannelli isolanti e di substrati di crescita per germogli vegetali e funghi. Inoltre, può essere trasformato, divenendo materia prima per la produzione di bioplastiche, di glucosio e di bioetanolo; infine, avendo un potere calorifico di 4.500-6.500 kcal/kg, può essere usato come biocombustibile.

DEPURAZIONE

VANTAGGI PER L’AMBIENTE E PER LA DEPURAZIONE

La produzione del Recyllose presenta evidenti vantaggi per l’ambiente: la produzione di 1 ton di Recyllose equivale a evitare l’abbattimento di 18 alberi. Ma i vantaggi sono numerosi anche per la gestione dell’impianto di depurazione: sottraendo dal bilancio depurativo un materiale che contribuisce in modo sostanziale al COD e alla produzione finale di fanghi, si ottiene un risparmio di circa il 30% nei costi di gestione dell’impianto ed un analogo aumento della capacità depurativa. La possibilità di ridurre la produzione dei fanghi sta suscitando molto interesse nella muni-

cipalità di Alessandria d’Egitto, dove è in programma l’aumento della capacità di trattamento fino a 1.200 mc/giorno; l’applicazione del processo della Applied Clean Tech (denominato SRS, cioè Sewage Recycling System) consentirebbe di evitare la saturazione del sito di smaltimento dei fanghi. Attualmente, il processo SRS viene impiegato dalla società olandese Agentschap nel suo impianto di Aarle-Rixtel e nell'impianto di depurazione della città israeliana di Safed; interesse per ottenere licenze di utilizzo commerciale è stato espresso dalla società scozzese United Utilities, dalla messicana Vert Energy e dalla francese Veolia.

DEPURAZIONE BURKERT FLUID CONTROL SYSTEMS

Le membrane T-Cut I sistemi avanzati di filtrazione proposti contribuiscono ad un ambiente più pulito Il notevole aumento del consumo di acqua da parte delle industrie, delle attività produttive e domestiche ha portato ad un aumento via via sempre crescente del volume di acque reflue da depurare. A seguito di tale esigenza si è reso necessario intervenire con sistemi in grado o di decontaminare direttamente le acque, in modo da renderle di nuovo idonee allo sversamento in laghi o fiumi, o al diretto riutilizzo, in relazione agli ambienti a cui vengono destinate ed alle normative vigenti nel territorio. In passato i processi di depurazione venivano effettuati con membrane ad immersione; ad oggi sono adoperate soprattutto nelle municipalizzate con abitanti superiori ai 20.000 e dove si hanno ampi spazi a disposizione: requisito quest’ultimo essenziale per la realizzazione di tali strutture. Un sistema alternativo alle membrane ad immersione è rappresentato dall’ultrafiltrazione (“crossflow filtration”). Tale metodo di separazione si avvale di membrane polimeriche che riescono a separare elevati quantitativi di solidi, anche molto critici, garantendo portate elevate e la possibilità di adattare il sistema di filtrazione all’ambiente e allo spazio a disposizione. Tante aziende, operanti nel campo della filtrazione, sono sensibili a tali problematiche e cercano di offrire delle soluzioni. La Bürkert Fluid Control Systems, specializzato in sistemi di misura e controllo di liquidi e gas, ha acquisito nel 2013 Cut Membrane Technology, una società che vanta un’esperienza pluriennale nella produzione e nell’applicazione di soluzioni customizzate a membrana per micro, ultra e nanofiltrazione. Questa operazione ha consentito a Bürkert, grazie all’esperienza e al

Modulo spiralato S-Cut per micro, ultra e nanofiltrazione

Modulo tubolare T-Cut per micro e ultrafiltrazione Hi-Tech Ambiente

know-how di Cut, di estendere la propria proposta di soluzioni anche nell’ambito della filtrazione a membrana e, soprattutto, nel trattamento e purificazione dell’acqua. Come è noto la Germania è uno dei paesi che prima di tutti ha sviluppato soluzioni per il trattamento dei reflui: la variabilità delle condizioni climatiche, l’incremento delle piogge, l’azione del vento e la provenienza del refluo da trattare rendono infatti indispensabile avere una consolidata esperienza per affrontare tale problema. Bürkert, avvalendosi pertanto del suo team di esperti, propone le membrane T-Cut che, grazie alla loro robustezza e capacità di rimuovere grandi quantitativi di solidi senza influenzare i tempi di processo, sono risultate essere particolarmente idonee per questa tipologia di applicazione. La gamma di moduli tubolari è dotata di membrane in PVDF e PES con diversi cut-off, adatta per micro che ultrafiltrazione. Le membrane sono costruite con materiali di alta qualità che ne facilitano e migliorano la rigenerazione aumentandone la durata. In relazione all’utilizzo delle acque reflue potrebbe essere necessario effettuare un ulteriore step di filtrazione con l’obiettivo di raggiungere la qualità desiderata in base all’utilizzo finale. Per tale ragione in aggiunta alle TCut, Bürkert propone sistemi addizionali come i moduli capillari CCut e le membrane spiralate SCut, quest’ultime disponibili non solo per la micro e l’ultrafiltrazione ma anche per la nanofiltrazione. Il team altamente qualificato di Bürkert è inoltre a disposizione del cliente per accompagnarlo in tutte le fasi del processo, per definire la corretta superficie filtrante e le condizioni operative ottimali.

HI -TE CH

AMBIENTE

SPECIALE

FILTRI A SABBIA PER ACQUE REFLUE

SPECIALE FILTRI A SABBIA PER ACQUE REFLUE ACQUA SU MISURA I filtri a sabbia sono ampiamente utilizzati per il trattamento dell'acqua. Il filtro prende il nome dall'elemento filtrante, costituito da sabbia o ghiaietto di pochi millimetri di diametro. L'efficacia di questo sistema è legata alle dimensioni dei granelli di sabbia: quanto più questa è fine, tanto maggiore è la capacità di filtrazione e la conseguente perdita di carico. L'acqua penetra nel serbatoio contenente la graniglia da un'apertura situata sulla sommità del filtro. Quindi si distribuisce in maniera omogenea sulla superfi-

CAMI DEPURAZIONI cie della graniglia e, attraversandone gli strati, viene purificata da alghe, terra e altre particelle grossolane. Le impurità intercettate si accumulano nello strato di graniglia limitandone l'azione filtrante. Per rimuoverle è necessario effettuare il controlavaggio. I filtri a sabbia di Acqua su Misura sono provvisti di manometro, valvole di manovra e di centralina di controllo.

www.acquasumisura.it

CENTRO DEPURAZIONE ACQUE L’azienda Centro Depurazione Acque ha una consolidata esperienza nel settore del trattamento delle acque. Tale esperienza include completamente tutto il ciclo delle acque a partire dalle acque potabili, alle acque di scarico fino alle acque di processo per l'industria. Il know-how, la professionalità, le moderne apparecchiature e tecnologie fanno parte del DNA aziendale per soddisfare in pieno le esigenze del cliente.

Cami Depurazioni realizza filtri a sabbia (zeolite, antracite o graniglia di quarzo) per rimuovere i solidi in sospensione presenti nell'acqua. L'acqua, infatti, attraversa un letto filtrante costituito da strati di sabbia a granulometrie differenti. I filtri sono disponibili in diversi modelli e materiali differenti, e possono essere a funzionamento manuale o automatico, in base al tipo di applicazione. Il lavaggio viene effettuato in controcorrente (una corrente di acqua attraversa il letto di sabbia in senso contrario a quello di filtrazione, rimuovendo e portando a scarico le particelle depositatesi sul letto filtrante). L'efficienza di rimozione dei solidi sospesi è molto elevata per particelle aventi granulometria pari o superiore ai 50 micron. Le principali applicazioni per la filtrazione a sabbia sono le seguenti: trattamento finale delle acque reflue uscenti dagli impianti di depurazione; filtrazione di acqua potabile, di acque superficiali e di piscine; pretrattamento per impianti ad osmosi inversa. Cami Depurazioni installa i suoi impianti in tutto il mondo, per-

sonalizzando e sviluppando i sistemi di depurazione sempre più tecnologicamente aggiornati alle mutevoli esigenze di mercato, in particolare nel rispetto dei costi e della qualità del prodotto. Innovazione e investimenti sono alla base del contenimento costi e qualità dell'impianto finito.

www.camidepurazioni.it

EDIL IMPIANTI

E’ inoltre specializzata nella gestione di piccoli e grandi impianti (impianti uso famiglia, impianti condominiali e impianti tecnologici per l'industria) e loro manutenzione,sia ordinaria che straordinaria. In tal senso rientra il dimensionamento e la realizzazione chiavi in mano di impianti di filtrazione a sabbia. Gli impianti automatici di filtrazione a quarzite sono composti di bombola in vetroresina, materiale filtrante (sabbia), accessori interni alla bombola e valvola per il comando automatico del controlavaggio e conteggio dell'acqua filtrata. Il filtro chiarificatore funziona con processo naturale tramite quarzite, la quale chiarifica l'acqua da tutte le sostanze in sospensione (tracce di ruggine, terriccio, microalghe, argilla), ossia tutto ciò che intorbidisce l'acqua.

www.centrodepurazione.it

I filtri a sabbia di Edil Impinti sono automatici chiarificatori con lavaggio automatico in controcorrente del letto filtrante. Quest’ultimo è costituito da vari strati di quarzite selezionata di tipo sferoidale, a granulometria differenziata, ed uno strato di antracite come coadiuvante di filtrazione. La forma sferoidale dei singoli grani di quarzite, al contrario del letto filtrante di tipo tradizionale, non frantuma le singole gocce di acqua, facilitando il flusso di acqua e consentendo una più efficace azione di filtrazione anche a velocità di flusso più elevate. I filtri multistrato ad antracitesabbia (altezza di circa 120 cm) hanno lo scopo primario di ridurre la torbidità dell’acqua rimuovendo i solidi in sospensione. Mentre trovano modesto impiego per le acque di rete, sono spesso la soluzione ottimale nel caso di acque provenienti da pozzi o sorgenti superficiali

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dove la presenza di solidi sospesi è generalmente presente. Il lavaggio in controcorrente delle masse filtranti avviene automaticamente a prefissati intervalli di tempo. Le acque di controlavaggio, contenenti le sostanze in precedenza trattenute dal letto filtrante, sono convogliate allo scarico. L’automatismo integrale è costituito da 4 valvole a membrana a comando elettrico, la cui apertura o chiusura durante le 3 fasi (controlavaggio - chiarificazione - esercizio), è regolata da un gruppo di elettrovalvole e da un programmatore temporizzato (24h/7gg), per la selezione dell’ora e del giorno in cui è richiesto il controlavaggio. La lettura dei due manometri (con scala 0-6 bar), posti su entrata e uscita del filtro, consente il controllo delle progressive perdite di carico dovute all’azione filtrante e di programmare o variare opportunamente la frequenza del controlavaggio.

www.edilimpianti.rn.it

SPECIALE FILTRI A SABBIA PER ACQUE REFLUE ETERTUB Etertub, in collaborazione con la RWB Holding, ha adeguato la vecchia filtrazione lenta su sabbia alle esigenze del 21° secolo creando così il KLSfilter. Il metodo semplice ed a bassa manutenzione produce acqua potabile di qualità ineccepibile, senza bisogno di energia esterna e additivi chimici, poiché si basa sul principio della forza di gravità. Ideale, quindi, per le zone isolate, tale filtro è un sistema multibarriere robusto, con uno stadio preliminare di filtrazione su ghiaia con lavaggio in controcorrente e due filtrazioni lente su sabbia in

EURO MEC successione. L’azione principale dei due filtri lenti su sabbia viene svolta nello strato contaminato presente sulla superficie sabbiosa, dove avviene la biodegradazione delle sostanze biologiche e vengono trattenute le particelle torbide e i microorganismi. Il lunghissimo tempo di permanenza dell’acqua nei due filtri e la grana sottilissima della sabbia generano un’ottima filtrazione biologica e garantiscono una qualità dell’acqua della massima stabilità senza ricontaminazione. L’offerta di Etertub comprende il pacchetto completo di servizi: analisi dell’acqua grezza da trattare, dimensionamento e progettazione, fabbricazione, fornitura e messa in servizio, controllo dopo 6 mesi e analisi dell’acqua trattata. Inoltre, propone contratti di assistenza con controlli annuali.

www.etertub.com

FIDIA ENGINEERING Nata per il trattamento finale delle acque primarie potabili ed industriali, la filtrazione rapida su sabbia si è dimostrata molto valida anche per il trattamento finale dei reflui, purchè limpidi e con poche sostanze organiche, in vista di un loro reimpiego. Il filtri (atmosferici o in pressione) di Fidia Engineering hanno più strati di materiale granulare, sono supportati da un fondo drenante, attraversati dall’alto verso il basso dalla corrente di acqua da filtrare, e possono essere piccoli serbatoi o grandi vasche. L’azienda realizza la filtrazione con un processo ciclico discontinuo: il filtro è mantenuto in esercizio finché o l’acqua in uscita ha un’eccessiva torbidità o le perdite di carico dovute alle impurezze raccolte sono eccessive. A questo punto il flusso d’acqua inviato sul filtro viene interrotto e si procede al lavaggio del materiale filtrante, in controcorrente, mediante un energico flusso di acqua ed aria. Le particelle del mezzo filtrante

Euro Mec opera su tutto il territorio nazionale ed estero nel settore della progettazione e realizzazione di impianti per il trattamento delle acque. Nell’ambito della filtrazione a sabbia propone i filtri a quarzite. Si tratta di sistemi realizzati con materiale filtrante a granulometria differenziata, con la granulometria minore disposta nella parte alta del letto; inoltre, per migliorare ulteriormente la capacità di filtrazione può essere inserito uno strato superiore di antracite. I filtri sono realizzati da bombole contenente la quarzite e da un gruppo di valvole che permettono il normale esercizio e le operazioni di controlavaggio, a volte con l’ ausilio di aria per filtri di grandi diametri. L’esercizio e i controlavaggi della quarzite vengono gestite in automatico da un quadro di comando e da valvole opportunamente dimensionate; in alcuni casi i filtri possono essere manuali e tali operazioni sono da eseguire manualmente. Due le serie proposte, entrambe

disponibili in diversi modelli che variano per dimensioni: da diametro di 600 mm fino a 2,5 m, per un’altezza da 2,8 m fino a 4,2 m. La serie QAA è realizzata con bombole in acciaio al carbonio elettrosaldato, che hanno verniciatura interna epossidica ed esterna poliuretanica, passi d’uomo superiore, laterale e inferiore, e tubazioni in acciaio al carbonio zincato. La serie QAV, invece, è realizzata con bombole in PRFV, passi d’uomo solo superiore e laterale, e tubazioni in PVC.

www.euromec.net

GAZEBO sono sottoposte all’azione della corrente ascendente e l’intensa agitazione e l’azione idrodinamica di acqua e aria determinano il distacco e l’allontanamento, per trasporto idraulico, delle particelle accumulatesi nel filtro. L’acqua di lavaggio induce una blanda espansione della massa filtrante ed ha la funzione di trasporto allo scarico delle particelle di solidi staccate dall’aria. Una volta cessato il flusso di lavaggio, il etto filtrante rimane stratificato, sedimentando sul fondo prima il materiale di grana grossa e/o di densità maggiore e quindi il materiale più fine e/o di densità minore. Una volta così ripulito (con durata del lavaggio di 15-20 min), il filtro ritorna in servizio. Durante i primi minuti della nuova fase di filtrazione il filtro opera in regime di risciacquo, mediante apposita valvola che scarica il filtrato ai fanghi.

www.fidiaeng.it

La filtrazione su quarzite appartiene alla fase di filtrazione finale, e consente di rimuovere dall’acqua eventuali particelle di materiale sedimentabile o in sospensione sfuggite ai precedenti trattamenti. L’elevata efficienza della filtrazione a sabbia consente alla sezione successiva di adsorbimento di potere operare nelle migliori condizioni. L’impianto di filtrazione a sabbia quarzifera (abbinato alla filtrazione ad adsorbimento con carboni attivi) di Gazebo è costituito da serbatoi verticali a fondo bombato in profilati di acciaio zincato corredati di tutti i dispositivi e delle opere elettromeccaniche, quali: manometro, passi d’uomo per il carico e lo svuotamento del materiale filtrante, diffusori lamellari in materiale plastico per l’uniforme distribuzione del refluo da trattare, materiale filtrante (quarzite silicica, carboni adsorbenti), quadro elettrico di comando e controllo. Tale impianto risulta in conformità a quanto previsto dalla Direttiva Macchine 2006/42/CE. Come accessori, tale impianto può

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disporre di: sistema di controlavaggio automatico, sistema automatico antigelo, teleallarme. I campi d’impiego per questo tipo di impianto di filtrazione finale sono: piazzali di stazioni di rifornimento carburanti, autolavaggi, industrie con piazzole di lavaggio dei mezzi aziendali, insediamenti industriali e turistici, finissaggio di effluenti da depuratori esistenti, Enti Pubblici.

www.gazebo.it

SPECIALE FILTRI A SABBIA PER ACQUE REFLUE GOST Gost è un’azienda da sempre impegnata nello sviluppo di tecnologie ambientali d’avanguardia ed è specializzata nella realizzazione di impianti di trattamento delle acque reflue sia a fanghi attivi che chimico fisici che per l’affinamento dell’effluente, tra cui i filtri a sabbia, progettati e realizzati per garantire un ciclo delle acque virtuoso. La filtrazione a sabbia è una delle più antiche tecnologie di trattamento delle acque reflue ed è un metodo di trattamento di basso impatto ambientale, relativamente semplice e poco costoso. Il suo principio consiste nella percolazione dell’acqua attraverso un letto di sabbia per la rimo-

MARCANTE SERBATOI zione dei solidi sospesi. Il materiale di cui è costituito il mezzo filtrante è comunemente composto da silice, antracite, granato o ilmenite. Se correttamente progettato, costruito, gestito e mantenuto, un filtro a sabbia produce un effluente di altissima qualità. Sulla superficie del letto filtrante si verificano i processi biologici e chimico-fisici comuni a vari tipi di filtri. Su tale superficie, ad esempio, si forma una pellicola biologica che intrappola le particelle di piccole dimensioni presenti nell'acqua reflua e opera una degradazione della materia organica. Questo deposito comporta un progressivo intasamento del letto filtrante, con aumento delle perdite di carico, e rende così necessaria la periodica rimozione dei solidi depositati. La stazione filtrante Gost è composta da tre contenitori cilindrici (filtri), costruiti in acciaio al carbonio, zincati a caldo con sportello per ispezioni o svuotamento superiore e inferiore. Il primo filtro contiene la sabbia quarzifera, il secondo carbone in grani..

