La qualità nascosta dei rifiuti, ovvero produzione di energia

Buttare la spazzatura, a tutte le età e in tutti i paesi del mondo viene considerato alla stregua di una punizione, vuoi perché il sacchetto puzza, perché sgocciola, perché i cassonetti sono lontani e posizionati in un posto angusto…

(Un tipico sacco dei rifiuti)

Pochi riflettono sulle potenzialità contenute nel sacchetto: i rifiuti infatti sono materie prime quando si parla di riciclo, ma al tempo stesso sono anche una potenziale fonte di energia, infatti essendo costituiti da materiale organico, vengono riconosciuti al 50% come fonte di energia rinnovabile, anche se alcuni ritengono non sia tale perché i rifiuti utilizzati sono costituiti da materiali che derivano dal petrolio.

RIFIUTI: CARTA D'IDENTITÀ

I rifiuti rappresentano il materiale di scarto, gli avanzi delle più diverse attività umane. Possono essere fatte numerose classificazioni, la più comune vede la suddivisioni tra rifiuti solidi urbani, acque reflue o acque nere (contenenti rifiuti corporei), deflusso superficiale della pioggia in idrologia e in particolare nei sistemi di drenaggio urbano, rifiuti radioattivi e altri. Ci sono poi i rifiuti speciali che in base alla loro pericolosità sono suddivisibili  in rifiuti pericolosi e rifiuti non pericolosi.

Non finisce qui, perché i rifiuti si qualificano anche in base al loro stato fisico:

• solido pulverulento
• solido non pulverulento
• fangoso palabile
• liquido

Si capisce quindi che si tratta di un materiale molto complesso. Ai fini del nostro discorso, teniamo in considerazione solo i rifiuti che possono essere bruciati, quindi quelli solidi urbani e i rifiuti speciali.

I Rifiuti Solidi Urbani (RSU) sono quelli:

• domestici anche ingombranti, provenienti da locali e luoghi adibiti ad uso di civile abitazione;
• non pericolosi provenienti da locali e luoghi adibiti ad usi diversi da quelli del primo punto, assimilati ai rifiuti urbani per qualità e quantità;
• provenienti dalla pulitura delle strade;
• di qualunque natura o provenienza, giacenti sulle strade ed aree pubbliche o sulle strade ed aree private comunque soggette ad uso pubblico o sulle spiagge marittime e lacuali e sulle rive dei corsi d'acqua;
• vegetali provenienti da aree verdi, quali giardini, parchi e aree cimiteriali;
• provenienti da esumazioni ed estumulazioni, nonché gli altri rifiuti provenienti da attività cimiteriale.

Mentre i Rifiuti Speciali, sono quelli derivanti da:

• attività agricole e agro-industriali;
• attività di demolizione, costruzione, nonché i rifiuti che derivano dalle attività di scavo;
• lavorazioni industriali e artigianali;
• attività commerciali;
• attività di servizio.

A queste si possono aggiungere categorie particolari come i fanghi di depurazione, i rifiuti medici o dell'industria chimica.

Prima di procedere all'incenerimento i rifiuti passano attraverso una serie di processi meccanici con lo scopo di eliminare i materiali non combustibili, come vetro, metalli, inerti e la frazione umida, ovvero la materia organica come gli scarti alimentari, agricoli, ecc.,gli scarti provenienti dalla selezione dei rifiuti da raccolta differenziata, cioè la parte non destinata al recupero di materia.I rifiuti trattati in questo modo sono definiti CDR (ovvero "combustibile derivato dai rifiuti") o più comunemente ecoballe, combustibile solido, triturato e secco. Di solito le balle vengono coperte per non bagnare i rifiuti.

(Ecoballe)

I CDR possono contenere, inoltre, fino al 50% in peso di rifiuti dichiarati assimilati ai fini di tale recupero, quali:

• plastiche non clorurate
• poliaccoppiati (cartoni per latte, vino, succhi di frutta…)
• gomme sintetiche non clorurate
• resine e fibre artificiali e sintetiche con contenuto di Cl< a 0,5% in massa
• pneumatici fuori uso.

L'aggiunta di questi materiali se da un lato permette l'aumento del loro potere calorifico, contemporaneamente aumenta la presenza di sostanze pericolose.

