Polimeri sintetici di uso comune: Riutilizzo e riciclo Tullia Aquila

1. Polimeri sintetici di uso comune:Riutilizzo e riciclo Tullia Aquila ITI Basilio Focaccia Piano Offerta Formativa a.s. 2011/2012 Dai Polimeri Sintetici alle Plastiche Biodegradabili

2. Plastiche sintetiche • Sono polimeri artificiali prodotti dall’industria a partire dal petrolio. • Sono sostanze che hanno la proprietà di ammorbidirsi con il calore in modo da potersi adattare ad uno stampo nel quale, indurendosi, assumono la forma definitiva degli oggetti. • Sono materiali molto utilizzati perché tutti resistenti, leggeri, lavabili, economici e facilmente riproducibili in serie e soprattutto, funzionali alla conservazione dei cibi. • Oggi si producono 700 tipi di plastica.

3. Prof. Vincenzo De Felice

4. Materie plastiche di origine fossile più diffuse e loro impieghi Codici identificativi di riciclaggio

5. Produzione e consumo di materie plastiche in Europa • http://youtu.be/wEH5lEh2emE

6. La plastica nella composizione dei Rifiuti Solidi Urbani Secondo il CONAI (COnsorzioNAzionale Imballaggi) gli imballaggi costituiscono il 35% del peso e il 50% del volume rispetto al totale dei rifiuti che finiscono nelle discariche.

7. Impieghi delle materie plastiche

8. Gli imballaggi “Imballaggi e Ambiente” Gestione imballaggi 1.. imballaggi LE FUNZIONI DELL’IMBALLAGGIO Quando si acquista un prodotto, di solito si acquista anche un imballaggio…. …che facilitail trasporto, la conservazione e la protezione della merce, l’uso e le prestazioni del prodotto....nonché l’informazione e la comunicazione. Dott. Eugenio Bora – CONAI

9. “Imballaggi e Ambiente” Gestione imballaggi 1.. imballaggi Imballaggi immessi al consumo: 68 milioni di tn Imballaggi in Europa (EU 15) stime 2004 Dott. Eugenio Bora – CONAI

10. Gli imballaggi in Italia “Imballaggi e Ambiente” Gestione imballaggi 1.. imballaggi L’industria dell’imballaggio in ITALIA 2006 Fatturato Mln € Struttura produttiva Quantità kt Settori di impiego *Esclusi sacchi RSU Fonte CONAI-Istituto Italiano Imballaggi Dott. Eugenio Bora – CONAI

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

12. Trash Vortex: le 5 isole di rifiuti negli Oceani

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

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

15. Gestione sostenibile dei rifiuti (di imballaggio). Le “R” che precedono il recupero energetico Riduzione…. della quantità e della nocivitàper l'ambiente dei materiali costituenti gli imballaggi: dalla fase del processo di produzione, a quella della commercializzazione, della distribuzione, dell'utilizzazione e della gestione post-consumo. Riutilizzo … qualsiasi operazione di riempimento o reimpiego di un imballaggio già utilizzato, per un uso identico a quello per il quale è stato concepito. Strategia UE delle 4 “R” Riciclo (riciclaggio)…. l'insieme di strategie volte a recuperare materiali dai rifiuti per riutilizzarli per la loro funzione originaria o per altri fini.

16. Campagne di sensibilizzazione Settimana Nazionale “Porta la Sporta” dal 14 al 22 aprile 2012 CAMBIARE GLI STILI DI VITA ITALIA NOSTRA CON L’ASSOCIAZIONE DEI COMUNI VIRTUOSI

17. Esempi di riduzione di imballaggi plastici • Diffusione di imballaggi per alimenti riutilizzabili e impilabili in plastica e metallo, con riduzione del consumo di imballaggi a perdere. • Sostituzione di vassoi per frutta e verdura in polistirolo con vaschette in polipropilene, più facilmente riciclabile. • Sostituzione dei sacchetti della spesa in plastica. • Promozione della vendita dei prodotti sfusi.