La filtrazione a sabbia è un processo di trattamento delle acque reflue che consiste nel passaggio del fluido attraverso un filtro costituto da un letto a sabbia, comunemente composto da silice, antracite, granato o ilemnite. La sua applicazione è indicata per la rimozione di solidi sospesi, quali metalli pesanti, composti organici ed inorganici sia in fase di trattamenti primari, che di affinamento. Il filtro è costituito da un serbatoio cilindrico ad asse orizzontale o verticale, adatto al funzionamento in pressione, e realizzato in acciaio al carbonio. Per il massiccio impiego di questa

tipologia di filtri, Marcante Serbatoi realizza filtri e contenitori per uso sia industriale che civile, personalizzati in base alle esigenze specifiche di dimensioni, controlli e test, trattamenti interni ed esterni idonei al contenuto e alla destinazione dei filtri realizzati. Un esempio è il filtro a sabbia realizzato per l’impianto pubblico in località San Zeno di Montagna (VR). I serbatoi sono stati progettati e realizzati per impiego a 40 °C, 4.2 bar di pressione, diametro esterno 2,2 m, altezza del filtro di 1,8 m, dotato di singola piastra forata.

www.marcanteserbatoi.com

www.gost.it

MGB Il trattamento delle acque è da sempre oggetto di studio di M.GB., che nel corso degli anni ha maturato una considerevole esperienza sia nel caso di impianti ad uso civile che industriale. L'azienda ricopre un ruolo significa-

MITA BIORULLI tivo nella progettazione e nella realizzazione di impianti per la depurazione di acque reflue e primarie. Parte della produzione di M.GB. sono i filtri a sabbia, ossia strutture chiuse contenenti un mezzo filtrante granulare come la sabbia quarzifera di notevole durezza, la quale trattiene i solidi in sospensione in modo tale che l’acqua in uscita ne risulti priva. I serbatoi contenenti il mezzo filtrante sono rigorosamente costruiti in acciaio inox e possono avere diametri fino a 2,4 m, altezze fino a 3,5 m e portate fino a 70 mc/h. I filtri a sabbia di M.GB. sono provvisti di sistema di controlavaggio.

www.mgbsrl.com

Filtrasand di Mita Biorulli è un sistema di filtrazione in continuo su sabbia dal funzionamento semplice e di facile gestione. L’acqua da trattare viene distribuita alla base del letto di sabbia e lo attraversa in direzione ascensionale fuoriuscendo filtrata da uno stramazzo. La sabbia che ha svolto il processo di filtrazione viene rimossa in continuo grazie all’azione di un air-lift che la preleva dal fondo e la solleva fino ad una camera di lavaggio posta sulla sommità del filtro. La separazione delle impurità avviene nell’esclusivo sistema di lavaggio: la sabbia viene ripulita da un flusso di acqua grezza in controcorrente rispetto al moto gravitazionale di ricaduta della stessa verso la sommità del letto filtrante. L’acqua di lavaggio del letto filtrante esce dal filtro con flusso continuo attraverso uno scarico separato. I principali vantaggi sono: funzionamento in continuo, nessuna fermata per il controlavaggio; unità di riserva non necessaria; ridotto flusso continuo di acqua di controlavaggio; ampio panorama di campi

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applicativi; semplicità funzionale; basso consumo energetico, perchè non lavora in pressione; minima manutenzione. I campi di applicazione di Filtrasand sono molteplici, fra i più diffusi da ricordare: chiarificazione acque superficiali; impianti di potabilizzazione a valle di trattamenti di chiariflocculazione; filtrazione di acque di raffreddamento nell’industria metallurgica; trattamento terziario di acque reflue civili e industriali; trattamento a monte di filtrazione a carboni attivi e osmosi inversa. L’ufficio tecnico di Mita Biorulli è a disposizione per studi di applicabilità delle proprie apparecchiature e per il dimensionamento e la scelta dei modelli e dei materiali più idonei ad ogni specifica esigenza.

www.mitabiorulli.it

SPECIALE FILTRI A SABBIA PER ACQUE REFLUE OFFICINE MECCANICHE PARENTI

PROAQUA

I filtri a quarzite modello Arena, sono un sistema di filtrazione statico a sabbia o graniglia, disponibile nelle versioni: singoli manuali, singoli automatici o in batteria. Nella versione singola manuale e automatica sono disponibili modelli per ogni dimensione, da 500 mm di diametro fino a 1,2 m, con portate da 200-400 l/min fino a 1.200-2.400 l/min. Nelle versioni in batteria, invece, si hanno configurazioni da 2x, 3x, 4x, 5x, 6x, 8x con diametri variabili da 500 mm a 1,2 m. Filtri e struttura portante sono realizzati completamente in acciaio verniciato o zincato. Nella parte interna, zona inferiore, i fil-

Il mercato internazionale nel settore del trattamento delle acque richiede alle aziende sempre maggiore professionalità e capacità d’innovazione. Dalla sua fondazione nel 1986, Proaqua ha reagito a tali esigenze sviluppando continuamente le proprie attività e progredendo costantemente, fino a coprire tutte le fasi del processo di trattamento dell’acqua di processo e delle acque reflue. Il trattamento delle acque sotto qualsiasi forma è necessario praticamente in tutti i settori industriali. Per questo motivo l’ambito di attività di Proaqua è altrettanto vario ed ampio. In questo vasto porfolio tecnologico vi rientra anche la filtrazione a sabbia. I filtri a sabbia forniti da Proaqua sono ideali per la depurazione di grandi volumi di acqua da sostanze non vischiose in sospensione, quali: acque di pozzo, acque sotterra-

tri Arena sono provvisti di bracci filtranti con fessure da 0,25 mm, attraverso i quali l’acqua affluisce all’esterno. Trattandosi di un sistema di filtrazione statico a precipitazione, è praticamente adatto ad ogni tipo di filtrazione acque provenienti da fiumi, canali o laghi. In un corretto utilizzo e dimensionamento la manutenzione è praticamente inesistente. Il sistema di controlavaggio forzato pulisce e rigenera lo strato di graniglia che tuttavia, nel tempo necessita di essere sostituita. I tempi della sostituzione totale della graniglia dipendono dalle condizioni di utilizzo del filtro e dal tipo di acqua che viene filtrata. Di norma è consigliato sostituire completamente la graniglia ogni 4-5 anni, poiché con il tempo questa tende ad arrotondarsi, per un processo di levigatura, e ad ostruire i microfori dei bracci filtranti disposti sul fondo (diminuzione della portata).

www.omparenti.it

PROMINENT Il filtro a sabbia Interfilt SK di ProMinent è una soluzione economica per il trattamento dell’acqua grazie al controlavaggio automatico comandato dalla differenza di pressione e serbatoio integrato per l’acqua di controlavaggio. Il controlavaggio parte automaticamente quando cambia la pressione statica dell’acqua grezza e dell’acqua filtrata a causa dell’accumulo di impurità nel letto del filtro. Il livello dell’acqua nel tubo di controlavaggio è un metro di misura per la differenza di pressione. All’interno del filtro, in un apposito serbatoio, viene immagazzinata l’acqua di controlavaggio e, quindi, non c’è bisogno di una pompa per tale operazione. Interfilt SK, i-

nee, acque superficiali; acque potabili, acque di bagni; acque reflue trattate. Si tratta di filtri a sabbia in acciaio non legato e acciaio inox sono rivestiti internamente e/o esternamente in base alle esigenze; e, se necessario, sono utilizzati anche contenitori in vetroresina. Tali filtri sono dotati di lavaggio in controcorrente completamente automatico.

www.pro-aqua.it

RAVAGNAN noltre, opera senza la necessità di aria compressa, acqua pressurizzata o elettricità; difatti, tutti i processi sono avviati automaticamente e provengono esclusivamente dal solo filtro. Non sono richiesti né controlli nè operatori: il filtro lavora in modo completamente automatico e non ha bisogno di operatori esterni. Non ci sono valvole, flussimetri, controlli o indicatori e non c’è niente da monitorare e neanche niente da accendere o spegnere. Poiché il filtro lavora in un modo indipendente, l’errore umano è eliminato. Per di più, non essendoci parti in movimento, non si verificano nè rotture nè usura. Le principali applicazioni vanno dal trattamento delle acque di raffreddamento e filtrazione del flusso parziale, al trattamento delle acque del fiume, di processo e potabili, fino alla rimozione di ferro e manganese dalle acque di pozzo e dei solidi sospesi dalle acque reflue.

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Ravagnan, attraverso la sua divisione impianti, progetta, realizza e avvia impianti per il trattamento acque per applicazioni industriali e civili, avvalendosi delle migliori tecnologie presenti sul mercato e mettendo al servizio del cliente l'esperienza di oltre 50 anni. La filtrazione a sabbia è un processo che consiste nella rimozione dei solidi sospesi mediante il passaggio del fluido attraverso un letto filtrante. I filtri possono lavorare a pressione atmosferica o maggiore. Il filtro in pressione è costituito da un apparecchio avente corpo cilindrico e da due fondi bombati di tipo pseudo-ellittico, costruito in acciaio al carbonio saldato e verniciato. Il mezzo filtrante contenuto nel filtro può essere quarzite, antracite, pirolusite, in funzione del fluido trattato. Il filtro viene calcolato e realizzato secondo i requisiti PED/ASME per apparecchi in pressione. All'interno del filtro sono collocati i seguenti accessori: una spessa piastra di acciaio perforata che funge da supporto per il mezzo filtrante; un set di ugelli montati

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sulla piastra, che hanno lo scopo di impedire la fuoriuscita del mezzo filtrante e di garantire una distribuzione uniforme dell'acqua in lavoro ed in contro lavaggio; un sistema di scarico, attraverso una tubazione dedicata, del materiale trattenuto dal mezzo filtrante. Il filtro è dotato di: tubazioni di servizio; passi d'uomo per il caricamento del granulato e per le ispezioni periodiche; manometri installati in ingresso e in uscita; un pressostato differenziale in acciaio inox. Periodicamente deve essere effettuato il lavaggio del sistema filtrante con acqua ed aria in controcorrente. L’intera gestione del sistema di filtrazione è automatizzata e gestita da PLC.

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GREEN FASHION L A

P R O D U Z I O N E

" M O D A "

T U T E L A

L’ A M B I E N T E

L’ATTENZIONE CRESCE

L’ “Impegno Detox” nel tessile La tutela dell’ambiente su tre fronti: materie prime, innovazione di processo e di prodotto Il settore della moda italiana (60.000 imprese, con un giro di affari annuo di oltre 60 milioni di euro) ha iniziato da tempo a rivolgere sempre maggiore attenzione allo sviluppo di prodotti ambientalmente sostenibili. Sia per motivazioni etiche, ma anche economiche, molte aziende di moda hanno sviluppato soluzioni “green” per l’approvvigionamento delle materie prime, e hanno investito su progetti diretti a innovare processi e prodotti; si è così passati da un generico impegno alla riduzione delle emissioni di CO2 ad un’analisi rigorosa dei processi di produzione e delle loro criticità. Un importante esempio di questa evoluzione verso una “moda sostenibile” è rappresentato dalla sottoscrizione dell’“Impegno Detox”, promosso da Greenpeace, al quale hanno aderito oltre 50 brand globali (tra cui Nike, Puma, Adidas, Levi’s) e due grandi marchi italiani quali Valentino e Benetton. Detox si propone l’eliminazione totale di 11 classi di sostanze chimiche utilizzate nelle produzioni,

la cui pericolosità è da tempo ben nota e che sono oggetto di rigorose restrizioni da parte dell’Unione Europea con il regolamento REACH; in base all’impegno assunto, le aziende devono agire sulla propria filiera affinchè fornitori e terzisti operino con gli stessi criteri, fornendo semilavorati liberi da sostanze chimiche tossiche e certificati da test di laboratorio. Complessivamente, si stima che l’impegno Detox influisca, direttamente o indirettamente, sulla produzione di 70 milioni di capi di abbigliamento all’anno. Come già accennato, i punti principali per la promozione della “moda green” sono sostanzialmente tre: materie prime, innovazione di processo e di prodotto. MATERIE PRIME

L’attenzione rivolta alle materie prime utilizzate per ottenere tessuti ecologici ha coinvolto non solo l’alta moda, ma anche il mercato

dei prodotti di largo consumo, che richiede un sempre maggiore controllo sulla tracciabilità delle materie prime utilizzate. Inoltre, la ricerca di filati biologici è in crescita anche tra le aziende artigianali, soprattutto quelle specializzate nella produzione di indumenti per l’infanzia: a tale riguardo, ad esempio, l’azienda piemontese Fiolobio, specializzata nella produzione di capi per l’infanzia interamente naturali, impiega cotone biologico prodotto in India e certificato da organismi internazionali, e lane e cashmere prodotti in Piemonte. Un altro esempio virtuoso è la storica azienda Teseo-Tessitura Serica Olmeda, che già da anni propone i suoi prodotti di punta in versione GOTS (Global Organic Textile Standard, una norma tecnica per la certificazione del tessile biologico, che comprende produzione, confezione, etichettatura, esportazione, importazione e distribuzione dei prodotti tessili ottenuti da fibre naturali). Nel corso della

Hi-Tech Ambiente

prossima stagione l’azienda presenterà una “Cartella a Colori Bio” estremamente ampia, applicabile a tutti i tessuti GOTS. È bene sottolineare che le fibre naturali non sono sostenibili in quanto tali, dato che necessitano di ingenti quantitativi di acqua e sostanze chimiche (fertilizzanti, diserbanti, insetticidi); d’altro canto, la diffusione di colture biologiche consentirebbe di ridurre in modo significativo l’utilizzo e la deposizione di sostanze chimiche sui terreni e nelle acque, e a tale riguardo il GOTS prevede una “riduzione nell’uso di prodotti chimici, acqua ed energia”. Le aziende italiane hanno dimostrato di essere molto attente alla certificazione dei loro prodotti: a partire dal 2005 si è registrato un significativo e costante aumento dei certificati emessi dall’Istituto di Certificazione Etica e Ambientale–ICEA, e le aziende certificate sono passate da 12 a 91 in meno di dieci anni, cui si aggiungono 21 imprese dell’indotto (produttrici di coloranti e ausiliari tessili) che

GREEN FASHION hanno ottenuto la certificazione GOTS per alcune linee dei loro prodotti. L’Italia, quindi, si pone al secondo posto in Europa (dopo la Germania) per il numero di aziende certificate. Un altro importante settore di intervento riguarda il recupero degli scarti tessili: attualmente, in Europa il 74% degli scarti viene smaltito in discarica, e solo il 13% viene recuperato e reimmesso nel tessuto produttivo. Tra le prime esperienze di recupero interessante da citare è la lana cardata rigenerata di Prato, una tecnica che risale al XIX secolo e che è stata valorizzata nel 2008 con la creazione, da parte della Camera di Commercio di Prato, del marchio “Cardato Regenerated CO2 neutral”. Per potersi fregiare del nuovo marchio, i tessuti devono essere prodotti

Nanofabia, la macchina al plasma

all’interno del distretto, devono essere realizzati con almeno il 65% di materiale riciclato e rispondere a precisi standard circa la misurazione dell’impatto ambientale dell’intero ciclo di produzione; tutte queste informazioni sono attestate da un Ente di certifi-

cazione internazionale (SGS). Sicuramente merita di essere menzionato anche il progetto Quid, che riguarda la produzione di vestiti cuciti da donne vittime di violenza o appartenenti a categorie protette, realizzati con materiali di scarto della grande industria della

moda: questo progetto ha consentito di recuperare a costo zero oltre 3.500 mq di giacenze pregiate, che altrimenti sarebbero finite in discarica, ed è stato premiato alla European Social Innovation ComContinua a pag. 26

GREEN FASHION Continua da pag. 25

cendo del 90% i tempi di lavorazione. Quanto alla riduzione dei consumi energetici, il Cotonificio Albini ha investito 21 milioni di euro negli ultimi 3 anni, sviluppando un nuovo tipo di scambiatore autopulente in grado di recuperare l’energia del calore delle acque utilizzate nei processi di finissaggio e tintura, con un risparmio pari a 300 ton/anno di petrolio. Sempre nel campo dell’efficienza energetica, il centro di ricerca Next Technology Tecnotessile ha messo a punto un processo innovativo in grado di svolgere in contemporanea il trattamento di tintura e finissaggio; grazie a una nuova macchina di tintura che dimezza i consumi energetici, questo processo riduce i consumi idrici del 40-60% e quello di coloranti del 5-10%.

L’ “Impegno Detox” petition. Anche nel settore delle fibre artificiali è possibile dare vita a cicli produttivi a ridotto impatto ambientale: la produzione di poliestere ricavato da scarti di produzione e da PET da bottiglie presenta livelli di emissione di inquinanti e consumi energetici inferiori dell’84% rispetto a una microfibra tradizionale, oltre a una riduzione delle emissioni di CO2 del 77%. È da segnalare anche la ricerca sui biopolimeri: l’azienda Sinterama ha iniziato a produrre poliestere a base di PLA ottenuto da destrosio estratto dal mais (Ingeo) e di PTT (Sorona DuPont); il primo è destinato a prodotti dal ciclo vita più breve (igiene, packaging, medicale, industria agroalimentare), mentre il secondo, più resistente, si presta alla produzione di materiali destinati all’automotive, all’abbigliamento, all’edilizia, all’arredo casa e allo sportwear. Un altro settore promettente è la valorizzazione delle fibre “povere”, come la lana ruvida. Nel 2013, il consorzio Biella Wool Company è stato premiato da Zero Waste Italy per i risultati raggiunti nella valorizzazione della lana derivante dagli allevamenti di ovini (che è considerata un rifiuto speciale) e nel suo reinserimento nei cicli produttivi delle aziende tessili. Il consorzio ha condotto progetti in tutta Italia: d’esempio è quello svolto presso il Parco Nazionale dell’Alta Murgia (Puglia), dove sono stati raccolte oltre 40 ton di lana (+25% rispetto al 2012) da parte di 80 aziende aderenti (64 nel 2012), riuscendo a spuntare migliori prezzi sul mercato (da 0,70 a 0,90 euro per la lana merinizzata), e quello del Parco Nazionale del Gran Sasso (Abruzzo), dove nel 2013 sono state raccolte e immesse sul mercato 500 ton di lana, grazie alla realizzazione del Centro Unico di Stoccaggio realizzato nel 2012 a Castel del Monte (AQ).

INNOVAZIONE DI PRODOTTO

INNOVAZIONE DI PROCESSO

Il secondo asse di sviluppo del tessile ecologico consiste nell’innovazione di processo, diretta alla ricerca di soluzioni in grado di ridurre le emissioni e limitare i consumi energetici e idrici. Il problema principale dell’industria tessile è l’uso intensivo si sostanze chimiche e il rilascio di sostanze inquinanti nei reflui. Per ridurre il consumo di queste sostanze, alcuni produttori hanno selezionato le razze di bestiame per produrre lane pregiate che mantengano i colori naturali del vello, mentre altri si sono cimentati nella sperimentazione di tecniche di stampa e tintura a ridotto impatto ambientale.

Quanto ai consumi idrici, il settore tessile è uno di maggiori consumatori di acqua: basti pensare che per produrre 1 kg di tessuto occorre consumare almeno 40 litri di acqua. Il gruppo Canepa ha sviluppato il processo “Save the water”, che impiega la chitina (sostanza naturale atossica, biocompatibile e biodegradabile) al fine di ridurre fino a 12 volte i consumi idrici, oltre a ridurre del 70% l’impiego di agenti inquinanti e del 90% i consumi energetici. L’Environment Park ha invece sviluppato il processo Vultex, un metodo di colorazione innovativo che consente di risparmiare il 44% di acqua, il 70% di energia e di quintuplicare la produttività, ridu-

Hi-Tech Ambiente

Il terzo aspetto su cui agire è l’innovazione di prodotto, che consiste nell’utilizzare gli scarti provenienti da altre filiere produttive per realizzare nuovi tipi di tessuto. Ad esempio, l’azienda Orange Fiber produce tessuti a partire dagli scarti degli agrumi, grazie a un processo nano-tecnologico che consente di estrarre la cellulosa da questi rifiuti; un’altra piccola azienda artigianale produce borse utilizzando sughero e carta riciclati. Un altro promettente filone di ricerca è, infine, la tecnologia al plasma, che consente di rendere i materiali chimicamente attivi e meccanicamente rafforzati, modificando le loro proprietà e rendendoli idrorepellenti, resistenti al fuoco, all’UV, antimicrobici, antiallergenici, antifeltranti e antimacchia. La Veneto Nanotech, in collaborazione col gruppo Benetton e con la Mero, ha sviluppato Nanofabia, una macchina al plasma innovativa per trattamenti in linea di materiali tessili, che consente di eliminare l’utilizzo di acqua e di ridurre i consumi energetici.