Per questa ragione ci sono apposite norme tecniche, come il D.M. 5/2/98, che prevedono che, per la classificazione come CDR, il combustibile risponda a precisi requisiti, ovvero il Potere Calorifico Inferiore minimo è stabilito in 15.000 kJ/kg (valore poco superiore a quello del legno, e pari a metà del coke), e umidità massima del 25%. Gli altri parametri riguardano la composizione chimica e costituiscono un vincolo in particolare per la quantità di rifiuti assimilati inseribili nel CDR.

Il CDR si utilizza principalmente nei seguenti impianti, con finalità il recupero energetico (energia elettrica e/o termica):

• cementifici
• inceneritori;
• centrali termoelettriche;
• impianti per la produzione della calce;
• impianti siderurgici;
• impianti di gassificazione;
• centrali termiche per teleriscaldamento.

Gli impianti che utilizzano il CDR come combustibile, possono essere "dedicati" oppure esistenti che utilizzano anche combustibili tradizionali. Gli impianti dedicati sono caratterizzati da tecnologie di combustione e di depurazione dei fumi in grado di rispettare i limiti normativi sempre più restrittivi.

I TERMOVALORIZZATORI

Il recupero energetico ha luogo in speciali stabilimenti i termovalorizzatori. Quellii più diffusi in Italia ed in Europa hanno il forno "a griglie", che viene generalmente impiegato per i rifiuti solidi.

(Esempio di impianto di termovalorizzazione in Irlanda)

Queste strutture sono essenzialmente composte da una sezione di preparazione e di alimentazione del rifiuto,una sorta di fossa dove i camion scaricano il rifiuto che successivamente viene prelevato e trasferito al vero e proprio sistema di combustione. I rifiuti CDR sono bruciati all'interno di un forno, a volte anche con l'ausilio di gas metano, che serve ad innalzare la temperatura di combustione nel caso il CDR non abbia sufficienti caratteristiche di potere calorifico. Il calore, così, prodotto provoca la vaporizzazione dell'acqua in circolazione nella caldaia posta a valle (camera post-combustione), e il vapore così generato aziona una turbina che trasforma l'energia termica in energia elettrica o come vettore di calore (ad esempio per il teleriscaldamento)  tramite un generatore elettrico a turbina. 

Infine abbiamo un impianto di pulizia del gas, in modo da ridurre al minimo il rilascio di sostanze inquinanti (ceneri sottili) molto dannose per la salute.

In questa tipologia di impianto è possibile trattare anche i rifiuti pericolosi solidi, liquidi e fangosi. 

(Schema processo di combustione di CDR)

Questo significa che tramite tale procedimento è possibile raggiungere 2 obiettivi: eliminare i rifiuti  fino al 70% e produrre energia con il calore prodotto dalla loro combustione.

Si tratta quindi di vere e proprie centrali elettriche, anche se il rendimento, cioè la quantità di energia ricavabile dal procedimento, è di gran lunga inferiore di quello che ci potremmo aspettare. Questo perché l'intero processo di incenerimento (dalla raccolta allo smaltimento delle ceneri di scarto) consuma molta più energia di quanta ne occorrerebbe valorizzando il rifiuto con il riuso (raccolta differenziata, trattamento e riciclo). 

SITUAZIONE ITALIA

Come ci raccontano le cronache degli ultimi anni, la situazione dei termovalorizzatori in Italia è tutt'altro che rosea. Geograficamente sono concentrati soprattutto nel nord Italia, 2 soli a Sud (Napoli e Taranto) e 1 in Sardegna e assorbono il 15% dei rifiuti raccolti.

Sicuramente se si riuscisse ad agire sulla prevenzione, con la riduzione dei consumi e conseguentemente dei rifiuti, rafforzando e migliorando la raccolta differenziata, sarebbe davvero facile dimostrare non solo che l'intero processo di riciclo è assolutamente più rispettoso dell'ambiente e della salute, ma anche economicamente più conveniente. Non essendo questo obiettivo raggiungibile in tempi brevi, è ncessario che la ricerca sulle potenzialità energetiche dei rifiuti si può e si deve considerare una strada da approfondire, da migliore e da concretizzare.