18. FACILITAZIONE DELLE ATTIVITÀ DI RICICLO “Imballaggi e Ambiente” Gestione imballaggi 2.. CONAI: gestione Dossier Prevenzione: esempi RISPARMIO DI MATERIA PRIMA Dott. Eugenio Bora – CONAI

19. Tecnologia "Eco-repair" Tecnologia brevettata da un'azienda di Pescara, nata nel 2008, denominata C.R.M.P (Centro Riparazione Materie Plastiche), che permette la saldatura a caldo della plastica. Tale brevetto consente la prevenzione della produzione di quei rifiuti plastici che prima rimanevano inutilizzati ed abbandonati causa rottura. Attualmente la tecnologia di saldatura è applicata per la riparazione di: cassette, contenitori per l’agricoltura, cassonetti per i rifiuti RSU (di qualsiasi dimensione e tipologia), contenitori per l'industria, contenitori in genere, cisterne, serbatoi, vasche, comunque qualsiasi oggetto realizzato in PE (polietilene) e PP (polipropilene).

20. Riutilizzo dei contenitori in plasticaDetersivi “alla spina” Non richiedono per il confezionamento l'utilizzo di flaconi, scatole, pallet per il trasporto, film plastico estensibile, ma solo un tank per il trasporto di svariati litri di prodotto ed il flacone del consumatore. Entrambi i contenitori vengono riutilizzati, generando così rifiuti zero o quasi (i tank correttamente gestiti possono venire riutilizzati anche per 2-3 anni). • Vantaggi dei detersivi alla spina • Costano meno dei detersivi in flacone, a parità di qualità. • Generano meno rifiuti perché non sono imbottigliati, poi inscatolati, poi incellophanati. • Diminuiscono il traffico e l'inquinamento atmosferico, oltre che laproduzione digas serra, perché vengono trasportati in tank, senza interstizi tra un flacone e l'altro, ottimizzando così lo spazio ed il numero di camion necessari al trasporto. Fonte: www.detersivisfusi.it http://youtu.be/MEOI_wQ6vE8

21. Riutilizzo dei contenitori in plastica Il ritorno del “vuoto a rendere” La pratica del vuoto a rendere per le bottiglie in PET ne consente fino a 20 riutilizzi, ma per essere economicamente vantaggiosa, richiede standard adeguati di pulizia dei vuoti. Usano il sistema del vuoto a rendere la Norvegia, la Germania, l’Olanda, la Danimarca, la Svezia, la Finlandia, il Belgio, la Croazia e l’Inghilterra (extra Europa gli Usa, il Canada e l’Australia). Super Store Conad Pingue L’Aquila www.youtube.com/watch?v=KK1oslkabxc&feature=player_embedded

22. Vantaggi del “vuoto a rendere” • Con i vuoti a rendere si risparmia il 95% di energia per la produzione di nuove bottiglie • Il riciclaggio di bottiglie di plastica riduce l’uso di petrolio. 1 kg di plastica fa risparmiare 2 kg di petrolio • I vuoti a rendere mantengono bassi i prezzi delle bevande, perché l’elevato ritorno di contenitori è ricompensato da meno tasse ambientali

23. Esempi di riutilizzo ..... “originali” Recycled Island Spiral Island (Messico) Eco Tech Honduras Junk Raft Hawaii Luci d’Artista a Salerno 2011

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

25. Per riciclare i rifiuti bisogna differenziarli Differenziazione a monte Differenziazione a valle Raccolta differenziata Trattamento Meccanico Biologico in impianti con recupero di materia

26. Vantaggi della raccolta differenziata • Riduzione dell’impatto ambientale dei successivi processi di trattamento e smaltimento • Valorizzazione delle componenti merceologiche • Facilitazione del recupero di materiali e di energia • Promozione di comportamenti più corretti da parte dei cittadini

27. Raccolta Differenziata percentuali di Raccolta Differenziata per regione produzione pro-capite costante al Nord anno 2005 La Raccolta Differenziata “promuove significativi cambiamenti dei consumi, a beneficio di prevenzione e riduzione della produzione dei Rifiuti” Prof. Vincenzo Venditto Università di Salerno