GREEN FASHION DA RI.EL.CO. IMPIANTI

I sistemi Adeco Ambienti a decontaminazione controllata grazie ad un processo di igienizzazione dell'aria con plasma ionico Le lavorazioni conciarie e tessili determinano differenti emissioni in atmosfera, sia di composti volatili, sia di particolati. Il tipo e la quantità di tali emissioni, dipendono in larga misura dallo specifico ciclo di lavorazione e dal materiale di partenza utilizzato. I punti critici del ciclo di lavorazione nel settore conciario sono costituiti dalle fasi di calcinazione, rifinitura e tintura. Nella fase di calcinazione viene utilizzato il solfuro di sodio che può sviluppare, nelle fasi immediatamente successive, idrogeno solforato in conseguenza del progressivo abbassamento del pH dei bagni. Nelle fasi di rifinitura e tintura i principali problemi riguardano le sostanze volatili inorganiche e organiche, le polveri, i solventi organici, l'ammoniaca, l'SO2 e l'acido formico. In un impianto di trattamento tessile le fonti di molestie olfattive che si possono verificare sono ascrivibili a: emissioni derivante da bruciapelo; emissioni derivanti dalle rameuse in particolare durante operazioni di polimerizzazione o termo fissaggio; emissioni diffuse derivanti da operazioni di tintura coinvolgenti coloranti con gruppi solforati; emissioni diffuse derivanti da operazione di lavaggio/fissaggio con acido acetico; emissioni diffuse derivanti dall’impianto di depurazione acque reflue, in particolare dalla linea fanghi. Inoltre, attività quali: impiego di soluzioni per lavaggio tavoli, rinnovo/rimozione adesivo, smacchiatura con utilizzo di solvente, ecc. implicano l’utilizzo di COV. In questi ambienti è fondamentale, quindi, limitare tutte le molestie olfattive, ridurre il tasso di inquinamento dell’aria ed il livello delle sostanze tossiche in sospensione per migliorare la qua-

durante alcune fasi caratteristiche della lavorazione possono anche essere significative per il loro contributo all’inquinamento atmosferico. Gli inquinanti più diffusi rilevati nei distretti conciari sono H 2S, COV, NH 3, vapori di formaldeide e polveri. IL PROGETTO ADECO

I sistemi Adeco (Ambienti a decontaminazione controllata), progettati e realizzati da Ri.El.Co. Impianti, rappresentano un innovativo processo di igienizzazione dell'aria. Il plasma generato da tali sistemi è sostanzialmente costituito da alte concentrazioni di specie ioniche, le quali interagiscono con gli inquinanti presenti attraverso un

lità dell’aria all’interno dei locali e per prevenire cause di inquinamento ambientale. Gli odori sono forse l’impatto ti-

pico del settore conciario e tessile che crea più problemi in termini di accettabilità sociale dell’industria stessa. Le emissioni prodotte

Hi-Tech Ambiente

triplice meccanismo di abbattimento degli inquinanti. Il primo colpisce le molecole che causano odori, rompendone i legami chimici ed eliminandone ogni traccia. Il secondo è connesso con il fenomeno della cattura elettrostatica che le cariche esercitano sulle particelle in sospensione (pulviscolo e VOC). Il terzo si riferisce all'azione distruttiva che tali perossidi esercitano su virus e batteri agendo direttamente sulla loro membrana cellulare, impedendo lo scambio enzimatico e causandone la morte. Il meccanismo descritto è intrinsecamente sicuro e di alta efficienza su tutti i composti volatili a base idrogeno e carbonio, e Continua a pag. 29

GREEN FASHION ASSOSISTEMA

Il tessile riutilizzabile Le aziende di sanificazione e sterilizzazione dei tessili riutilizzabili smaltiscono ogni anno in discarica 25.000 tonnellate di prodotti a fine vita. Lo smaltimento dei rifiuti rappresenta per l’impresa un costo vivo e per la società un costo ambientale. L’ideale sarebbe riciclare tali dispositivi tessili per nuovi prodotti da utilizzare nei settori automobilistico, dell’arredamento, della nautica. Incentivando l’utilizzo del tessile riutilizzabile si determina un 53% riscaldamento globale, -30% impoverimento strato di ozono, 45% ossidazione fotochimica, 28% acidificazione del terreno, 95% eutrofizzazione delle acque. Le imprese, consapevoli del valore aggiunto, sono pronte ad investire in un progetto industriale del riciclo dei prodotti tessili riutilizzabili. E’ necessaria però una politica di sostegno affinché si realizzi un’economia circolare su nuovi processi industriali di trasformazione, nuove occupazioni e nuove tecnologie. <<Secondo l’ultima ricerca rea-

lizzata da Ambiente Italia, per conto dell’Ente Bilaterale del settore – spiega Patrizia Ferri, Segretario Generale di Assosistema - l’utilizzo del tessile riutilizzabile determina vantaggi sul piano ambientale sensibilmente miglio-

ri di qualsiasi altro prodotto alternativo. I tessili a fine vita, ossia quei tessili che escono definitivamente dal processo produttivo delle imprese e che finiscono prevalentemente in discarica, genera costi per lo smaltimento oltre che sprechi ambientali. L’ideale sarebbe ritrattare questi indumenti per ottenere nuovi prodotti, ossia materia prima seconda, da utilizzare per altri fini. Dai residui tessili si possono in-

FIBRE TESSILI DA BIOPOLIMERI Il progetto europeo BioAgroTex punta a sostituire, almeno una parte, le fibre tessili derivate dal petrolio con altre prodotte a partire da risorse rinnovabili; le nuove fibre, oltre ad essere biodegradabili, dovranno però essere producibili con i sistemi sviluppati per le fibre sintetiche (come la filatura per estrusione) e competitive dal punto di vista economico. Nel quadro del progetto europeo sono state sviluppate diverse linee di ricerca, come: - l’utilizzo di fibre naturali riciclate (iuta) e scarti di origine agricola provenienti dalle coltivazioni di lino, canapa e luppolo - l’utilizzo di polimeri sintetici ottenuti da materie prime vegetali, come il PLA - l’impiego di bioresine furaniche in soluzione acquosa, come

agenti ammorbidenti, battericidi e limitatori della biodegradazio-

ne. Al momento i materiali più promettenti sembrano essere

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fatti ottenere pannelli isolanti fino ad un 1/4 di abiti nuovi. In Italia, però, il riciclo del tessile a fine vita non è una pratica con una rilevanza economica organizzata. Manca una politica industriale a sostegno del riciclo e del riuso che supporti le aziende del settore nella creazione di una nuova economia circolare con evidenti vantaggi economici, sociali e ambientali a beneficio di tutta la collettività>>.

quelli derivanti dal PLA (acido polilattico), che è già stato ampiamente sperimentato nel settore dell’imballaggio. Manufatti in PLA “non woven” per uso agricolo sono già commercializzati dalla ditta olandese Bonar Technical Fabrics, con il marchio “Duracover”, e dalla ditta belga DS Textiles, con i marchi “Hortaflex” e “Weed control”. Anche la società francese Texinov produce reti e altri prodotti per uso agricolo partendo da PLA in fili (monofilo o multifilo). Restano da superare alcuni ostacoli di carattere economico: il PLA è ancora molto più costoso rispetto alle fibre tessili di origine petrolchimica, come il polipropilene. Al progetto BioAgroTex partecipano 17 industrie del settore tessile, appartenenti a 6 diversi Paesi Europei, tra i quali purtroppo non è compresa l’Italia.

GREEN FASHION

Continua da pag. 27

I sistemi Adeco riproduce nella sostanza quanto avviene in natura ad opera delle radiazioni ultraviolette o durante le scariche elettriche associate ai temporali. La rigenerazione e la sanificazione dell'aria con i sistemi Adeco, quindi, permette di ricreare negli ambienti in cui viviamo e lavoriamo una dimensione naturale e pura, creando una situazione bioclimatica ideale. L'azione combinata degli ioni e dei radicali permette un’efficiente azione microbicida e deodorizzante dell'aria confinata, in quanto completamente impoverita di agenti inquinanti e contaminanti. La tecnologia proposta è una concreta soluzione per una molteplicità di ambienti, al fine di: eliminare gli odori sgradevoli provenienti dalle numerose sorgenti interne; ridurre la carica microbica e i VOC presenti in aria; abbattere le emissioni inquinanti in atmosfera; ridurre drasticamente i costi di gestione e manutenzione; migliorare le condizioni lavorative degli operatori; avere una sanificazione dell'aria continua anche durante le lavorazioni.

derazione gli effetti associati alla tecnologia Adeco valutando le azioni che tale effetto determina nei riguardi della produzione in aria di molecole attive, di metacomposti ad alta reattività e di cluster molecolari altamente ionizzati. Tali componenti, la cui presenza era già nota ed oggetto di altri studi e ricerche, sono stati valutati quantificandone la presenza in funzione delle differenti variabili ambientali e di sistema. In modo analogo sono state studiate ed interpretate, mediante i-

donei modelli matematici, elaborati mediante uno studio parametrico su un reattore di laboratorio, le reazioni chimiche e fisiche tra i componenti descritti e gli inquinanti. Lo studio ha preso in considerazione una serie di inquinanti rappresentativi dei vari VOC. Analoghe esperienze sono state condotte in merito al comportamento verso il particolato e le sospensioni in genere, nonché nei riguardi degli effetti verso virus e batteri patogeni. I risultati conseguiti sono da considerarsi lusin-

EFFICACIA GARANTITA

L'efficacia della tecnologia Adeco è garantita da studi ed analisi condotti dall’Istituto di metodologie chimiche (IMC) del CNR, con cui Re.El.Co. collabora. Queste attività hanno preso in consiHi-Tech Ambiente

ghieri ed hanno consentito la creazione di un modello matematico in grado di interpretare i fenomeni quando alcuni dei parametri in gioco vengano tenuti costanti. Parallelamente a queste attività di carattere scientifico e sperimentale di laboratorio, l'azienda ha anche realizzato prototipi di unità di trattamento per uso in ambienti industriali. Tali prototipi sono stati tenuti sotto osservazione e sono stati impiegati come apparecchiature di test.

RIFIUTI T R A T T A M E N T O E S M A L T I M E N T O

SERVIZI AMBIENTALI SMART

HergoAmbiente al via Un sistema “intelligente” per la gestione integrata di raccolta rifiuti e spazzamento stradale I servizi ambientali non sono mai stati così smart. Dopo anni di ricerca e importanti investimenti in innovazione, che hanno riguardato anche le reti e il centro di telecontrollo, Hera presenta HergoAmbiente, un sistema “intelligente” sviluppato dalla multiutility per gestire in maniera integrata, efficiente ed efficace tutte le attività di raccolta rifiuti e spazzamento stradale, prendendo in carico anche le segnalazioni effettuate dai cittadini tramite l’app del Rifiutologo. Basato sulla completa informatizzazione dei processi, HergoAmbiente mette in collegamento in un’unica rete informativa i 300.000 cassonetti, gli oltre 3.000 operatori, i 1.300 mezzi di

raccolta, i 140 centri di raccolta, e tutto quanto ruota intorno alla gestione del servizio. Un sistema che considera sia per-

sonale e mezzi di Hera sia quelli di operatori terzi, contribuendo così ad accrescere non solo la professionalità degli operatori ma

anche dei fornitori. Grazie a questo sistema “intelligente”, infatti, è possibile tenere sotto controllo in ogni istante tutte le informazioni sulle attività della lunga e capillare catena dei servizi ambientali, che solo sul territorio dell’Emilia-Romagna gestito da Hera interessano un bacino di 2,6 milioni di cittadini. Ma oltre che per migliorare la qualità dei servizi, HergoAmbiente servirà anche per diminuire l’impatto ambientale, perché consentirà di impiegare i mezzi in maniera più razionale, consumando 150.000 litri di carburante in meno ogni anno, pari alla mancata emissione di 400 ton di CO2. HERGOAMBIENTE IN DETTAGLIO

Il sistema consente di progettare, programmare, effettuare, monitorare e analizzare tutte le attività relative alla raccolta dei rifiuti e alla pulizia delle strade, sia gestite direttamente da Hera sia attraverso operatori terzi, mettendo a sistema in tempo reale l’insieme delle informazioni rilevate sul campo: ore di attività svolte, posizione dei contenitori, percorsi compiuti dai mezzi, km spazzati dalle motospazzatrici, cassonetti svuotati e percentuali di riempimento nelle stazioni ecologiche. Smartphone e computer di bordo, in dotazione alle squadre operative, ricevono gli ordini da smaltire, registrano le operazioni effetContinua a pag. 32 Hi-Tech Ambiente

ZOOM

Market

SBM–IRFI ENVIRONMENTAL DEPARTMENT

La biofermentazione di RSU Specialisti nella costruzione di impianti BRS “chiavi in mano” per il trattamento dei rifiuti solidi urbani La SBM – IRFI ha la sede legale ed operativa in Pian Camuno in provincia di Brescia. Da alcuni anni l’azienda è attiva nel campo del trattamento dei rifiuti solidi urbani e il suo core business si identifica nella fornitura “chiavi in mano” dei reattori di prefermentazione (BRS). Il reattore di prefermentazione è una robusta costruzione di forma cilindrica che ruota attorno al proprio asse orizzontale, per mezzo di apposite piste in acciaio forgiato appoggiate su adeguati supporti a rulli. Il sistema di alimentazione è realizzato con testata fissa sostenuta da rulli pressori. La portata di scarico è regolabile tramite una portella a serranda azionata da servocomando elettrico. Il sistema di trasmissione realizzato prevede l’adozione di un gruppo motore – riduttore ad assi paralleli e giunto che impegna direttamente sul pignone che trasmette a sua volta il moto ad una corona dentata. Il motore di azionamento del cilindro è comandato tramite inverter. Il sistema di immissione dell’aria è costituito da 3 ventilatori installati a bordo del cilindro con portata unitaria di circa 5.000 mc/h con prevalenza di 140 mm di H2O. Il trattamento dei rifiuti RSU all’interno del reattore consente di ottenere i seguenti risultati: - omogeneizzazione dei diversi componenti per effetto della sua rotazione; - frammentazione dei rifiuti per contrasto del materiale sulle pareti, munite all'interno del mantello di profilati antiusura e di opportuni rostri; - ossigenazione dell'intera massa per mezzo di un opportuno sistema di circolazione di aria prelevata dall'ambiente esterno; - igienizzazione della massa in lavorazione con conseguenti van-

taggi per la salute degli operatori addetti alla conduzione dell'impianto. L'adozione di un reattore a prefermentazione accelerata comporta rispetto ad altri sistemi similari innegabili vantaggi dal punto di vista tecnico gestionale come la possibilità di un sicuro controllo e di una efficace regolazione dei principali parametri di processo, cioè temperatura, contenuto di ossigeno, umidità. L'apparecchiatura, infatti, si pre-

sta per la disposizione di sensori in campo di difficile installazione e manutenzione su altri tipi di reattori. L'elevata temperatura sviluppatasi per effetto del metabolismo microbico consente, inoltre, la distruzione di germi patogeni e semi di piante infestanti, eliminando così inconvenienti igienici sul prodotto da destinare alle successive fasi di trattamento. Il cilindro deve permanere in rotazione ventiquattro ore su ventiquattro, assumendo velocità mag-

SBM - IRFI Spa Via Predalva n. 14 - 25050 Pian Camuno (BS) Tel 0364.590810 - Fax 0364.590822 E-mail segreteria@sbm-irfi.com - www.sbm-irfi.com

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giore durante la fase di alimentazione e scarico al fine di aumentare la portata e di favorire le suddette operazioni. Da verifiche sperimentali e da opportune analisi dell'andamento del processo si è potuto constatare come i rifiuti raggiungano rapidamente, dopo il loro ingresso nel cilindro mediamente alla fine del primo tronco, una temperatura di 55-60 °C. Tale temperatura, con il tempo di permanenza mediamente assegnato, pari a circa 36-70 ore, risulta ampiamente sufficiente a garantire la inattivazione degli agenti patogeni con conseguente immediata igienizzazione del prodotto. Le migliori condizioni di funzionamento della macchina sono quelle riconducibili ad un grado di riempimento tra 60 e 70% come testimoniato da numerose prove sperimentali condotte su impianti dotati di reattore di prefermentazione. In queste condizioni si ottiene il duplice risultato di un’efficace ossigenazione della massa dei rifiuti unitamente ad una efficace azione di riduzione del loro volume dovuto alla presenza di una serie di rostri in acciaio saldati internamente al mantello del cilindro nella sua parte iniziale. La SBM-IRFI ha costruito negli ultimi otto anni n. 12 impianti di biofermentazione, provvedendo ad installarli nelle seguenti località: - n. 4 impianti a Barcellona (Spagna) - n. 4 impianti in Qatar - n. 1 impianto a Chalosse Caupenne (Francia) - n. 1 impianto a Chateau d’Olonne (Francia) - n. 1 impianto a Bourgneuf en Mauges (Francia) - n. 1 impianto a Sainte Severe (Francia)

RIFIUTI

Continua da pag. 30

HergoAmbiente al via tuate e ne forniscono adeguata rendicontazione al sistema centrale, che elabora tempestivamente tutte le informazioni in funzione di una continua riprogettazione del servizio. L’interconnessione, infatti, rende possibile un circolo virtuoso delle informazioni grazie al quale le prestazioni programmate risultano costantemen-

te adeguate alle esigenze reali che emergono dall’analisi dei dati appena consuntivati. Taggando ogni cassonetto con un codice identificativo, HergoAmbiente gli assegna un’identità univoca ed è così in grado di controllarne in modo puntuale la posizione, il funzionamento e le attività di svuotamento che lo riguardano. In altri termini, il cassonetto “prende la parola” e inizia a dialogare con il sistema centrale. Grazie alle sue caratteristiche di

trasparenza e tracciabilità, HergoAmbiente, inoltre, rappresenta lo strumento ideale per consentire di guardare con fiducia alla futura adozione della tariffa puntuale.

DA UNA RICERCA STATUNITENSE

Il recupero di terre rare dai Raee Uno dei principali problemi del recupero delle terre rare è la separazione dei diversi elementi tra loro, data la grande somiglianza nelle proprietà chimico-fisiche dei componenti di questo gruppo di metalli. In particolare, il neodimio e il disprosio sono frequentemente impiegati nelle leghe per magneti permanenti, e i metodi attuali per la loro separazione mediante processi di estrazione liquido-liquido sono costosi e ad elevato consumo di energia. Una soluzione a questo problema è stata trovata dai ricercatori dell’Università della Pennsylvania (Usa), impiegando un reattivo complessante dotato di tre gruppi attivi (“legante tridentato”). I gruppi attivi circondano l’atomo del metallo, lasciando però un’apertura più larga per il neodimio che per il disprosio, in quanto l’atomo di quest’ultimo ha dimensioni maggiori. Questo consente al

complesso col neodimio di formare dimeri, che sono solubili negli idrocarburi aromatici; mentre, il complesso con il disprosio non forma dimeri e rimane insolubile. In questo modo i due metalli pos-

sono facilmente essere separati, recuperando successivamente il reattivo complessante mediante reazione con acidi. I due metalli vengono ottenuti con purezza intorno al 95%.

Hi-Tech Ambiente

HERGOAMBIENTE IN CIFRE

Circa 3.000 operatori fra lavoratori di Hera e dei fornitori terzi; circa 400 utilizzatori del sistema Informativo Centrale e del sistema di acquisizione dei dati dal campo; circa 1.900 ordini di lavoro al giorno tra raccolta e spazzamento, interni e terziarizzati, per un totale di circa 685.000 ordini all’anno; 1.300 veicolati coinvolti sul campo fra mezzi di Hera e di fornitori terzi; circa 4.500 itinerari di raccolta; 3.000 itinerari di spazzamento; oltre 10.000 servizi a chiamata; circa 700 chiamate al giorno al call center per richiesta di servizi ambientali; circa 600 on-board computer installati sui mezzi che dialogano con il sistema centrale; 1.200 smartphone consegnati al personale operativo, che svolgono le stesse funzioni degli onboard computer; 300.000 contenitori stradali a cui è stato applicato un tag, ovvero un codice identificativo elettronico che viene letto in fase di svuotamento; 190 antenne fisse installate sui mezzi per la lettura automatica dei tag sui contenitori; 1.400 antenne portatili fornite al personale operativo per la lettura dei tag installati sui contenitori; 140 centri di raccolta serviti, ai quali si aggiungono 85 impianti di HerAmbiente.

RIFIUTI POCO VOLUME, TANTO RICAVO

Una per tutti! Innovative presse imballatrici HSM a canale, completamente automatiche, per il riciclo di cartoni, PET e lattine in alluminio

Presso la filiale di Budapest della Euro Pool System (una tra le più grandi aziende europee di logistica attualmente attiva nel settore del riciclaggio di confezioni usate) ogni anno vengono trattate cir-

ca 22.000 tonnellate di materiali usati, ovvero più di 4 tonnellate ogni ora. Tali cifre sono sintomatiche di un’organizzazione efficiente che punta sulla rapidità di esecuzione. Di recente, Euro Pool

ha deciso di aprire un nuovo centro per il riciclaggio del materiale proveniente dai supermercati, ed allo scopo ha acquistato due presse imballatrici a canale VK 8818 FU completamente automatiche

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di HSM, che consentono di ridurre drasticamente i volumi delle confezioni, riducendole in balle al termine di un ciclo di compattazione. In questo centro specializzato, vengono raccolti materiali provenienti da 175 diversi supermercati ungheresi: cartoni, plastica, bottiglie in PET e lattine in alluminio. Una volta smistati sugli appositi carrelli in dotazione, tali materiali vengono costantemente caricati su due nastri trasportatori, quindi trattati nelle due presse parallele, che lavorano su due turni al giorno, sei giorni alla settimana. Il processo risulta parzialmente diverso per le bottiglie in PET: prima di essere pressate, infatti, vengono squarciate con l’ausilio di un perforatore. In questo modo l’aria fuoriesce completamente e il volume di ogni bottiglia è ridotto al minimo prima di giungere alla pressa. Le presse HSM esercitano una pressione di 880 kN sui materiali ed al termine del trattamento si ottengono balle pesanti fino a 700 kg, le quali vengono poi rivendute alle cartiere o ai riciclatori ungheresi e riutilizzate. Le balle sono

RIFIUTI HSM SI RISTRUTTURA Con l’inizio del 2016, HSM ha vissuto una ristrutturazione interna per incrementare ulteriormente il proprio sviluppo: Hermann Schwelling sarà il solo AD della società ed inoltre i settori di “vendite e marketing“ e di “servizi e finanza“ sono stati suddivisi in due dipartimenti separati, così da dedicarsi al meglio ciascuno al proprio core business. Schwelling Hermann

separate garantendo così un elevato ricavo di vendita. PERCHE’ HSM

Euro Pool ha optato per HSM dopo aver valutato le precedenti esperienze positive in Inghilterra. Anche l‘azionamento a comando di frequenza delle presse imballatrici a canale ha influito sulla scelta finale. Il consumo di energia elettrica, infatti, può essere ridotto fino al 40% rispetto agli azionamenti convenzionali. Sono stati presi in considerazione anche altri aspetti: la qualità, la dimensione e il peso delle balle so-

no temi di fondamentale importanza in fase di trasporto e di riciclaggio. Migliore è la qualità complessiva delle balle e più semplici risultano la logistica del trasporto e la vendita. MANUTENZIONE IN REMOTO

Euro Pool ha installato un sistema di manutenzione in remoto sulle presse imballatrici a canale. In questo modo HSM può “comunicare” direttamente con le macchine; difatti, in accordo con il gestore, ha il pieno accesso alle presse e può pertanto supportare

l‘utente online in caso di domande o guasti, in tempi incredibilmente rapidi. Grazie a un collegamento web e ad una rappresentazione in tempo reale delle superfici operative del display della pressa sul proprio monitor in ufficio, HSM è in grado di garantire immediato supporto ed eliminare eventuali errori. Il cliente può eseguire passo passo le istruzioni del tecnico, operando direttamente sul quadro di comando. I vantaggi sono ovvi: funzionamento costante delle macchine, rapidità in fase di risoluzione dei guasti, riduzione dei costi di viaggio per il collaboratore dedicato

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all‘assistenza. CARATTERISTICHE TECNICHE

Le caratteristiche tecniche relative alle presse imballatrici presso Euro Pool possono essere così sintetizzate: pressione 880 kN, risparmio energetico fino al 40% grazie all‘invertitore di frequenza, caricamento continuo mediante nastro trasportatore, bocca di alimentazione di 1x1,8 m. Ciascuna pressa è dotata di una reggiatrice a 5 strisce e produce balle stabili di 1,1x0,75m, con un peso di 500-700 kg e una lunghezza di 1-2 metri.

Biomasse & Biogas B i o m a s s a

B i o g a s

B i o m e ta n o

C o g e n e r a z i o n e

LA FILIERA OGGI

Il biometano all'italiana Opportunità e potenzialità del gas da biodigestione, che ha un futuro da protagonista Maggior redditività, eccellente rapporto tra superficie coltivata ed energia prodotta e, infine, semplicità di integrazione con una rete distributiva tra le più capillari del mondo. Il biometano sembra avere proprio tutto per ridare slancio al settore della biodigestione, che stenta a riprendere il volo dopo il taglio dei contributi pubblici deciso qualche anno fa. Si capisce, quindi, perché gli operatori del settore aspettino con trepidazione l'espletamento degli ultimi due passaggi burocratici che frenano l'immissione del metano di origine vegetale nella rete nazionale: ci riferiamo all'approvazione delle delibere e del codice di rete e alla successiva emanazione delle procedure applicative da parte del GSE. Realizzati questi atti non vi saranno più ostacoli di natura amministrativa all'allacciamento dei biodigestori. «I tempi non dovrebbero essere troppo lunghi - commenta Carlo Pieroni, dell’area ricerca del CIB

– ma l'esperienza insegna che non si può mai dire». Sono le norme ciò che ancora frena un'evoluzione del settore che tutti considerano naturale. Dopo il periodo pionieristico, con il boom di impianti anche di grande taglia, e dopo una fase di sviluppo dei piccoli centri produttivi (da 125 a 500 kW di potenziale), è opinione comune che il futuro del biogas italiano passi dal biometano; che è, semplicemente, il prodotto della digestione anaerobica depurato da anidride carbonica e altri gas inerti, in modo da ottenere un metano del tutto paragonabile a quello di origine fossile. È chiaro, quindi, che l'ostacolo è soltanto di tipo legislativo. «Al momento esistono cinque impianti che producono biometano in Italia – dice Pieroni - ma nessuno di essi, a causa di questi vincoli, è connesso alla rete». IL CASO ACEA PINEROLESE

Uno di questi impianti è stato rea-

lizzato presso il complesso di Acea Pinerolese, una multiutility a capitale pubblico che raggruppa 47 comuni dell'area. «L'impianto di biometano è attualmente un progetto pilota, che spilla una parte del biogas prodotto dai nostri biodigestori – spiega Rosario Farruggia di Acea - lo comprime, raffredda, depura dalla CO2 e da altri gas mediante lavaggio e filtrazione e, infine, lo rimanda nel circuito del biogas, in quanto non abbiamo l'autorizzazione all'immissione nella rete nazionale, sebbene esista già il collegamento fisico tra l'impianto e la rete di trasporto». E questo stop forzato, sebbene, con la produzione di gas di un anno, la multiutility potrebbe far viaggiare un'utilitaria per 55 milioni di km, sfruttando una risorsa rinnovabile ed a bassissimo impatto ambientale. Le cifre di Acea, in effetti, sono sorprendenti, anche senza considerare il biometano: oltre 10,2 mln di mc di biogas l'anno prodotti, con un conte-

Il polo di Acea Pinerolese Hi-Tech Ambiente

nuto di metano medio del 61%. Il gas proviene da tre installazioni. Innanzitutto, dal trattamento di forsu e rifiuti agroalimentari (46.000 ton/anno), quindi dal compostaggio degli sfalci e delle potature e, infine, dalla discarica. Tutto il materiale finisce in un polmone ed è poi usato per alimentare i motori che, oltre a produrre energia elettrica, forniscono calore a una piccola rete di cogenerazione, per un totale di 46,5 GW/anno. «Soltanto sfruttando i rifiuti conclude Farruggia - ogni anno produciamo calore per 2.500 abitazioni ed energia elettrica per altre 5.700». La sostenibilità ambientale del biometano è indubitabile, dal momento che un'auto alimentata a metano inquina quanto una che sfrutta energia elettrica prodotta da un impianto eolico. «Gli sviluppi futuri sono molti e importanti – chiarisce Pieroni dai trattori a biometano, utili per assicurare l'indipendenza energe-

BIOMASSE & BIOGAS tica delle aziende agricole, allo stoccaggio in forma liquida, una soluzione che potrebbe aprire le porte all'impiego per i trasporti pesanti su lunghi percorsi. In genere, una previsione realistica potrebbe essere di raddoppiare le stazioni di rifornimento e il consumo di metano-biometano entro il 2020, arrivando, nella stessa data, a una produzione di 500 mln di mc per quello che è l'unico vero biocarburante totalmente made in Italy».

precisa Saldivia - dal momento che ha una resa di almeno 1,5 volte superiore a quella della cogenerazione, in termini di IRR». Il costo di un impianto HySyTech da 300 smc/h, già collaudato in fabbrica e quindi pronto all'uso, è di circa 850.000 euro, con installazione nel giro di 48 ore. LA GAMMA VOGELSANG SI AMPLIA

FATTO DA HYSYTECH

Il piccolo impianto pilota di Acea Pinerolese è stato realizzato da HySyTech, società italiana che ha sviluppato un proprio metodo di raffinazione per depurare il biogas e renderlo adatto all'impiego nella rete nazionale o per autotrasporto. «Il nostro sistema – spiega Andrés Saldivia, business development manager – presenta numerosi vantaggi rispetto all'offerta proveniente dal Nord Europa. Uno dei principali è il risparmio sui costi, non soltanto di installazione ma anche di esercizio, visto che

Impianto Hysytech presso Acea Pinerolese

richiede una quantità minima di energia elettrica e sfrutta esclusivamente il calore prodotto dai motori a biogas». In questa fase produzione di elettricità e di biometano devono infatti coesistere, dal momento che

la domanda, soprattutto da parte dell'autotrazione, non è sufficiente a coprire l'offerta che si avrebbe se tutti i digestori si convertissero al biometano. «Ciò nonostante, la produzione di biometano è assai interessante –

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Per quanto riguarda gli strumenti a servizio degli impianti di biodigestione e quelli per la distribuzione e valorizzazione del digestato, la ditta Vogelsang (organizzatore di BiogasDay 2016) è da sempre impegnata nell'innovazione e nella ricerca di tecniche in grado di semplificare sempre più l'attività e aumentare l'efficienza degli impianti. Una di queste è BiogasMax, il protocollo di assistenza che Vogelsang offre ai proprietari di impianti che non raggiungono le performance teoriche previste in fase di progettazione. «Attraverso l'analisi della struttuContinua a pag. 38

BIOMASSE & BIOGAS Continua da pag. 37

Il biometano all'italiana ra e la valutazione del rapporto tra biomassa immessa e biogas ricavato - spiega Paolo Corbari amministratore di Vogelsang Italia siamo in grado di stabilire se e come è possibile migliorare la resa o ridurre i costi di esercizio». In molti casi può essere sufficiente un semplice trituratore, che sminuzza i materiali rendendoli più digeribili. Altre volte occorre un'azione più incisiva. Per esempio, il BioCrack sfrutta elettrodi ad alta differenza di potenziale per scindere le molecole vegetali e facilitare l'azione dei batteri. Per il trasporto dei materiali, Vogelsang mette da sempre a disposizione le sue pompe a lobi. «In alcuni casi, tuttavia, l'usura dei lobi e le pressioni di esercizio richieste consigliano di rivolgersi a una tecnologia diversa, come la pompa monovite. Per questo abbiamo creato la CavityComfort o CC, eventualmente abbinabile a un trituratore per formare il CC-Cut, oppure inseribile in un sistema di miscelazione solido-liquido con separatore di

CC-Cut di Vogelsang

solidi integrato. A seconda della dimensione e della gravosità dell'impegno, si può così optare per il CC-Mix oppure per il PreMix che, oltre a miscelare farine, insilati e componente liquida, tritura i solidi ed è quindi adatto a impianti che trattano scarti alimentari, forsu e simili». Per l'impiego intelligente del digestato (che ha un valore di quasi 10 euro/mc) Vogelsang offre invece due soluzioni.

La prima, XTill, prevede la lavorazione superficiale per bande (Strip Tillage) con eventuale interramento contestuale dei liquami, così da realizzare preparazione del terreno e fertilizzazione in un solo passaggio. La seconda, invece, è rappresentata dalle barre per la distribuzione superficiale dei reflui, con larghezza fino a 30 metri e in grado di operare su mais alto anche 80 cm, in modo da fornire nutrimento quando la

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pianta ne ha più bisogno. «È ormai dimostrato da più parti che con il solo digestato è possibile coltivare mais e altri cereali senza intaccare le rese per ettaro. I sistemi di distribuzione Vogelsang, efficienti e altamente affidabili grazie ai distributori di precisione di cui sono dotati, permettono di valorizzare una risorsa presente in azienda realizzando un notevole risparmio sui costi di produzione».

ZOOM

Market

CC pompa tuttofare Dal CC-Mix alle quattro funzioni del PreMix: ecco come la CavityComfort semplifica il lavoro nell'impianto di biogas Ruotano attorno alla pompa CC le principali novità di Vogelsang in materia di alimentazione per impianti di biogas. Una soluzione, la CavityComfort (CC) che si sta rivelando versatile, efficiente e soprattutto di semplicissima gestione, grazie all'ingegnoso sistema per la sostituzione rapida delle parti di usura. Vediamola allora più nel dettaglio, prima di presentare le applicazioni nelle quali è inserita. La CavityComfort è una pompa volumetrica monovite, espressamente studiata per quelle attività, molte tipiche delle bioenergie, in cui si devono movimentare masse di fluidi molto viscosi e contenenti importanti parti solide, in pezzatura variabile. In queste situazioni, l'impiego di una pompa monovite si rivela più efficiente rispetto alla pompa a lobi rotativi per cui Vogelsang è famosa nel mondo. Ecco dunque nascere la CavityComfort, che di Vogelsang mantiene la filosofia della manutenzione rapida: attraverso un sistema articolato, infatti, è possibile rimuovere rotore e statore facilmente e in pochi minuti. Il tutto senza smontare la pompa dalle tubature in ingresso e uscita, dal momento che il corpo principale ruota verso l'alto, liberando le parti soggette a usura. LE APPLICAZIONI

La pompa CC può essere impiegata individualmente, per la movimentazione dei substrati o il ricircolo del digestato, ma è anche parte integrante di alcune delle applicazioni più interessanti di Vogelsang per il settore biogas: - CC-Mix, un sistema di alimentazione per materiali solidi costituito dalla pompa CavityComfort

CC-Mix66, miscela e alimenta sospensioni omogenee al digestore

e da un serbatoio di miscelazione posto a monte. Quest'ultimo riceve i materiali solidi da una coclea di alimentazione, mentre la componente liquida (materiali di ricircolo oppure reflui zootecnici tal quali) è introdotta da un condotto laterale. Nella camera di miscelazione è presente un trituratore che sminuzza la componente solida e favorisce la miscelazione, separando al tempo stesso i corpi estranei come pietre o pezzi di metallo. Il composto arriva quindi alla pompa CC, che lo invia al digestore. In questo modo CC-Mix è in grado di omogeneizzare materiali di diversa natura, dalle sostanze solide pastose, come il contenuto di rumine, a quelle sciolte come pollina, insilato di mais o avanzi di verdura, creando le condizioni di base per una fermentazione ottimale. Grazie alla

particolare conformazione, un solo CC-Mix può servire diversi digestori, contribuendo a semplificare l'impianto. - PreMix, l'innovativo sistema di miscelazione e alimentazione del digestore che assolve contemporaneamente a quattro funzioni diverse. In primo luogo, omogeneizza le varie frazioni che compongono il substrato. Si possono introdurre materiali di quasi ogni tipo, dagli scarti organici alla forsu, dalla paglia a varie forme di rinnovabili, passando per scarti dell'industria alimentare e prodotti scaduti. Ricevendo le diverse componenti, PreMix separa ed espelle i corpi estranei (seconda funzione). Successivamente, grazie al potente trituratore RotaCut, riduce in pezzi di piccole dimensioni i materiali fibrosi e gli scarti alimentari. Infine (quarta funzio-

VOGELSANG ITALIA Srl Via Bertolino, 9° - 26025 Pandino (CR) Tel 0373.970699 - Fax 0373.91087 E-mail info@vogelsang-srl.it - www.vogelsang-srl.it

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ne), invia la sospensione così ottenuta al digestore attraverso la pompa CavityComfort, elemento centrale del sistema PreMix. - CC-Cut, ossia il sistema che svolge la funzione del PreMix quando i materiali da trattare sono trasferiti all’impianto attraverso una pre-vasca. In questo caso l’ingresso al trituratore non avviene mediante coclea, ma attraverso una tubazione collegata direttamente con la vasca. CC-Cut rappresenta in sostanza l’ultima evoluzione del collaudato sistema BioCut per la triturazione e il pompaggio dei substrati da inviare al digestore. Quando i solidi contengono materiali particolarmente difficili e abrasivi, è preferibile sostituire la pompa a lobi con la CavityComfort che, abbinata al trituratore della serie RCX, forma appunto il sistema CC-Cut. Il principio di funzionamento è semplice: RotaCut riceve i materiali grossolani, li sminuzza e separa i corpi estranei, quindi invia tutto alla pompa CC per il trasferimento al digestore. Il sistema contribuisce a preservare sia le vasche di digestione, evitando che sassi, corde o altri oggetti potenzialmente pericolosi giungano al suo interno, sia a prolungare la vita della pompa CavityComfort, grazie alla separazione e allo sminuzzamento preventivi dei corpi estranei. Le dimensioni particolarmente compatte consentono di installare CC-Cut anche in spazi ristretti. Dalla soluzione più semplice fino alla più complessa, i dispositivi studiati da Vogelsang si rivelano alleati preziosi per ogni imprenditore che voglia coniugare la facilità d'uso con il massimo risultato in termini di estrazione del gas.

BIOMASSE & BIOGAS ETG RISORSE E TECNOLOGIA

L’analisi del biogas Sistemi per il suo monitoraggio in discariche, impianti di trattamento delle acque ed impianti da scarti agricoli Dal punto di vista dell'emissione in atmosfera di gas responsabili dei cambiamenti climatici, le discariche per rifiuti non pericolosi e quelle per rifiuti pericolosi risultano nocive se il rifiuto non viene preventivamente trattato e/o differenziato (come spesso capita). È infatti scientificamente provato dall'organizzazione internazionale sui cambiamenti climatici,IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) che i rifiuti in discarica causano emissioni ad alto contenuto di metano e di anidride carbonica, due gas serra molto attivi; una moderna discarica deve, pertanto, prevedere sistemi di captazione di tali gas. Il biogas prodotto in discarica si forma spontaneamente dalla fermentazione di materia organica. Le discariche di rifiuti urbani possono diventarne grandi produttori, visto che normalmente il 30–40% del rifiuto è appunto materiale organico; ed altre fonti principali potrebbero essere l'industria agricola o zootecnica. Tale gas per essere utilizzabile ed ottenere un valore economico, prima deve essere captato ed accumulato in apposite strutture evitandone la dispersione nell'ambiente, per essere in seguito bruciato per produrre calore ed energia elettrica. Un sistema di analisi multiplo ed in continuo relativo alla qualità di CH 4, CO 2, H 2S, O 2 prodotti permette di monitorare la qualità del biogas con controllo, se necessario, in caso di malfunzionamenti. La CO2 prodotta dalla combustione del metano così ricavato permette di pareggiare il bilancio dell'anidride carbonica emessa in atmosfera: infatti, la CO2 emessa dalla combustione del biogas è la stessa CO2 fissata dalle piante (o assunta dagli animali in maniera indiretta tramite le piante), al contrario di quanto avviene per la

lizzatore, basato su tecnologia laser, per rilevare in continuo le emissioni di metano in una discarica della società Valeco in Valle d’Aosta. Lo strumento, durante i vari test effettuati ha mostrato una notevole precisione, un’ottima sensibilità ed una notevole velocità della misura. ANALISI DEL BIOGAS DAI FANGHI DI DEPURAZIONE

Pozzi di captazione a Cerro Tanaro (AT)

Schema dell’analisi del biogas

CO2 emessa ex novo dalla combustione dei carburanti fossili. Ulteriore vantaggio ecologico nell'utilizzo del biogas, è quello di impedire la diffusione nella troposfera del metano emesso naturalmente durante la decomposizione di carcasse e vegetali: il

metano, infatti, è uno dei gas serra più potenti ed è quindi auspicabile la sua degradazione in CO2 e acqua per combustione. L'emissione di 1 kg di CH4, in un orizzonte temporale di 100 anni, equivale ad emettere 25 kg di CO2. ETG ha utilizzato un nuovo ana-

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La digestione o stabilizzazione biologica dei fanghi è un processo biologico che sfrutta l'azione di adatti microrganismi per la mineralizzazione dei fanghi, cioè per la trasformazione, in prodotti più semplici e stabili (non putrescibili), del materiale organico contenuto nei fanghi; materiale costituito, generalmente, da sostanze che si degradano con difficoltà (cellulosa, grassi, ecc.). La digestione può essere anaerobica o aerobica. Il biogas prodotto dalla fermentazione anaerobica è formato essenzialmente da metano (60-75 %) e anidride carbonica, ma ci sono anche piccole percentuali di azoto ed idrogeno solforato. Il biogas ha in media un potere calorifico di circa 5.000 kcal/Nmc. Poiché il metano è poco solubile in acqua, questo si raccoglie quasi interamente nella fase gassosa presente nella parte superiore del digestore, tra la superficie liquida e la copertura del digestore stesso (copertura a cupola gasometrica) e pertanto può essere facilmente estratto. L'anidride carbonica, invece, si ripartisce sia nella fase gassosa che in quella liquida. Il biogas prodotto viene in parte utilizzato per il riscaldamento dei digestori ed il resto viene combusto attraverso delle torce, che servono a distruggere alcuni pericolosi composti inquinanti ma rila-

BIOMASSE & BIOGAS sciano inevitabilmente CO2 in atmosfera. Anche alla luce degli incentivi di cui al DM 6/7/2012, trova sempre maggiore interesse l'impiego del biogas negli impianti di cogenerazione al fine di ottenere energia elettrica e termica per il riscaldamento dei digestori. La quantità di gas prodotto da un digestore è influenzata notevolmente della temperatura. Il sistema di analisi in continuo preleva una piccola parte del campione e dopo averlo deumidificato e ripulito da eventuali particelle è analizzato con tecnica NDIR da un analizzatore in grado di misurare il valore della concentrazione di CH 4 , CO 2 , H 2 S, H 2 , CO, NH3. La comunicazione tra il sistema di analisi ed il mondo esterno può essere effettuata tramite segnali analogici 4-20 mA, profibus, modbus e remotabile via wifi. Con analizzatori di tipo portatile ETG MCA 100 è possibile realizzare analisi a campione negli impianti di produzione biogas e mappatura superficiale del valore di metano in discarica. Come già evidenziato, per assicu-

rare il rendimento degli impianti di produzione del biogas è molto importante il monitoraggio di numerosi parametri, quali: - metano (CH4), la cui concentrazione aumenta con l’incremento della produzione del biogas, ma talvolta il substrato fresco che alimenta il digestore può contenere ingredienti più grassi; - anidride carbonica (CO2), la cui concentrazione aumenta per un’eventuale acidificazione nel fermentatore; - acido solfidrico (H2S), che cambia con le caratteristiche del substrato a causa di un cattivo funzionamento del sistema di desolforazione; - ossigeno (O2), il cui aumento è dannoso per i batteri anaerobici e, di conseguenza, un ambiente scarso in ossigeno aiuta il processo del biogas. I sistemi di misura ETG 6500, MCA 100, ETG 6900 della ETG Risorse e Tecnologia, progettati e costruiti in Italia, permettono di acquisire i dati analitici della composizione del biogas in tempo reale, e con un sensore per l’idrogeno solforato che rileva Continua a pag. 42

Analizzatore portatile

Hi-Tech Ambiente

BIOMASSE & BIOGAS to che in Italia la materia prima non manca di certo: deiezioni animali 150 mln t/a, scarti agro-industriali 12 mln t/a, scarti di macellazione 1 mln t/a, fanghi di depurazione 3 mln t/a, forsu 9 mln t/a, residui colturali 10 mln t/a (fonte C.R.P.A.).