28. “Imballaggi e Ambiente” Gestione imballaggi 2.. CONAI: normativa e struttura • Il D.lgs 152/06, che recepisce la Direttiva Europea 94/62/CE sugli imballaggi e i rifiuti di imballaggi, definisce per gli imballaggi • Obiettivi di riciclo e recupero • Obblighi per le imprese (e la Pubblica Amministrazione) • l’istituzione di CONAI e dei Consorzi dei • Materiali Il sistema CONAI e Consorzi dei Materiali:normativa e struttura Dott. Eugenio Bora – CONAI

29. CONAI- COnsorzioNAzionale Imballaggi Contributo ambientale Il Contributo Ambientale, stabilito per ciascuna tipologia di materiale di imballaggio, rappresenta la forma di finanziamento per ripartire tra produttori e utilizzatori i costi della raccolta differenziata, del recupero e del riciclo degli imballaggi primari, secondari e terziari. L’ente preposto alla gestione degli imballaggi è il CONAI, un consorzio privato a cui tutte le aziende della filiera degli imballaggi, dai produttori delle materie prime agli utilizzatori degli imballaggi devono aderire per legge. Il ritiro, il riciclo ed il recupero dei rifiuti di imballaggio è assicurato a livello nazionale da sei consorzi obbligatori, uno per ciascun materiale di imballaggio. Tra questi il COREPLA (COnsorzioREcuperoPLAstica) è quello che si occupa del recupero delle materie plastiche.

30. “Imballaggi e Ambiente” Gestione imballaggi 2.. CONAI: normativa e struttura • Il decreto stabilisce: • PRINCIPI GENERALI : CHI INQUINA PAGA • RESPONSABILITA’ CONDIVISA • I produttori e gli utilizzatori sono responsabili della • corretta gestione ambientale degli imballaggi, • La Pubblica Amministrazione deve organizzare sistemi • adeguati di raccolta differenziata • in modo efficiente ed economico • a copertura omogenea del territorio • Il cittadinodeve effettuare la raccolta differenziata come • indicato dalla Pubblica Amministrazione D.Lgs 152/06 (Titolo II, Gestione degli Imballaggi, art 217-226) Dott. Eugenio Bora – CONAI

31. Tipi di riciclo della plastica • Il riciclaggio meccanico prevede la trasformazione da materia a materia (materia prima-seconda): la plastica non più utilizzata diventa il punto di partenza per nuovi prodotti. Questa tecnica consiste essenzialmente nella rilavorazione termica o meccanica dei rifiuti plastici. • Il riciclaggio chimico prevede il ritorno alla materia prima di base attraverso la trasformazione delle plastiche usate in monomeri di pari qualità di quelli vergini, da utilizzare nuovamente nella produzione.

32. Riciclo meccanico • Implica minimi requisiti di lavorabilità del materiale. • Consente di ottenere: dai polimeri termoplastici macinati, granuli o scaglie da utilizzare nella produzione di nuovi manufatti; dai polimeri termoindurenti macinati,delle frazioni di materiale utilizzabili come cariche inerti nella lavorazione di polimeri termoindurenti/termoplastici vergini, o riempitivi per altri prodotti poiché non possono essere rilavorati essendo infusibili. • La qualità dei prodotti ottenuti è fortemente dipendente dalla qualità della selezione operata sul prodotto di riciclo.

33. Riciclo meccanico eterogeneo Viene effettuato attraverso la lavorazione di un materiale misto contenente PE, PP, PS, PVC. Il riciclo procede secondo tre fasi: - triturazione, frantumazione grossolana del materiale - densificazione - estrusione Le difficoltà presenti nel riciclo eterogeneo sono legate alle differenti temperature di lavorazione dei polimeri miscelati. Questo problema esclude la possibilità d'impiego di plastiche eterogenee per la realizzazione di prodotti di forma complessa o con spessori minimi.

34. Premiato il riciclo italiano EurocomItalia si è aggiudicata il primo premio al concorso "Best Recycled Product" (2011) organizzato da EPRO, federazione europea delle associazioni del riciclo di materie plastiche. La società di Sezze Stazione (LT) ha ottenuto il prestigioso riconoscimento grazie a un'installazione per campi gioco a forma di treno, composta da due carrozze ed una motrice realizzati in plastica eterogenea riciclata (battezzata dall'azienda Strongplast).