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L’analisi del biogas i picchi di concentrazione fino a 5.000 ppm. Questi parametri vengono ottenuti in tempo reale e memorizzati in un file di gestione, per poi essere scaricati sul PC. Si può affermare, pertanto, che il controllo delle emissioni convogliate è ormai un monitoraggio consolidato, diventando di routine nelle discariche più comuni. Si ricorda che le prime esperienze in questo settore nacquero nelle discariche anglosassoni che recuperavano già agli inizi degli anni ‘70 il metano per fini energetici. La caratterizzazione di tali emissione nacque principalmente per risolvere il problema della combustione all’interno dei motori che dovevano generare energia elettrica. La conoscenza di questi parametri era argomento basilare per il buon funzionamento dell’impianto di recupero energetico: una bassa percentuale di metano significava basso potere comburente, mentre una alta percentuale di idrogeno solforato poteva significare un rischio per l’affidabilità del motore. C’è anche da aggiungere che l’infiammabilità era sinonimo di pericolosità del gas e questo ovviamente era uno degli aspetti che richiedeImpianti di produzione di biogas, biofiltrazione, scrubbers per il trattamento dell’aria, impianti di trattamento dell’acqua, ecc., sono tutte applicazioni per le quali Boldarino ha sviluppato la distribuzione di alcune linee di prodotti specifici, tra cui i pannelli alveolari Paneltim e l’Oblò Arblò. In molti paesi europei (Belgio, Olanda, ecc.) i pannelli alveolari Paneltim in polipropilene e polietilene sono ormai una costante nella realizzazione degli impianti di biogas, impianti di biofiltrazione, scrubbers orizzontali e costruzioni di vario genere nel settore del trattamento delle acque e dell’aria. Vasche di raccolta e stoccaggio sono costruite con dimensioni fino a 10 metri di lunghezza, anche senza strutture meccaniche aggiuntive, in base alla geometria del manufatto, o talvolta con un minimo di rinforzi con gli stessi pannelli alveolari. La particolare struttura alveolare rende i pannelli Paneltim estrema-

BIOMASSE DA SCARTI DI LAVORAZIONI DELLA PALMA

ETG 6500

va maggior attenzione da parte dei progettisti e dei gestori. LA DISPONIBILITA’ DI BIOMASSA

L'approvvigionamento di sostanza

organica per la produzione di biogas, non solo non sottrae terreno utile per l'agricoltura, ma anzi consente un utilizzo adeguato di prodotti e sottoprodotti di scarto. Le potenzialità del biogas sono quindi molto elevate, dal momen-

PER IMPIANTI A BIOGAS

I pannelli di Boldarino

mente resistenti, permettendo la costruzione di manufatti autoportanti anche di grandissime dimensioni. L’imminente estensione di gamma negli spessori con la produzione di pannelli da 20, 35 e 50 mm, rende il sistema maggiormente utilizzabile, trasversalmente, in

molti settori. Per i costruttori di scrubbers, invece, Boldarino propone un innovativo kit Oblò termoformato in materiale plastico, trasparente o grigio, in differenti dimensioni. E’ disponibile singolarmente o nel kit costituito da oblò, flangia e guarnizione. La par-

Hi-Tech Ambiente

Malesia e Indonesia sono i più grandi esportatori al mondo di prodotti di olio di palma, con circa 4 milioni di ettari di terreno coltivati. I rifiuti, compresi POME (Palm Oil Mill Effluent), provenienti da oltre 1.000 piantagioni di olio di palma, sono un problema significativo per i proprietari, le comunità locali e della regione in generale, perchè sono causa delle emissioni totali in atmosfera. Pome, con il suo alto contenuto organico, è una fonte con un grande potenziale per la produzione di biogas. ETG ha installato diversi sistemi di analisi del biogas (6 in Malesia e 2 in Indonesia) con l'analizzatore ETG 6500 che effettua un monitoraggio continuo della concentrazione di CH4, CO2, H2S, O2 nel biogas prodotto dall’impianto. ticolare forma concava lo rende particolarmente robusto anche nella dimensione maggiore (500 mm di diametro). Rappresenta una soluzione economica e veloce nella realizzazione degli scrubbers. Boldarino distribuisce sul territorio italiano i pannelli alveolari e gli oblò con disponibilità immediata, mettendo a disposizione il supporto tecnico necessario.

ENERGIA SVILUPPI E SPERIMENTAZIONI

L’energia va immagazzinata Sistemi di accumulo alternativi e promettenti, alcuni dei quali ancora su scala pilota o dimostrativa Secondo la relazione dell’Autorità per l’Energia, nel 2014 la produzione italiana di energia elettrica è stata coperta per oltre il 37% (pari a 109 miliardi di kWh) da fonti di energia rinnovabile; ma tra queste la parte del leone la fa ancora l’idroelettrico, con 58 miliardi di kWh. Le fonti rinnovabili di tipo discontinuo, come il fotovoltaico e l’eolico, coprono insieme circa 37 miliardi di kWh, pari al 15% della produzione totale di energia elettrica da rinnovabili. Questi dati indicano che, in Italia come in altri Paesi, il contributo delle fonti discontinue si sta avvicinando al valore del 20%, che costituisce il limite di stabilità della rete elettrica nella sua configurazione attuale. Già oggi, come evidenziato nella citata relazione, in alcune parti della rete elettrica nazionale si registrano situazioni di saturazione, con elevate perdite di rete e inversioni di flusso. La non programmabilità e l’aleatorietà delle fonti eolica e fotovoltaica comportano un incremento dell’errore di previsione del carico residuo da bilanciare in tempo reale, con aumento dei costi di dispacciamento. Per superare questi problemi è indispensabile ricorrere a sistemi di accumulo dell’energia, che siano in grado di ricevere l’energia in surplus nelle ore di alta insolazione e/o forti venti, per poi restituirla nelle ore notturne, nei periodi in cui non c’è vento, o comunque quando ci sono punte di domanda. Senza i sistemi di accumulo le “smart grids” (cioè le reti intelligenti di distribuzione dell’energia elettrica) sono destinate a rimanere materia solo per convegni. Tralasciando volutamente i “sistemi classici” (stazioni di pompaggio e batterie), che rappresentano il 99% dell’energia distribuita con sistemi di accumulo, il rimanente 1% è suddiviso tra i diversi siste-

pianto adatto alle esigenze di piccole e medie industrie. Sistemi meccanici (volani), in cui l’energia elettrica in eccesso viene utilizzata per far ruotare un volano (cioè viene convertita in energia meccanica); e nei periodi di elevata domanda, l’energia meccanica aziona un generatore elettrico. I sistemi a volano sono economici e hanno tempi di risposta rapidi, ma al momento sono ancora poco diffusi, sebbene possano rappresentare la soluzione ideale per le piccole comunità e i centri di elaborazione elettronica dei dati. Le versioni più avanzate utilizzano rotori in materiali compositi a base di fibre di carbonio, con supporti magnetici privi di attrito e racchiusi in alloggiamenti sottovuoto; questi rotori possono raggiungere velocità di 50.000 giri/min. in pochi minuti. Rispetto alle batterie, i sistemi a volano hanno capacità simili, con costi molto inferiori (intorno a 330 dollari/kWh). SISTEMI SPERIMENTALI Thin Red Line Aerospace

mi in sviluppo. SISTEMI IN SVILUPPO

Accenniamo brevemente ad Alcuni sistemi sono tecnicamente ben conosciuti e già utilizzati, ma relativamente nuovi dal punto di vista applicativo. Essi sono: Compressione dell’aria. Il surplus di energia elettrica aziona un compressore, che invia aria a 70100 bar entro cavità sotterranee. Nei periodi di forte domanda, l’aria compressa può alimentare direttamente una turbina, oppure essere utilizzata come comburente per impianti turbogas tradizionali, con notevoli guadagni di prestazioni. Attualmente, i sistemi ad aria compressa sono secondi solo a

quelli a batteria come diffusione; richiedono però strutture geologiche a tenuta, che non sono molto comuni. Sali fusi, utilizzati negli impianti solari a concentrazione. L’eccedenza di irraggiamento solare viene utilizzata per fondere una miscela di sali (nitrati di sodio e potassio), conservati in serbatoi coibentati a 550 °C; durante la notte il calore dei sali viene utilizzato per produrre vapore e azionare i turbogeneratori. La diffusione di questi sistemi è attualmente collegata a quella dei grandi impianti solari a concentrazione, che richiedono notevoli investimenti. Tuttavia, sono stati realizzati anche sistemi su piccola scala: esiste un brevetto Enea per un im-

Hi-Tech Ambiente

Esistono sistemi estremamente interessanti, non ancora passati alla fase applicativa, salvo che su scala pilota o dimostrativa. Alcuni di questi sono uno sviluppo di quelli citati sopra, altri invece sono del tutto nuovi. Aria compressa subacquea. Per superare la limitazione principale dei sistemi ad aria compressa, cioè la disponibilità di strutture geologicamente idonee, la società canadese Thin Red Line Aerospace ha pensato di utilizzare dei grossi palloni gonfiabili (diametro circa 40 m), che verrebbero ancorati al fondo marino in zone con profondità da 400 a 700 m. Poiché oltre il 40% della popolazione mondiale vive in aree situaContinua a pag. 44

ENERGIA Continua da pag. 43

L’energia va immagazzinata te entro 150 km dalla linea di costa, un sistema del genere avrebbe una larga applicabilità, specie in collegamento con i parchi eolici offshore. Stoccaggio termico con il freddo. Oltre che in sistemi ad alta temperatura (con sali fusi o olio diatermico), l'energia in surplus può essere impiegata per azionare macchine frigorifere e produrre ghiaccio, che può essere poi utilizzato per i sistemi di condizionamento degli ambienti. Questa proposta parte dalla constatazione che nei Paesi tecnologicamente avanzati i picchi di consumo energetico avvengono nei mesi estivi, a causa dei condizionatori; si tratta di un sistema particolarmente adatto per edifici adibiti ad uffici o grossi condomini, dove è possibile ricavare volumi sotterranei per immagazzinare sia il ghiaccio in estate che grossi volumi di acqua riscaldata elettricamente in inverno. Un sistema di stoccaggio termico ed elettrico per la gestione del

Thin Red Line Aerospace

fabbisogno energetico degli edifici è in corso di sviluppo nell’ambito del progetto europeo MESSIB (Multi-source Energy storage System Integrated in Buildings). Produzione di idrogeno È noto da tempo che per elettrolisi dell’acqua si ottiene idrogeno e ossigeno; il rendimento energetico dell’elettrolisi con le celle convenzionali è piuttosto basso (occorrono 45 kWh per produrre 15

kg di idrogeno), ma sono in fase di sviluppo sistemi ad alta efficienza, come quello sviluppato dall’ICCOM-CNR di Firenze, che sottopone ad elettrolisi soluzioni di alcool utilizzando elettrocatalizzatori anodici costituiti da nanoparticelle di palladio, depositate su nanotubi di titanio. Con questi sistemi sono sufficienti 18,5 kWh per 1 kg di idrogeno. L’idrogeno ha un’ottima densità di energia: da 1 kg di idrogeno si possono ricavare, usando fuel cells o altri sistemi avanzati, fino a 120 MJ. Tuttavia, lo stoccaggio ed il trasporto dell’idrogeno non sono privi di rischi ed il suo utilizzo è ostacolato dalla mancanza di una rete di distribuzione. La società tedesca SolarFuel supera il problema convertendo l’idrogeno in metano attraverso la reazione di metanazione della CO2, che viene ricavata dal biogas o da gassificazione di biomasse. L’efficienza di conversione supera il 60%, ed il metano ottenuto può essere direttamente immesso (dopo compressione a 200 bar) nella rete di distribuzione del gas naturale. Supercondensatori I supercondensatori funzionano secondo lo stesso principio di condensatori tradizionali, ma rispetto a questi hanno capacità molto superiori, anche oltre i 5.000 Farad. Tali risultati sono ottenuti sia aumentando l’area degli elettrodi (che sono ricoperti di carbonio attivo con elevatissima area superficiale), che minimizzando la distanza tra gli elettrodi stessi, che viene ridotta a scala molecolare. Dal punto di vista costruttivo, un supercondensatore è

Hi-Tech Ambiente

costituito da due elettrodi polarizzabili (di solito in alluminio, ricoperto di carbone attivo), un separatore e un elettrolita. Il campo elettrico viene immagazzinato nelle interfacce tra gli elettrodi e l’elettrolita. I vantaggi dei supercondensatori sono l’elevata densità di potenza, la grande durata e la rapidità di carica e scarica, anche a correnti molto elevate; gli svantaggi sono la sensibilità alle temperature sopra 40 °C e, soprattutto, la bassa quantità di energia che può essere accumulata rispetto alle batterie chimiche. Attualmente, le applicazioni principali dei superconduttori sono nei cosiddetti freni rigeneratori, cioè sistemi che accumulano l’energia durante la frenatura dei veicoli, restituendola poi alla partenza. Sono tuttavia in fase di sviluppo nuovi tipi di supercondensatori, in cui gli elettrodi sono costituiti da polimeri elettroconduttivi per la superficie a carica positiva e da nanofilm o nanotubi di carbonio per la superficie negativa, con elettroliti basati su liquidi ionici. Risultati particolarmente rilevanti sono stati ottenuti dal centro Enea Casaccia, nel quadro del progetto europeo ILHYPOS (Ionic Liquid-based Hybrid POwer Supercapacitors). Magneti superconduttivi Questi sistemi, conosciuti con la sigla SMES (Superconducting Magnetic Energy Storage), immagazzinano l’energia elettrica sotto forma di campo magnetico, mediante una bobina superconduttiva avvolta su un nucleo magnetico. Per ottenere la superconduttività è indispensabile che la bobina venga mantenuta a temperatura molto bassa, non superiore a -263 °C, mediante sistemi criogenici ad elio liquido. Gli SMES hanno alti livelli di potenza specifica (fino a 100 MW/kg), efficienza superiore al 95%, tempi di risposta rapidissimi e vita utile molto lunga; la quantità di energia specifica è però bassa (circa 3 Wh/kg). Queste caratteristiche, unite al costo del sistema criogenico, ne limitano le applicazioni a grossi sistemi per installazioni di ricerca (acceleratori di particelle) o per industrie che richiedono una fornitura di energia elettrica con elevata stabilità come nel caso dell’industria elettronica (produzione di microchip).

ENERGIA 50 PROPOSTE INNOVATIVE

L’ecoproduzione di energia Tecnologie esistenti e in sviluppo per generarla, distribuirla ed utilizzarla in modo sostenibile, ossia per ridurre la CO2 Recentemente 11 grandi aziende elettriche di tutto il mondo (tra cui l’Enel) hanno pubblicato un rapporto dal titolo “Powering Innovation for a Sustainable Future”. Queste aziende, affiliate alla Global Sustainable Electricity Partnership (GSEP), producono circa 1/3 dell’energia elettrica mondiale, servendo complessivamente 1,2 miliardi di consumatori; dato che la produzione di energia elettrica e termica contribuisce complessivamente al 29% circa delle emissioni di gas serra, è chiaro in che misura le grandi società elettriche sono coinvolte nella questione dei cambiamenti climatici. Il rapporto descrive le prospettive per l’innovazione di circa 50 tecnologie (sia esistenti che in via di sviluppo), riguardanti la produzione di elettricità, i sistemi di distribuzione dell'energia elettrica (reti, smart grids, batterie, sistemi di accumulo), e l’utilizzo di energia elettrica negli usi finali (efficienza energetica, illuminazione, veicoli elettrici). LE PROPOSTE NEI DIVERSI SETTORI

In particolare, per quanto riguarda l’innovazione e lo sviluppo delle principali tecnologie di generazione, il rapporto considera i seguenti settori: Idroelettrico L’energia idroelettrica copre il 17% della produzione mondiale, con 3.900 TWh prodotti nel 2014; ma, attualmente, sono sfruttate solo 1/3 delle risorse idroelettriche disponibili, con ampi margini di incremento in Asia, Canada, Russia, Cina, Sudamerica e Africa. Dal punto di vista tecnologico, occorre coordinare la gestione di impianti termici e idroelettrici al fine di ottimizzare l’impiego delle risorse idriche, progettare e co-

Centrale idroelettrica

struire turbine di potenza più elevata e aumentare la flessibilità operativa degli impianti; per aumentare la loro accettabilità sociale, le imprese del settore devono inoltre concentrarsi su problemi quali il consumo di suolo, l’impatto su fauna e flora, biodiversità e popolazioni residenti. Eolico Si tratta di un settore che copre il

3% della produzione elettrica mondiale, e che è già economicamente competitivo con le fonti fossili nelle aree geografiche ventose; l’attività di ricerca e innovazione è diretta principalmente ad abbassare i costi, a realizzare turbine di dimensioni maggiori e ad adattare le turbine a condizioni climatiche difficili. Per quanto riguarda l’eolico offshore, il suo

contributo è modesto (0,5%), ma in futuro si aspettano notevoli sviluppi; sebbene i costi delle turbine offshore siano da 1,5 a 2 volte quelli delle turbine di terra, si prevede che l’innovazione tecnologica porterà una sostanziale riduzione dei costi di installazione e manutenzione. Uno dei punti chiave in tal senso è l’ottimizzazione delle fondamenta delle turbine: attualmente, la loro progettazione deriva da quella delle piattaforme petrolifere, e rappresenta da sola il 40% dei costi; una soluzione potrebbe essere il ricorso a piattaforme galleggianti. Un’altra soluzione è aumentare le dimensioni delle turbine, in modo da ottenere la stessa resa riducendo il numero di impianti e, quindi, costruendo un numero minore di fondamenta. Biomasse Le biomasse rappresentano la terza fonte di energia rinnovabile (dopo l’idroelettrico e l’eolico) e forniscono il 2% dell’elettricità complessivamente prodotta nel mondo ogni anno. Possono essere suddivise in quattro categorie: solide (residui da agricoltura e silvicoltura) che rappresentano il 75% delle biomasse, biomasse umide, convertite in biogas per metanizzazione (18%), parte dei rifiuti da incenerimento (7%) e biomasse liquide (1%). I principali metodi di sfruttamento delle biomasse solide sono la combustione in apposite caldaie e la co-combustione in impianti termici; la gassificazione (in cui la biomassa secca viene trasformata in gas combustibile) è ancora in via di sviluppo. Per la biomassa umida la soluzione più diffusa è la metanizzazione (ossia la conversione in biometano della biomassa, mediante digestione anaerobica). Per sfruttare al meglio le potenzialità di queste risorse, occorre abbassaContinua a pag. 46

Centrale eolica Hi-Tech Ambiente

ENERGIA Continua da pag. 45

L’ecoproduzione di energia re i costi di produzione e ottimizzare la gestione delle biomasse, ad esempio impiegandole anche per la produzione di calore e biocarburanti. I principali interventi riguardano: - pretrattamento, in quanto la biomassa viene pretrattata per creare un carburante più compatto ed omogeneo e, quindi, più facile da bruciare; e se alcune tecniche di pretrattamento sono ormai consolidate (pirolisi, autoclave), altre sono ancora in via di sviluppo (trattamento idrotermico) - cogenerazione, poichè produrre contemporaneamente elettricità e calore migliora l’efficienza complessiva, anche se il calore prodotto deve essere impiegato nei pressi dell’impianto di cogenerazione. Fotovoltaico Sebbene il contributo del fotovoltaico sia ancora relativamente modesto (0,7% dell’energia elettrica mondiale, 170 TWh prodotti nel 2014), negli ultimi 15 anni il rendimento dei pannelli fotovoltaici è cresciuto del 50%, e i prezzi dei moduli sono diminuiti di 5 volte rispetto al 2008. In particolare, nelle regioni ad alta insolazione la presenza di impianti di pompaggio (come riserve idriche) può migliorare significativamente la competitività e la diffusione del fotovoltaico, il cui principale svantaggio rimane la discontinuità e l'imprevedibilità della fornitura. L’innovazione è diretta a portare il rendimento dei moduli in silicio policristallino (più economici) a livello di quelli in silicio cristallino, oltre ad ottimizza-

Centrale fotovoltaica con inverter

Centrale a carbone

re il design, limitare l’accumulo di impurità nei semiconduttori e migliorare l’efficienza degli impianti esistenti. Per favorire la diffusione dell’energia fotovoltaica anche nelle zone a bassa insolazione, occorre ridurre il costo dei pannelli al di sotto di 1 $/Wp. Solare a concentrazione Questa tecnica utilizza specchi per concentrare i raggi solari su un fluido che trasferisce il calore, dando luogo alla produzione di energia elettrica, e mostra buone potenzialità di sviluppo in Paesi con sufficiente insolazione e bassa nuvolosità (come regioni aride e desertiche). L’innovazione nel medio termine punta a equipaggiare gli impianti con sistemi di stoccaggio dell’elettricità, per ovviare ai problemi legati all’intermittenza della luce solare; alcuni recenti sviluppi puntano all’uso di materiali derivati dal silicio. Nel lungo termine, si prevede di abbassare i costi mediante l’adozio-

ne d’innovativi cicli termodinamici ad alta temperatura (ciclo a vapore supercritico, ciclo combinato e ciclo a CO2 supercritica) e di recettori solari adatti alle elevate temperature. Geotermica La capacità di energia geotermica installata ammonta a 12 GW nel 2014, con una produzione annua di circa 73 TWh. Il geotermico convenzionale (ossia lo sfruttamento del calore del sottosuolo in regioni vulcaniche per la produzione di elettricità) è ormai una tecnologia matura, ed è particolarmente sfruttata in America Latina; occorre considerare però l’impatto ambientale di questa tecnologia, tanto più se si considera che spesso le aree vulcaniche sono site in aree protette. Il geotermico non convenzionale (ossia quello presente in aree sedimentarie) è attualmente in fase pre-industriale; i punti chiave per lo sviluppo futuro della tecnolo-

Distribuzione energia elettrica Hi-Tech Ambiente

gia sono la costruzione di impianti di maggiori dimensioni, la standardizzazione dei processi di stimolazione termica, chimica ed idraulica, e l'ottimizzazione della produzione combinata di elettricità e calore. Un possibile sviluppo futuro potrebbe essere lo sfruttamento del calore terrestre a bassa profondità, mediante sistemi a pompe di calore. Marina L’energia marina ha oggi una capacità installata di 0,5 GW, con una produzione energetica globale inferiore a 1 TWh: essa fornisce attualmente meno dello 0,5% dell’energia prodotta a livello mondiale, e quindi è ancora allo stadio sperimentale. Esistono vari modi per sfruttare l’energia marina (maree, onde, correnti marine, energia termica oceanica) e offrono tutti grandi potenzialità. Per lo sviluppo delle tecniche basate sullo sfruttamento delle correnti e delle onde esistono ancora notevoli ostacoli, come resistenza alla corrosione, robustezza degli impianti in ambienti ostili, affidabilità operativa e costi di installazione e manutenzione. Attualmente, solo le tecnologie che sfruttano le maree hanno raggiunto un certo sviluppo (518 MW di potenza installata), e per esse il problema principale è l’individuazione di siti adeguati. Carbone Questa risorsa fornisce oggi il 40% del fabbisogno mondiale di elettricità; la chiave per ridurre le emissioni di CO2 è la dismissione degli impianti più vecchi e inefficienti, e la sostituzione con tecnologie più efficienti, come gli impianti a ciclo ultra-supercritico (con rendimenti del 46%, destina-

ENERGIA

ti a crescere nei prossimi anni). Si ritiene che la gassificazione del carbone consentirà di alimentare impianti a ciclo combinato (IGCC) che potranno raggiungere rendimenti del 50%, grazie a leghe ad alto contenuto di nichel, capaci di resistere a temperature di 700 °C e pressioni di 350 bar; un altro approccio per migliorare le prestazioni ambientali delle centrali a carbone è la miscelazione di carbone polverizzato con biomasse. Gas Gli impianti a gas producono il 20% dell’elettricità mondiale, e quelli alimentati con combustibili fossili presentano emissioni specifiche di CO 2 pari alla metà di quelle derivanti dagli impianti a carbone. L’innovazione tecnologica consente di costruire grandi impianti a ciclo combinato sempre più efficienti, con rendimento elettrico prossimo al 60% e con emissioni specifiche sempre minori (attualmente 350 gCO2/kWh). Nucleare L’energia nucleare produce l’11% dell’elettricità; gli impianti ad oggi in funzione producono energia elettrica a costo inferiore rispetto alle centrali a gas e a carbone. Le innovazioni riguardano principalmente l’allungamento della vita utile degli impianti; per la realizzazione di reattori di IV generazione a neutroni veloci (che potrebbero usare uranio naturale o torio) sarà necessario attendere fino a oltre il 2040.

buzione dell’energia sono di due tipi: aumentare l'efficienza nelle reti convenzionali di distribuzione e integrare energie discontinue (come solare ed eolico) entro le reti future (smart grids). L'ottimizzazione delle reti a corrente alternata può essere ottenuta con i sistemi FACTS (sistemi flessibili di trasmissione di corrente alternata), che ottimizzano l’uso delle linee elettriche mediante la gestione attiva del flusso di elettricità nella rete. Essi regolano il voltaggio e la frequenza della corrente alternata, e controllano la potenza reattiva per migliorare la capacità di trasferimento di potenza; in questo modo si potrebbe aumentare la capacità di trasmissione di alcune linee elettriche ad alto voltaggio del 4050%. Per quanto riguarda lo sviluppo delle energie rinnovabili, le priorità sono l’integrazione delle linee a corrente continua (che riducono

le dispersioni di energia elettrica su lunghe distanze) con le reti di trasmissione a corrente alternata; la superconduttività potrebbe consentire alle reti elettriche di trasmettere 100 volte più energia rispetto alle reti convenzionali, con dispersioni pari a zero. L’innovazione riguarda principalmente: sistemi di protezione in grado di assicurare la sicurezza della fornitura; sistemi di stoccaggio decentralizzato dell'energia; sviluppo di sistemi di rete automatizzati, in grado di identificare in modo rapido ed efficiente i guasti nella rete e isolarli, così da evitare che essi inducano blackout a catena su vaste aree, come è avvenuto in passato. Il problema principale delle nuove tecnologie è il loro costo elevato. Lo stoccaggio è il punto centrale nello sviluppo delle smart grids e nell'integrazione in rete delle fonti rinnovabili a carattere disconti-

DISTRIBUZIONE E SMART GRIDS

Le sfide nell’ambito della distriHi-Tech Ambiente

nuo. Sono attualmente disponibili diverse tecnologie per lo stoccaggio dell’energia elettrica (sistemi di pompaggio a gravità, stoccaggio meccanico, pneumatico e chimico mediante batterie). Le attività di ricerca e sviluppo sono dirette alla diffusione di tecnologie a basso costo, facilitando l’integrazione delle fonti rinnovabili intermittenti; ad esempio, ìl’installazione di impianti di pompaggio presso le zone costiere potrebbe essere una soluzione ottimale, se si riuscisse ad assicurare la perfetta tenuta dei serbatoi e ad evitare spargimenti dell’acqua di mare sul suolo. Nel caso dello stoccaggio ad aria compressa, la ricerca è concentrata sul processo adiabatico, che riutilizza il calore prodotto dalla compressione dell’aria. Infine, per quanto riguarda le batterie, i punti chiave sono l’aumento dell’efficienza attraverso l’incremento della purezza degli elettroliti, l’aumento della superficie di scambio tra anodo e catodo (anche grazie al contributo delle nanotecnologie), la sostituzione dei metalli rari con altri meno costosi ed il miglioramento degli involucri esterni. Il rapporto, infine, espone le possibili innovazioni nell’utilizzo dell’energia elettrica, come le pompe di calore per la produzione dell’acqua calda per usi sanitari e domestici, l’illuminazione a LED ed i veicoli a trazione elettrica. Gli ultimi capitoli riguardano le situazioni particolari di diversi Paesi e aree geografiche, ed i principi chiave che dovrebbero ispirare le politiche delle aziende e dei Governi.

MACCHINE & STRUMENTAZIONE POMPE BREDEL

Stop alla manutenzione! Una gamma di cinque macchine a tubo flessibile per pressioni medio-basse Bredel Hose Pumps, azienda del gruppo Watson-Marlow Fluid Technology Group, vanta un’esperienza di oltre 50 anni nella produzione di pompe peristaltiche per impieghi gravosi. La nuova gamma Apex è l'ideale per applicazioni con sostanze aggressive e abrasive a pressioni medio basse, fino a 8 bar (116 psi). Le pompe Apex sono progettate per il dosaggio e il trasferimento di portate comprese tra 2,8 l/ora e 6.200 l/ora. Maggiore è la portata per giro, più bassa sarà la velocità a cui le pompe possono essere azionate, aumentando così la vita operativa del tubo e riducendone l'usura. Apex non ha componenti costosi sostituire, ad esempio guarnizioni, valvole, membrane o rotori. Il tubo di precisione rettificato e la compressione del tubo ottimizzata garantiscono prestazioni accurate e ripetibili. Un’ampia scelta di materiali per il tubo garantisce la compatibilità con una vasta gamma di fluidi, compresi slurry abrasivi, sostanze chimiche aggressive e fluidi con un alto contenuto di solidi in sospensione. Se paragonati con altri modelli, i fermi macchina di Apex sono notevolmente ridotti. La manutenzione consiste unicamente nella sostituzione del tubo, un compito che può essere facilmente eseguito in pochi minuti. Il riduttore è protetto grazie al robusto design ad accoppiamento diretto, dal prezzo competitivo rispetto a pompe peristaltiche con accoppiamento monoblocco più economiche meno robuste. Le pompe della gamma Apex sono progettate con il criterio la semplicità: l'azione di pompaggio peristaltico funziona alternando lo schiacciamento e il rilascio di un tubo tra il track della testa

pompante e il rotore, garantendo un'ottima compressione. Il fluido in aspirazione viene spinto verso la mandata mentre il tubo permet-

te un’aspirazione ottimale. Non sono presenti guarnizioni, sedi o vavole nel percorso del fluido. La sostanza pompata entra a con-

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tatto con la sola parete interna del tubo. I tubi rettificati con precisione, rinforzati con strati di nylon intrecciato, garantiscono una compressione perfetta e una vita operativa ottimizzata, a garanzia di una precisione senza eguali e prestazioni ripetibili nel dosaggio di sostanze chimiche aggressive o nel trasferimento di slurry abrasivi per tutta la vita operativa del tubo. Che dire della flessibilità della struttura? Il componente essenziale delle pompe a tubo flessibile a prestazioni elevate è un tubo costituito da strati di gomma rinforzata con diversi strati di nylon intrecciato. Gli strati interni ed esterni sono estrusi. Lo strato interno è disponibile in una vasta gamma di materiali. Dopo la sua realizzazione il tubo viene rettificato. L’operazione costituisce la fase finale e si effettua con un procedimento di particolare importanza che assicura la massima rispondenza ai requisiti di utilizzo ed alle tolleranze previste. Il tubo di precisione garantisce; tolleranze rigide per uno stress ridotto sui cuscinetti; compressione perfetta per una lunga vita operativa; capacità costante a prescindere dalle variazioni di aspirazione e dalle condizioni di mandata. I modelli della gamma Apex sono cinque: Apex10, Apex15, Apex20, Apex28 e Apex35, le cui caratteristiche si possono così riassumere: facile sostituzione dei tubi, disponibili in tre diverse dimensioni, possibilità di triplicare la portata senza investire in una nuova pompa; garanzia per il futuro per far fronte a un aumento dei volumi di produzione; raccordo con nuovo design senza fascette serratubo che permette di sostituire il tubo in pochi minuti; solo 8 bulloni per sostituire un tubo.

MACCHINE & STRUMENTAZIONE Le nuove termocamere Fluke serie Performance sono pensate per offrire funzionalità in grado di identificare i problemi in modo rapido e semplice prima che diventino costosi errori, e per usufruire di una migliore risoluzione in grado di offrire la qualità delle immagini ideale per eseguire una diagnosi corretta: pixel fino a 2,5 volte in più e D:S migliore del 70% (rispetto alla termocamera a infrarossi Fluke Ti125); meno tempo necessario per ottenere immagini nitide con opzioni di messa a fuoco manuale o fissa; archiviazione e gestione delle immagi-

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SICUREZZA LA NUOVA DISCIPLINA

Il decreto sulla “Seveso 3” Conferme, aggiornamenti, principali novità e procedure, ruoli di indirizzo e di coordinamento Il 26/6/2015 il Governo italiano ha emanato il D.Lgs 105/2015, col quale ha recepito la Direttiva 2012/18/UE (c.d. “Seveso 3”) relativa al controllo del pericolo di incidenti rilevanti connessi con sostanze pericolose. Questo provvedimento sostituisce integralmente, a partire dal 1/7/2015, la normativa precedentemente vigente (D.Lgs 334/99 e D.Lgs 238/05, che avevano recepito, rispettivamente, le Direttive 96/82/CE e 2003/105/CE). La nuova disciplina conferma in sostanza l’impianto della normativa precedentemente vigente e, per quanto riguarda l’assetto delle competenze, l’assegnazione al Ministero dell’Interno delle funzioni istruttorie e di controllo sugli stabilimenti di soglia superiore (cioè quelli contenenti sostanze pericolose in quantità rilevanti, come definito nell’All. 1) ed alle Regioni delle funzioni di controllo sugli stabilimenti di soglia inferiore. Viene invece aggiornato l’elenco delle sostanze pericolose e delle relative soglie di assoggettabilità, in linea con il recente cambiamento del sistema di classificazione

delle sostanze chimiche introdotto con il Regolamento CE n.1272/2008, relativo a classificazione, etichettatura e imballaggio delle sostanze e delle miscele, al fine di armonizzare il sistema di individuazione e catalogazione dei prodotti chimici all’interno dell’Unione Europea con quello adottato a livello internazionale in ambito Onu. Tra le principali innovazioni da segnalare, inoltre:

- il rafforzamento del ruolo di indirizzo e coordinamento espletato dal Ministero dell’Ambiente. A tal proposito è prevista l’istituzione, presso il Ministero, di un coordinamento per l’uniforme applicazione nel territorio nazionale della normativa introdotta - l’introduzione di una modulistica unificata, a livello nazionale, utilizzabile in formato elettronico per la trasmissione della notifica e della altre informazioni da parte

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del gestore (All. 5) - le procedure per l’attivazione del meccanismo di “deroga”, previsto dalla Dir. 2012/18/UE per le sostanze non in grado, in determinate condizioni chimico-fisiche, di generare incidenti rilevanti (art. 4) - l'introduzione di procedure semplificate di prevenzione incendi per gli stabilimenti di soglia superiore (art. 31 e All. L) - il rafforzamento del sistema dei controlli, attraverso la pianificazione e la programmazione delle ispezioni negli stabilimenti (art. 27), cui si aggiunge l’obbligo per il gestore dello stabilimento di dimostrare in qualsiasi momento alle Autorità competenti e di controllo di aver adottato tutte le misure necessarie previste dal Decreto - l rafforzamento delle misure necessarie a garantire maggiori informazioni al pubblico circa i rischi e i comportamenti da adottare in caso di incidente, nonché permettere una più efficace partecipazione ai processi decisionali, in particolare nelle fasi di programmazione e realizzazione degli interventi nei siti in cui sono presenti gli stabilimenti a rischio di

SICUREZZA Gli Allegato al D.Lgs 105/2015 Di particolare interesse sono i numerosi allegati, e in particolare: - l’All. 1, che elenca tutte le categorie di sostanze pericolose, definendo i limiti di giacenza perché uno stabilimento venga classificato “di soglia inferiore” o “di soglia superiore” - l’All. 2, che contiene i dati e le informazioni minime che devono figurare nel Rapporto di Sicurezza di cui all’art. 15 - l’All. 3, che stabilisce i requisiti del sistema di gestione della sicuincidente rilevante - la definizione delle tariffe per le istruttorie e i controlli (art. 30 e All. 1), con riduzione degli oneri amministrativi. Il D.Lgs 105/2015 contiene, inoltre, tutte le disposizioni attuative di carattere tecnico necessarie per la sua applicazione (Allegati da A a M): si tratta, quindi, di un vero e proprio “Testo Unico” a disposizione dei gestori degli stabilimenti e delle pubbliche amministrazioni, che definisce tutti gli aspetti tecnici e applicativi per il controllo del pericolo di incidenti rilevanti, senza riferimenti a successivi decreti attuativi. IL RUOLO DI ISPRA

Il D.Lgs 105/2015 rafforza il ruolo delle Agenzie Arpa e, soprattutto, di Ispra. In particolare: - viene trasferito a Ispra l’Inventario nazionale degli stabilimenti a rischio di incidente rilevante; in

rezza (le Linee Guida per l’attuazione di questo sistema sono descritte nel successivo All. B) - l’All. 4, che stabilisce i dati e le informazioni che devono figurare nei piani di emergenza (sia interna che esterna) - l’All. 5, che definisce la modulistica per l’informazione dei cittadini e dei lavoratori - l’All. 6, che stabilisce criteri e modalità di notifica degli incidenti o dei “quasi incidenti” alla Commissione Europea (tramite il Min. Ambiente) - l’All. C, che contiene criteri, dati e informazioni per la redazione e la

valutazione del Rapporto di Sicurezza, di cui all’art. 15 - l’All. D, che definisce quali modifiche di impianti, depositi, processi, natura e quantità di sostanze pericolose, possono essere causa di aggravio del livello di rischio - l’All. E, che definisce i criteri per l’individuazione degli stabilimenti dove esiste la possibilità di “effetto domino”, e delle relative aree - l’All. F, che disciplina le forme di consultazione del personale relativamente ai Piani di Emergenza Interni - l’All. G, che stabilisce il regolamento per la consultazione della

questo modo l’Istituto diventerà diretto destinatario delle notifiche da parte dei gestori, degli atti adottati dai Comitati tecnici regionali e delle comunicazioni sui PEE (Piani di Emergenza Esterna) - viene confermato il ruolo di Ispra quale organo tecnico nazionale di riferimento per i Ministeri competenti e per le Regioni, e le viene attribuito il nuovo ruolo di segreteria tecnica del tavolo di coordinamento istituito presso il Ministero dell’Ambiente per un’applicazione uniforme del decreto sul territorio nazionale - vengono attribuite a Ispra le attività istruttorie per la nuova procedura di valutazione dei pericoli di incidente rilevante per una particolare sostanza pericolosa, oltre alla nuova funzione di collaborazione con il Ministero dell’Interno per la predisposizione del Piano nazionale di ispezione per gli stabilimenti di soglia superiore, per assicurarne il coordinamento con i

piani di ispezione regionali per gli stabilimenti di soglia inferiore e (ove possibile) con i controlli effettuati per verificare l’attuazione del Regolamento 1907/2006 (“Reach”) e il rispetto delle prescrizioni dell’autorizzazione integrata ambientale - è stabilita la partecipazione di ispettori Ispra alle ispezioni negli stabilimenti di soglia superiore, nel caso in cui presso l’Arpa territorialmente competente non sia