35. Riciclo meccanico omogeneoMetodologie di separazione • Per il riciclaggio omogeneo di polimeri termoplastici nel polimero da trattare non devono essere presenti altri polimeri, materiali inerti, cariche o additivi in quantità tale da pregiudicarne la processabilità. • Le possibili metodologie di separazione dei polimeri sono: - Separazione magnetica - Separazione per flottazione - Separazione per densità - Separazione per proprietà aerodinamiche - Setaccio tramite soffio d’aria - Separazione elettrostatica - Detettori ottici e infrarossi http://youtu.be/Y8GuPmr8zeY

36. La selezione della plastica • Prima fase: eliminazione dal materiale plastico degli oggetti non pertinenti come oggetti grossi, non in plastica e non in plastica riciclabile. • Seconda fase: eliminazione delle parti più piccole e leggere e dei film. • Terza fase: separazione del PET dai metalli e dalle altre bottiglie. Un primo detettore ottico separa bottiglie e flaconi in PET dagli altri contenitori. Vengono recuperati i metalli ( ferro ed alluminio) e HDPE e LDPE. • Quarta fase: separazione del PET per colore tramite un detettore ottico. Vengono recuperati PET colorato, PET azzurrato e PET trasparente

37. Il riciclo omogeneo. Fasi di lavorazione • Triturazione • Lavaggio • Macinazione • Essiccamento • Granulazione (il materiale viene alimentato in un estrusore munito di una piastra forata con fori del diametro finale di 2-4 mm) http://youtu.be/x0fHPJxy7gA

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

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

40. Riciclo meccanico di PET da bottiglie Prof. Gaetano Guerra Università di Salerno

41. Produzione di scaglie di PET da bottiglie Prof. Gaetano Guerra Università di Salerno

42. Preparazione di FIBRE, FIOCCO, Tessuto-non-tessuto Estrusione di Fibre Fiocco NON-TESSUTO Prof. Gaetano Guerra Università di Salerno

43. Uno degli utilizzi più rilevanti delPET di riciclo da bottiglie Guaine per Impermeabilizzazione Costituite da Tessuto non-tessuto di PET + bitume Prof. Gaetano Guerra Università di Salerno

44. Impieghi dei polimeri riciclati Ing. Di Bella Francesco

45. Riciclo PET “bottle-to-bottle” Il decreto ministeriale 18 Maggio 2010 n.113 consente anche in Italia l'impiego di PET riciclato nel confezionamento di acque minerali. La PepsiCoBeverages Canada ha presentato il 13 Luglio 2011 la prima bottiglia interamente realizzata al 100% in plastica PET riciclata. 

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

47. Esempi di Chemiolisi del PET GLICOLISI ll PET viene fatto reagire (sotto pressione a 200°C) con eccesso di glicole etilenico (EG). Questo processo inverte la reazione di polimerizzazione per dare bis-β-idrossietiltereftalato (BHET) e polimeri a catena corta. METANOLISI: Transesterificazione, base catalizzata, con metanolo (sotto pressione a 200°C) → depolimerizzazione della molecola. I prodotti che si ottengono sono dimetiltereftalato (DMT) ed EG. IDROLISI Trattamento con acqua e soda caustica → acido tereftalico (TA) ed EG.

48. Cause dell’attuale scarso impiego industriale del riciclo chimico • Sostenibilità economica solo per linee di produzione superiori alle 50000 t/anno • Necessità di stoccaggio costante di grandi quantità di “balle” di bottiglie • Aumento progressivo del costo delle balle • Elevato impatto ambientale Si stanno studiando nuovi catalizzatorichefavoriscanoprocessididepolimerizzazionepiùvantaggiosidalpuntodi vista economico, ma ancheambientale.

49. Riciclo energetico(ideale per polimeri di basso costo) Petrolio (miscela di idrocarburi) CO2 + H2O + Energia Polimeri Polietilene Polipropilene Gomme etilene-propilene Monomeri: Etilene Propilene Dieni Calore di combustione dei polimeri paragonabile a quello dei monomeri idrocarburici da cui derivano Prof. Gaetano Guerra Università di Salerno

50. Riciclaggio imballaggi in plastica