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popolazione sui Piani di Emergenza Esterna - l’All. H, che stabilisce i criteri e le procedure relative alle ispezioni - l’All. I, che stabilisce le tariffe da applicare per istruttorie e controlli (compresi gli interessi per ritardato pagamento) - l’All. L, che (come già riportato) contiene le procedure semplificate di prevenzione incendi per gli stabilimenti di soglia superiore - l’All. M contiene le Linee di indirizzo relative allo stoccaggio sotterraneo di gas entro giacimenti esauriti, acquiferi, cavità saline o miniere esaurite. disponibile personale in possesso dei requisiti richiesti dal decreto - Le Arpa vengono riconosciute dal Decreto come organo tecnico regionale competente per i controlli, ed è prevista la loro partecipazione al tavolo di coordinamento nazionale insieme a Ispra, come componente del Sistema Nazionale per la Protezione dell’Ambiente (SNPA) la cui istituzione è prevista dal disegno di legge S-1458

TECNOLOGIE INteressaNtI svIluppI

la cartIera INNovatIva Nuove materie prime e nuovi prodotti, ma anche ottimizzazione in termini di sostenibilità dei processi produttivi 2a parte

l’industria della carta ha attraversato anni difficili, a causa di problemi ambientali degli impianti produttivi, concorrenza da parte della plastica e crescente sostituzione degli archivi cartacei con archivi elettronici. per di più, la complessità del processo produttivo ha causato una certa resistenza all’innovazione. tuttavia, negli ultimi anni si sono aperti interessanti sviluppi, sia sul fronte delle materie prime che su quello dei prodotti finiti non cartacei; inoltre, sono stati introdotti vari perfezionamenti nel processo produttivo, allo scopo di ridurre i consumi energetici e conseguentemente le emissioni di co2. MATERIE PRIME

la cellulosa costituisce la materia prima per la produzione della carta; attualmente, la cellulosa di migliore qualità si ottiene dalle conifere, nelle quali le fibre hanno una lunghezza da 2 a 5 mm. tuttavia, possono essere usate tutte le fonti di cellulosa presenti nel mondo vegetale: piante con crescita annuale come riso, orzo, lino, cotone, kenaf; residui di coltivazioni agricole, come crusca, paglia, steli di canna da zucchero, foglie e tutoli di mais, residui di spremitura di agrumi, foglie e polpa di barbabietola, vinacce, torsoli e bucce di mele, ecc. tutti questi materiali vengono essiccati e macinati, in modo da ottenere una “farina”, che viene aggiunta all’impasto cartario. Normalmente la sostituzione delle fibre di cellulosa provenienti dal

Impianto dimostrativo LignoBoost

legno raggiunge il 30%, ma non mancano esempi di produzione totalmente “tree-free”, come quelle della cartiera Favini. la stessa cartiera ha brevettato fin dagli anni ’90 il processo per utilizzare le alghe infestanti nella produzione di un tipo speciale di carta, nel quadro di un progetto europeo life; ed ha lanciato recentemente “remake”, un tipo di carta ottenuto incorporando il 25% di fibra derivata da scarti della lavorazione del cuoio a concia vegetale. In tema di utilizzo di materiali di scarto, interessante da citare il recupero della frazione cellulosica

dei contenitori di tipo “tetrapak” da parte della cartiera lucart, che trasforma il 75% dei tetrapak in fazzoletti, carta da cucina, carta igienica e simili. Il rimanente 25%, costituito da polietilene e alluminio, viene ceduto gratuitamente ad altre aziende, che lo utilizzano per oggetti di cartoleria e per la produzione di pali per ormeggi e fondazioni. NUOVI PRODOTTI

Due nuovi prodotti del settore cartario sono apparsi negli ultimi anni, soprattutto grazie alle ricer-

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che dell’istituto svedese Innventia, specializzato nel settore delle innovazioni nello sfruttamento delle risorse forestali. si tratta della lignina e della nanocellulosa. la lignina è il polimero organico che costituisce la struttura delle piante, in quanto tiene insieme le fibre e le cellule del legno. per quanto riguarda la produzione della carta, la lignina è stata finora considerata un componente indesiderato, che viene rimosso dalla frazione cellulosica, disciolta nel cosiddetto “liscivio nero” e alla fine bruciata. tuttavia, la lignina potrebbe ave-

TECNOLOGIE re molti usi interessanti e di buon valore aggiunto, come materiale di rinforzo per la produzione di laminati in materiali compositi, e come materia prima per la produzione di fenoli (da usare per la produzione di resine fenolo-formaldeide) e di polioli (componenti delle schiume poliuretaniche). le fibre di lignina potrebbero anche essere un buon materiale di partenza per la produzione di fibre di carbonio. Il processo messo a punto da Innventia per la separazione delle lignina in forma utilizzabile per successivi processi industriali si chiama “lignoboost”, e consiste nel prelevare una parte del liscivio nero e acidificarla con co2 fino a precipitazione della lignina. Il precipitato viene separato con filtropressa e successivamente ridisciolto per trattamento con soluzione di acido solforico. l’acido viene allontanato per lavaggio con acqua e le fibre di lignina pura vengono ottenute in forma di “panetti”, pressati in una particolare filtropressa verticale. Dopo un impianto dimostrativo da 8.000 ton/anno, realizzato da una società appositamente costruita come “spin-off” dalla stessa Innventia, il primo impianto industriale con tecnologia lignoboost è stato realizzato nel 2013

Lignina con le procedure Ligno Boost

Lignina da LignoBoost

dalla società canadese Domtar a plymouth (North carolina, usa); un altro è stato inaugurato nel 2015 in Finlandia dalla stora enso. riguardo, invece, alla nanocellulosa, essa è costituita da fibre cellulosiche che vengono delaminate in un omegeneizzatore ad alta pressione, in modo da avere un diametro nell’ordine di nanometri e lunghezza intorno al micron. sorprendentemente, unendo queste fibre si ottiene un materiale con eccezionali proprietà meccaniche, paragonabile al Kevlar (la plastica usate per i giubbotti antiproiettile), ma proveniente da fonti naturali e rinnovabili. la scoperta delle nanocellulosa risale al 1980, ma finora lo sfruttamento commerciale era stato ostacolato dal suo alto costo, dovuto all’elevato consumo energetico del processo di produzione. Innventia ha ora messo a punto un nuovo processo, che abbatte del 98% i consumi energetici, riducendoli a circa 1.000 kWh/ton di prodotto. Questo apre la strada a molteplici applicazioni, sia come agente di rinforzo della carta e nei nanocompositi, che nella produzione di imballaggi ad elevate caratteristiche di barriera all’ossigeno. si prevedono potenziali applicazioni anche nei settori alimentare, cosmetico ed elettronico. attualmente, esiste uno stabilimento per la produzione di filamenti nano-cellulosici nello stato canadese del Quebec; inoltre, la Innventia sta costruendo una unità dimostrativa mobile, montata su container. Continua a pag. 54

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TECNOLOGIE AVREMO LA CARTA AUTOPRODOTTA?

menti vengono distrutti e viene garantita la totale riservatezza. lo stadio successivo consiste nel legare insieme le fibre mediante speciali collanti, eventualmente aggiungendo anche sostanze che conferiscono particolari caratteristiche di bianco, consistenza, colore, profumo, resistenza al fuoco e così via. l'ultimo stadio consiste nella formatura sotto pressione, che consente di ottenere fogli di grandezza e spessore determinati; la produzione è di circa 14 fogli a4 per minuto, che in una giornata lavorativa di 8 ore corrispondono a 6.720 fogli.

la società giapponese seiko epson ha annunciato una nuova tecnologia che potrebbe consentire a uffici e studi professionali di autoprodursi la carta, partendo dai propri scarti, con un processo che non usa acqua e quindi non richiede collegamenti alla rete idrica e non produce scarichi. la macchina della epson, denominata "paperlab", somiglia esternamente ad una grossa fotocopiatrice. Il primo stadio del processo consiste nello sminuzzamento della carta fino a ridurla in forma di fibre; in questo modo i docuContinua da pag. 53

La cartiera innovativa RIDUZIONE DELLE EMISSIONI DI CO2

la confederazione europea delle Industre cartarie (cepI) si è posta l’ambizioso obiettivo di ridurre dell’80% le emissioni di co2 entro il 2050. tre tecnologie dovrebbero costituire gli strumenti per raggiungere questo obiettivo: l’uso dei solventi eutettici profondi (Des), l’impiego di vapore surriscaldato per i processi di asciugamento, e l’uso di co2 supercritica per essiccare il nastro di carta, senza impiegare il calore. solventi eutettici profondi (Des) I Des sono sostanze prodotte dalle piante, che dovrebbero consentire di sciogliere il legno, estraendo selettivamente la lignina e l’emicellulosa, e lasciando cellulosa a elevata purezza. rispetto ai processi attualmente usati, dovrebbero consentire di ridurre grandemente le temperature di processo e l’impiego di sostanze chimiche altamente aggressive, con una elevata purezza delle frazioni ottenute. vapore surriscaldato ad oggi, il nastro di fibre che si forma nelle macchine continue per la produzione d carta viene progressivamente asciugato per contatto con cilindri metallici riscaldati, usando aria per rimuovere il vapor acqueo. si prevede in un prossimo futuro di usare vapore surriscaldato per l’asciugamen-

Paperlab di Epson

to, escludendo l’aria e recuperando a valle l’energia termica; in futuro, il vapore surriscaldato potrebbe costituire il mezzo per trasportare le fibre e per formare il nastro di carta. co2 supercritica È una tecnologia ancora in fase di sviluppo. e’ noto che la co 2 in stato supercritico è in grado di rimuovere l’umidità senza bisogno di calore, ma occorre mettere bene a punto le condizioni di temperatura e di pressione, perché il potere solvente dipende da queste in modo ancora non completamente conosciuto.

Raccolta delle alghe per produrre carta Hi-Tech Ambiente

TECNOLOGIE PROCESSO ENI

Da bio-rifiuti a bio-olio

utilizzare scarti agricoli, rifiuti organici e fanghi di depurazione per produrre un biocarburante grazie ad una tecnologia sviluppata da eni. e' questo l'obiettivo della multiservizi Hera, che ha appunto deciso per i propri impianti di im-

piegare il processo di liquefazione brevettato “waste-to-fuel”: un trattamento ad elevata temperatura e pressione che trasforma i rifiuti organici in un bio-olio, utilizzabile sia tal quale come combustibile o da convertire in biocarburante per autotrazione.

Nel processo la biomassa umida è trattata tal quale, evitando i costi di essiccamento; inoltre, le temperature utilizzate sono comunque più basse rispetto ad altri processi di conversione termochimica, quali pirolisi o gassificazione. Difatti, nel processo i rifiuti sono omogeneizzati e immessi in un reattore di liquefazione dove sono trattati termicamente a 250-310 °c per 1-2 ore. Da evidenziare che la fase acquosa ottenuta dalla liquefazione, che contiene ancora una quota significativa di sostanze organiche non facilmente gestibile in un normale impianto di trattamento delle acque, è trattata attraverso un passaggio di fermentazione con microorganismi. ciò consente di diminuire il contenuto di materiale organico disciolto nelle acque, con minori problemi nel trattamento a valle, e di produrre una quota aggiuntiva di biomassa da riciclare nella sezione di liquefazione, con il conseguente aumento delle rese

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in bio-olio. Di estremo interesse anche il fatto che il processo ha una resa energetica quasi doppia rispetto alla valorizzazione dei rifiuti in biogas: rispettivamente di circa il 70-80% per il bio-olio e circa il 40% per il biogas. attualmente, la tecnologia è nella fase di sviluppo pilota al centro ricerche eni per le energie rinnovabili e l’ambiente di Novara, dove sono programmati test con campioni di rifiuti e fanghi forniti proprio da Hera. Il gruppo emiliano-romagnolo è fortemente indirizzato verso la massima valorizzazione dei rifiuti prodotti nei territori serviti, e ciò con una grande attenzione all'uso delle tecnologie più innovative e di ultima generazione.

TECNOLOGIE IL PROGETTO RESFOOD

L’alimentare a ciclo chiuso Dal biorilevamento dei batteri all’uso più efficiente di acqua per la lavorazione ed il lavaggio delle verdure

chiudere il ciclo dell’acqua nell’orticoltura e nella lavorazione degli alimenti. e’ questo uno degli obiettivi del progetto europeo resFooD. sotto la guida del coordinatore olandese tNo, il team di ricerca è riuscito a sviluppare un impressionante insieme di soluzioni e approcci innovativi per la coltivazione, la lavorazione degli alimenti freschi e la valorizzazione dei rifiuti, che spera cambieranno il settore alimentare europeo nel prossimo futuro. ad esempio, in media il 44% dell’estrazione di acqua in europa viene usata per l’agricoltura. Nell’ambito del progetto resFood sono state sviluppate soluzioni tIc per affrontare questo problema. Il team dice che queste soluzioni, testate nel sud della spagna, renderanno possibile ridurre l’uso di acqua per tonnellata di prodotto in sistemi basati sul terreno di oltre il 40, senza alcun effetto sulla produzione. Inoltre, presso vezet, una delle più grandi aziende di lavorazione di verdure fresche nei paesi Bassi, li studiosi hanno dimostrato che è possibile riciclare il 50% dell’ac-

qua dolce, dopo averla trattata con un processo di disinfezione uF e uv, senza compromettere la qualità del prodotto. Questa soluzione è stata testata su scala normale presso una linea di produzione con diversi tipi di verdure. tra le

altre soluzioni realizzate, vi è la macchina per lavare i prodotti freschi con consumo di acqua efficiente, sviluppata dal partner del progetto Kronen in Germania sulla base della ricerca svolta da cNta in spagna sulle strategie di

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decontaminazione. a Kronen, infatti, era stato affidato il compito di produrre un sistema meccanico di lavaggio che avesse come priorità la sicurezza degli alimenti e il risparmio di energia e acqua. Il prototipo è stato

TECNOLOGIE collaudato presso vega Mayor, un’azienda che lavora i prodotti freschi in spagna. la nuova macchina ha mostrato risultati promettenti: riduce il consumo di acqua da 1,8 litro/kg a 1,3 litro/kg. ha indicato aree future di ricerca per ottimizzare il prototipo. <<adesso vogliamo usare i risultati di questa innovazione – afferma eric lefebvre di Kronen - per risparmiare energia anche in sistemi di lavaggio più piccoli. abbiamo in programma di ridurre il consumo di acqua, prendendo l’acqua dal sistema in uscita e riportandola dentro la macchina. vorremmo anche svolgere test su altri prodotti come lattuga e spinaci>>. Di grande interesse anche l’ambito relativo ai metodi di monitoraggio dei batteri nell’acqua. Impegnata su questo fronte è stata sia l’israeliana technion che l’olandese Microbiome. technion ha realizzato un nuovo sistema di biorilevamento ottico per un rapido monitoraggio sul posto dei batteri nell’acqua. Il prototipo si è rivelato solido e ha avuto buone prestazioni durante le due serie di test pilota, mentre i risultati delle seconde dimostrazioni sono attualmente in fase di lavorazione e analisi al fine di ottimizzare ulteriormente le prestazioni dei biosensori. Diverse, già oggi, le industrie interessate ad applicare tali tecnologie. Microbiome, invece, ha sviluppato il kit Is-pro. l’azienda ha perfezionato un processo chiamato profiling Is, che usa le diffe-

renze nel DNa, analizzate tramite pcr, per rilevare i batteri. Nel suo intervento alla conferenza, Martine Bos di Microbiome ha precisato che il team sta a attualmente il team sta lavorando per ottenere la necessaria certificazione affinché il kit, insieme a un dispositivo portatile di filtrag-

gio dell’acqua, anch’esso sviluppato nel corso del progetto, arrivi sul mercato nel 2016. le altre soluzioni realizzate nell’ambito di resFood vanno dalla gestione ottimizzata dell’irrigazione alle migliori tecnologie per il riutilizzo dell’acqua al recupero dei nutrienti, alle tecniche di

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estrazione più rispettose dell’ambiente di materiali di valore dai prodotti alimentari di scarto. sono stati condotti test in condizioni reali a tutto campo nell’ambito di resFood per valutare le potenziali applicazioni delle soluzioni nell’industria alimentare europea.

ECOTIME A T T U A L I T A ’

C R O N A C A

E C O L O G I C A

STATO ATTUALE E PROSPETTIVE

L’ambiente in Europa Una fotografia della situazione: molto si è fatto, ma molto resta ancora da fare menti climatici; inoltre, un numero elevato di specie protette (60%) e habitat naturali (77%) sono considerati tuttora a rischio e, nonostante siano stati raggiunti alcuni risultati positivi, l’europa è ancora lontana dall’obiettivo di fermare la perdita delle biodiversità entro il 2020. più incoraggianti sono i dati relativi all’efficienza energetica ed alla lotta alle emissioni di gas serra: nel vecchio continente queste emissioni sono diminuite del 19% dal 1990, nonostante una crescita economica complessiva del 45%; è diminuito anche il consumo di carburanti fossili, così come le emissioni da trasporti e industrie. più recentemente (anche a causa della crisi) il consumo di risorse è diminuito del 19%, si è registrata una diminuzione della produzione di rifiuti ed è aumentata la percentuale di rifiuti avviati al riciclaggio. anche per quanto riguarda le emissioni, però, i risultati ottenuti sono ancora insufficienti per portare l’europa all’obiettivo di ridurre le emissioni dell’80-95% entro il 2050.

Nel corso degli ultimi 40 anni, le politiche ambientali e per la salvaguardia del clima hanno portato benefici sostanziali all’ecosistema europeo, nonché alla salute e al benessere dei cittadini. si può dire che in alcune parti d’europa l’ambiente è tornato in condizioni prossime a quelle in cui si trovava all’inizio dell’era industriale, grazie alla riduzione dell’inquinamento, alla salvaguardia dell’ambiente naturale e ad una corretta gestione dei rifiuti. le politiche ambientali hanno anche creato nuove opportunità di sviluppo economico, contribuendo così all’attuazione della strategia europa 2020, che ha l’obiettivo di portare l’europa verso una economia intelligente, sostenibile e inclusiva. ad esempio, l’industria ambientale, che produce beni e servizi diretti a ridurre l’impatto ambientale e al consumo sostenibile, è cresciuta del 50% nel periodo 2000-2011; si è trattato di uno dei pochi settori economici che hanno continuato a crescere anche dopo l’inizio della crisi economica nel 2008. STATO ATTUALE

RISORSE IDRICHE E INQUINAMENTO

se è vero che le politiche ambientali hanno portato sostanziali benefici, rimangono ancora numerose sfide da affrontare. la riduzione dell’inquinamento ha migliorato sensibilmente la qualità dell’aria e dell’acqua in europa, ma restano le preoccupazioni legate all’impoverimento dei suoli e ai cambia-

Negli ultimi decenni sono stati fatti notevoli progressi per quanto riguarda la qualità dell’acqua destinata al consumo umano, ed è stata ridotta la produzione di inquinanti pericolosi. D’altro canto, le prospettive per i Hi-Tech Ambiente

ECOTIME NUOVI APPROCCI E CAMBIAMENTI

Green economy in 4 mosse la transizione verso un’economia “verde” è un processo a lungo termine e multi-dimensionale, che non sarà facile in quanto richiede di abbandonare l’attuale sistema economico basato su “produrre, usare e gettare via”: ciò richiederà profondi cambiamenti nelle attuali tecnologie, politiche, stili di vita e di pensiero. Questa transizione si basa su quattro approcci: - Mitigazione, ossia di politiche dirette a mitigare l’impatto ambientale dell’impiego delle risorse (ad esesempio, gli strumenti legislativi ed economici che sono stati adottati per diminuire l’inquinamento e migliorare l’uso efficiente delle risorse incentivando lo sviluppo di tecnologie pulite) - adattamento, poichè queste politiche partono dalla constatazione che in una certa misura i cambiamenti climatici sono inevitabili e si propongono, quindi, di anticipare gli effetti di alcuni di essi e mettere in atto le misure per prevenire o ridurre i danni derivanti - precauzione, e le politiche basate su questo principio si propongono di evitare le possibili conseguenze negative di situaprossimi 20 anni indicano che i sempre più frequenti eventi atmosferici estremi (alluvioni e siccità) dovuti ai cambiamenti climatici avranno inevitabilmente ripercussioni sulla disponibilità di risorse idriche e sulla salute della popolazione; occorre inoltre affrontare la presenza di nuovi inquinanti, come quelli derivanti dalla produzione di prodotti farmaceutici, oltre alla fioritura di alghe ed alla diffusione di microorganismi patogeni. Nonostante i considerevoli progressi raggiunti negli ultimi decenni nella riduzione dell’inquinamento dei corpi idrici, in essi continuano ad essere presenti nutrienti, pesticidi e agenti chimici, che minacciano la sopravvivenza degli ecosistemi acquatici e creano pericolo per la salute umana: in particolare la presenza dei disturbatori endo-

zioni complesse e la cui conoscenza non è ancora completa. ciò è particolarmente importante, in quanto spesso i progressi tecnologici sono talmente veloci da non consentire di prevedere i possibili impatti negativi delle nuove tecnologie prima della loro diffusione - riparazione, ossia rimediare, dove possibile, ai danni prodotti all’ambiente. Questi quattro approcci sono strettamente legati ai quattro principi stabiliti dai trattati euro-

pei (chi inquina paga, prevenzione, precauzione e riparazione dei danni alla fonte) e possono essere combinati tra loro in vari modi. secondo il 7° programma di azione per l’ambiente, la transizione verso l’economia verde in europa deve andare oltre semplici strategie di efficienza economica, e deve essere inquadrata in una completa trasformazione della società europea, che coinvolge tutti gli aspetti della vita nel vecchio continente (mobilità, agri-

crini, i cui effetti per la salute sono ancora in parte sconosciuti, soprattutto per quanto riguarda i soggetti vulnerabili (donne in gravidanza,

bambini, anziani, malati cronici). per questo le normative europee e nazionali impongono di ridurre alla fonte il carico inquinante dei reflui,

coltura, economia, energia, sviluppo urbano, ecc.) che possono coinvolgere la preservazione dell’ambiente naturale. un esempio in tal senso sono i sempre più diffusi sistemi di certificazione ambientale e di etichettatura, che segnalano ai consumatori le caratteristiche ecologiche di un prodotto e diffondono la consapevolezza circa i problemi ambientali connessi alla produzione (deforestazione, frammentazione degli ecosistemi, inquinamento, ecc.). Il programma basa questa transizione su quattro pilastri: implementazione, integrazione, informazione e investimenti. In particolare, gli investimenti necessari per il passaggio verso l’economia sostenibile richiedono enormi risorse finanziarie (si pensi che le sole politiche per la riduzione delle emissioni hanno un costo stimato in 270 miliardi di euro/anno per 40 anni). Queste risorse possono essere trovate, almeno in parte, nel Fondo pluriennale Finanziario 2014-2020, che ha a disposizione quasi 1.000 miliardi di euro per finanziare investimenti diretti alla crescita sostenibile, alla creazione di nuovi posti di lavoro e ad aumentare la competitività dell’economia europea; il 20% di questo budget sarà speso per il sostegno di fondi strutturali, ricerca, agricoltura, attività marittime, pesca, oltre che per il finanziamento del programma life. anche perché i trattamenti avanzati dei reflui e dell’acqua per uso potabile richiedono elevati consumi energetici e di agenti chimici. la fioritura di alghe e l’associata proliferazione di tossine che producono cianobatteri (legate alla presenza di nutrienti dei corpi idrici) potrebbero accrescersi in futuro, a causa dei previsti cambiamenti climatici. Infine, la scarsità di acque e la siccità sono oggetto di crescenti preoccupazioni, con possibili gravi conseguenze sull’agricoltura, la produzione energetica, il turismo e la disponibilità di acqua potabile. si prevede che la scarsità di acqua aumenterà a causa dei cambiamenti climatici, in particolare nelle regioni del Mediterraneo; e la dimiContinua a pag. 60

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ECOTIME Continua da pag. 59

L’ambiente in Europa nuzione dei volumi idrici può causare una maggiore concentrazione di contaminanti chimici e biologici nelle acque superficiali. Di conseguenza, le comunità potranno essere costrette a ricorre sempre più spesso alle acque di falda, con problemi circa la sostenibilità delle risorse idriche, in quanto le acque di falda si reintegrano lentamente. Infine, è prevedibile che gli effetti dei cambiamenti climatici sulle acque causeranno effetti negativi sulla salute animale, la produzione di alimenti e la salute degli ecosistemi. GESTIONE DEI RIFIUTI

Grazie alla minore produzione di rifiuti, negli ultimi anni si è ridotto il ricorso allo smaltimento in discarica, oltre all’incremento del riciclaggio e un maggior impiego dei rifiuti per recupero energetico; ma nel lungo termine la produzione di rifiuti resterà ancora alta, anche se i nuovi programmi per la prevenzione della produzione di rifiuti potrebbero diminuire il problema. Il trend europeo è notevolmente positivo: i dati mostrano che la produzione annuale di rifiuti è diminuita del 7% nel periodo 20042012 (da 1.943 a 1.817 kg/persona). anche la produzione di rifiuti

urbani è diminuita, nello stesso periodo, del 4%, calando a 481 kg/persona. si sono avuti anche segni di miglioramento nella gestione dei rifiuti: in alcuni paesi (svizzera e Norvegia) è stato possibile tagliare le emissioni di gas serra di 57 milioni di ton/co2 equivalenti nel periodo 1990-2012, in particolare grazie alla riduzione delle emissioni di metano dalle discariche e la limitazione delle emissioni durante le attività di riciclaggio. anche il riciclaggio gioca un ruolo importante: ad esempio, esso copre circa il 56% della produzione europea di acciaio negli ultimi anni; ed esistono buone opportunità per l’incremento del riciclaggio in molti paesi europei. Non occorre però dimenticare che la produzione di rifiuti in europa resta elevata, e la gestione dei rifiuti dovrà evolversi verso il totale abbandono del conferimento in discarica dei rifiuti riciclabili o recuperabili. EMISSIONI DI GAS SERRA

Negli ultimi 20 anni, l’ue ha fatto significativi progressi nell’abbattimento delle emissioni di gas serra: nel periodo 1990-2012 sono diminuite del 19,2% in quantità, e le emissioni in rapporto al GDp (Gross Domestic product) sono diminuite del 44%, indicando che si è finalmente superato il collegamento tra produzione di beni ed e-

missioni. occorre però ricordare che quasi metà della diminuzione delle emissioni a partire dal 2008 è dovuta alla crisi economica; e l’europa è ancora lontana dall’obiettivo di ridurre le emissioni dell’80-95% entro il 2050. secondo le proiezioni basate sulle politiche attualmente in uso, entro il 2030 le emissioni verranno ridotte del 22% rispetto ai livelli del 1990; quindi, le misure attualmente in uso non sono sufficienti a raggiungere l’auspicato obiettivo del 40% entro il 2030, e occorrerà mettere in atto nuove politiche di contrasto alle emissioni di gas serra, oltre che cambiare l’approccio europeo al fabbisogno di energia, cibo, trasporti e utenze domestiche. ENERGIE RINNOVABILI

Nonostante l’impiego delle energie rinnovabili abbia visto un sostanziale incremento nell’ultimo decennio, il sistema energetico europeo è ancora dominato dai combustibili fossili, in quanto da essi dipendono oltre 3/4 della produzione energetica complessiva e quasi l’80% delle emissioni di gas serra. per raggiungere gli obiettivi energetici stabiliti dall’ue, è quindi essenziale ridurre la dipendenza dai combustibili fossili, riducendo i consumi e passando alle energie alternative: per il 2020 l’europa si è impegnata a ridurre del 20% i consumi energetici, e ad affidare

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alle energie rinnovabili il 20% del consumo energetico (con un minimo del 10% per il settore dei trasporti). I governi dei paesi ue hanno concordato nuovi obiettivi per il 2030, riducendo le emissioni di almeno il 40% rispetto ai livelli del 1990, incrementando lo share delle rinnovabili al 27% e tagliando i consumi del 27%; le proiezioni mostrano che la piena implementazione ed il rafforzamento delle politiche di efficienza energetica potrebbero consentire all’europa di raggiungere i risultati previsti per il 2020. INQUINAMENTO ATMOSFERICO

Nonostante la qualità dell’aria in europa stia lentamente migliorando, la presenza di particolato fine (pM2,5), ozono, ossido di azoto e idrocarburi policiclici sono ancora causa di seri problemi per la salute di gran parte della popolazione urbana europea. l’ue ha introdotto e messo in atto una serie di strumenti legali per migliorare la qualità dell’aria e si prevede che entro il 2030 ciò porterà ulteriori miglioramenti; ma sarà necessario anche introdurre radicali cambiamenti nel sistema dei trasporti (il maggiore responsabile dell’inquinamento urbano), comprese nuove soluzioni tecnologiche, e promuovere un mutamento delle abitudini delle persone.

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a cura di ASSITA Cattura della CO2 con i MOF

I processi attuali di cattura della CO 2 emessa dalle centrali termoelettriche e dai grandi impianti di combustione di basano di solito sull’assorbimento in soluzioni acquose di etanolammina; la CO2 viene poi recuperata rigenerando l’ammina in una colonna di strippaggio a 80110 °C. Questa fase di rigenerazione richiede molta energia, per cui alla fine la produzione di energia elettrica dell’impianto subisce una decurtazione del 2030%. Tra i molti processi alternativi per la cattura della CO2, stanno suscitando notevole interesse i MOF (sigla di Metal Organic Framework, traducibile approssimativamente con “reticolo metallorganico”). I MOF sono composti da metalli legati a radicali organici in modo da formare una struttura porosa con microscopici canali paralleli, oppure una struttura spugnosa analoga a quella delle zeoliti. L’Università di Berkeley (California) ha preparato uno speciale MOF contenente magnesio o manganese legato a diammine; queste reagiscono con la CO 2 per formare carbammati d’ammonio, che restano bloccati entro i canali della struttura. L’assorbimento avviene facilmente, a temperatura ambiente o poco superiore; se però si aumentano pressione e temperatura (anche di solo 50 °C), si innesca un meccanismo di sposta-

mento a catena della CO2 assorbita, per cui la CO2 viene completamente rilasciata. L’energia occorrente è circa metà di quella richiesta per rigenerare le etanolammine, perché la temperatura è inferiore e soprattutto perché non occorre riscaldare l’acqua che fa da solvente. Inoltre, un reattore di assorbimento basato sui MOF risulterebbe molto più compatto e, quindi, meno costoso. L’Università del Nuovo Messico sta invece studiando un particolare tipo di MOF, chiamato ZIF (Zeolitic Imidazolate Framework), analogo alle zeoliti ma con un’area superficiale 10 volte maggiore. Incorporando nella parte organica della struttura un gruppo carbonilico inserito in un anello di atomi di carbonio si ottiene una elevata selettività per la CO2 e si aumenta la capacità di assorbimento.

materie prime completamente rinnovabili anziché, come si fa oggi, per via petrolchimica. Il processo proposto dai ricercatori giapponesi è piuttosto complesso, in quanto prevede sei successivi passaggi; in esperimenti di laboratorio la resa finale è risultata del 19% e la purezza del prodotto ottenuto da 95 a 98%. Si punta ora a perfezionare il processo riducendo il numero dei passaggi a 2 e portando le rese al 40-50%. L’uso di PET da biomasse consentirebbe ogni anno di evitare emissioni pari a 970.000 ton di CO 2 nel solo Giappone.

Nuovo catalizzatore per il policarbonato

PET da biomasse

I ricercatori dell’Università giapponese di Gunma hanno scoperto un processo per ottenere l’acido tereftalico a partire dal furfurale, che è un materiale ottenuto da biomasse legnose non alimentari. L’acido tereftalico è il principale monomero del PET, il ben noto materiale plastico largamente usato per le bottiglie, e del poliestere usato come fibra tessile; l’altro monomero del PET (il glicol etilenico) può essere anch’esso prodotto a partire da materiali di origine biologica (bioetanolo). In questo modo, risulterebbe possibile produrre PET a partire da

Il policarbonato è un materiale plastico trasparente dotato di elevata resistenza al calore e agli urti, per cui è largamente impiegato nella fanaleria delle auto e nei caschi per motociclisti. Fino a pochi anni fa la sua produzione richiedeva l’impiego del fosgene, un gas molto pericoloso; nel 2002 la società giapponese Asahi Kasei Chemicals brevettò il primo processo senza fosgene, doppiamente positivo dal punto di vista ambientale in quanto impiega CO2 come materia prima. Questo processo è attualmente utilizzato in 5 impianti in diverse parti del mondo, ma potrebbe ottenere una maggiore diffusione in un prossimo futuro grazie ad un nuovo catalizzatore, sviluppato dalla stessa Asahi Kasei Chemicals. Questo nuovo catalizzatore consente di produrre difenilcarbonato (il monomero del policarbonato) a partire da alcool, fenolo e CO2, senza

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utilizzare ossido di etilene (che è molto meno pericoloso del fosgene, ma è comunque tossico per inalazione e sospetto di cancerogenicità). La reazione tra alcool e CO 2 produce dialchilcarbonato, che viene fatto reagire con fenolo per ottenere difenilcarbonato; l’alcool viene liberato come sottoprodotto e riciclato nel processo, per cui alla fine le materie prime utilizzate sono solo CO 2 e fenolo. Grazie al nuovo catalizzatore è stato possibile ridurre il numero di passaggi del processo, riducendo i consumi energetici ed i costi complessivi di produzione.

Pretrattamento di biomasse cellulosiche con THF Lo sviluppo di sistemi di pretrattamento adeguati, che consentano la scissione di cellulosa, emicellulosa e lignina in zuccheri semplici facilmente fermentabili, è la chiave per il successo della produzione di biocarburanti a partire da biomasse cellulosiche residuali. I ricercatori dell’Università californiana di Riverside hanno recentemente perfezionato il ben noto pretrattamento con acido solforico diluito, aggiungendo tetraidrofurano (THF) al reattore di pretratttamento. Il processo, che è stato denominato CELF (Co-solvent Enhanced Lignocellulosic Fractionation), si basa sul fatto che il THF, essendo un solvente polare, si lega facilmente alla lignina, mentre gli zuccheri fermentabili della frazione emicellulosica restano in soluzione acquo-

ECOTECH sa. La frazione solida rimanente risulta facilmente fermentabile con il processo SSF (Simultaneous Saccharification and Fermentation), con un’aggiunta di enzimi corrispondente a circa 1/10 di quanto necessario con il processo di idrolisi acida convenzionale; la frazione contenente il 90% della lignina viene facilmente rimossa prima della saccarificazione. Il meccanismo del processo Celf non è ancora stato completamente chiarito, ma sembra che il THF catalizzi le reazioni di idrolisi della biomassa, inibendo contemporaneamente le reazioni concorrenti di degradazione e promuovendo la scissione della lignina. Il processo è stato finora applicato con buoni risultati ai tutoli di mais ed al legno di pioppo e di acero.

Etanolo dalla CO2 La società americana Joule lavora da vari anni a un processo di “combustione inversa”, nel quale ceppi ingegnerizzati di cianobatteri utilizzano l’energia della luce solare per convertire la CO2 in etanolo o biodiesel. La prima dimostrazione della fattibilità del processo risale al 2009; successivamente, sono stati apportati significativi miglioramenti sia al sistema biocatalitico che all’ingegneria del processo. Recentemente, la Joule ha annunciato la prima produzione di etanolo su scala pilota; l’etanolo prodotto è stato inviato alla casa automobilistica Audi, che ha un rapporto di partnership con la Joule, e condurrà valutazioni tecniche sulla miscibilità nella benzina. La Joule prevede di costituire nel 2017 uno stabilimento in piena scala, con capacità produttiva di 50.000 ton/anno di etanolo. Lo stesso stabilimento produrrà anche un acido grasso a 11 atomi di carbonio, che verrà usato per ottenere biodiesel.

Idrocarburi aromatici e acido adipico dalla lignina

all’attuale sintesi, che prevede l’ossidazione del cicloesanolo con acido nitrico; questa sintesi, oltre ad utilizzare materie prime di origine petrolchimica, produce emissioni di ossido nitroso, che è un potente “gas serra”.

Carburanti sintetici dai rifiuti organici I processi di trasformazione di biomasse legnose in biocarburanti lasciano come residuo la lignina, che è anche un ingombrante sottoprodotto della produzione della carta. Ricercatori del Dipartimento di Chimica e Biotecnologia dell’Università di Tokio hanno recentemente scoperto un nuovo catalizzatore, grazie al quale sarà possibile ottenere l’idrogenolisi selettiva dei legami C-OH presenti nelle strutture fenoliche e naftoliche che costituiscono buona parte della lignina, senza contemporaneamente aprire gli aneli aromatici di queste stesse strutture. Ciò apre la strada alla trasformazione della lignina in idrocarburi aromatici semplici (benzene, toluene, xilene, etilbenzene) e in fenoli; tutte queste sostanze sono importanti intermedi chimici, oggi prodotti in grandi quantità a partire dal petrolio. Esprimenti di laboratorio hanno mostrato ottime rese su composti “modello”, ma occorre ancora un lavoro di messa a punto prima di poter arrivare ad un impianto di trasformazione della lignina su scala pilota. Ricerche per la valorizzazione della lignina sono in corso da tempo anche presso il National Renewable Energy Laboratory (NREL) in Usa, che ha recentemente presentato una richiesta di brevetto relativa alla produzione di acido adipico a partire dalla lignina. L’acido adipico è il monomero del nylon-6, ed è un intermedio chimico per la sintesi di molti altri materiali; il percorso per la sua preparazione a partire dalla lignina prevede la conversione di questa per via biologica in acido muconico, e la successiva conversione ad acido adipico per via catalitica. Il processo proposto dal NREL offrirebbe un’alternativa “bio”

Un nuovo processo pirolitico, denominato “Green Blaze” e commercializzato dalla società australiana Adgex, può convertire in carburanti sintetici qualsiasi sostanza a base di carbonio, dei residui organici al carbon fossile, compresi i rifiuti solidi urbani, i residui legnosi, le lettiere animali, i grassi e gli scarti di macellazione, i residui di cibo, i fanghi bio-

logici dei depuratori. Le temperature di pirolisi (generalmente da 600 a 650 °C) vengono regolate secondo il tipo di residui in alimentazione e secondo i carburanti che si vogliono ottenere; le chiavi dell’efficienza del processo sono l’accurata preparazione della carica, l’area di reazione concentrata e soggetta a un intenso flusso termico in ingresso, con la contemporanea rimozione in continuo dei gas di pirolisi prodotti. La conversione in prodotti gassosi ad alto potere calorifico (fino a 12,9 MJ/mc) può raggiungere il 70%; il residuo solido può essere usato come combustibile, avendo un potere calorifico fino a 30 MJ/kg. Il processo, denominato “pirolisi ablativa”, è stato collaudato con la lignite per circa 120 ore; la lignite viene prima macinata in particelle da 0,5 a 1 mm, poi miscelata e omogeneizzata nel liquido di pirolisi in modo da ottenere una sospensione densa, nella quale il diametro delle particelle solide è intorno a 50 micron. La sospensione viene raffreddata e formata in “spaghetti” del diametro di 25 mm e con lunghezza

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1 m, che vengono introdotti nel reattore mediante uno speciale dispositivo.

Membrana per dissalazione a base di grafene Il grafene è stato preparato per la prima volta oltre 10 anni fa, ma solo ora si cominciano a mettere a punto le sue possibili utilizzazioni. La struttura del grafene è costituita da un monostrato di atomi di carbonio legati tra loro, con una struttura simile a quelle della grafite (da cui il nome), ma con spessore corrispondente a quello di un solo atomo. Nonostante l’estrema sottigliezza (circa 0,3 nanometri), le membrane realizzate con grafene sono molto resistenti; i ricercatori dell’Oak Ridge National Laboratory stanno lavorando a un progetto che prevede di realizzare membrane di grafene a porosità controllata, per usarle nella produzione di acqua dolce mediante dissalazione dell’acqua marina. Il diametro ottimale dei pori per questa applicazione va da 0,5 a 1 nanometro, una dimensione sufficiente per consentire il passaggio delle molecole d’acqua, bloccando contemporaneamente gli ioni salini, che hanno diametro maggiore. I ricercatori americani hanno creato i pori in uno strato di grafene supportato su nitruro di silicio, mediante attacco con un plasma di ossigeno altamente reattivo. L’ossigeno reagisce col carbonio del grafene asportandone alcuni atomi e creando così dei “buchi”, che vengono parzialmente riempiti e stabilizzati dagli atomi di silicio del supporto. La dimensione e il numero dei pori dipendono dal tempo di esposizione al plasma, ma il controllo di questi parametri si è rivelato molto difficile, tanto più che occorre mantenere adeguate proprietà meccaniche perché la membrana possa resistere alla pressione osmotica. Le ricerche comunque proseguono, anche ricercando metodi alternativi per la creazione dei pori.

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REPERTORIO dell’Ambiente il “chi fa cosa” delle ecotecnologie