Pubblicazioni

Degradabilità di imballaggi a base carta per il food delivery

È online e pubblicato sul numero di settembre 2024 della rivista Bioresource technology l’articolo dal titolo “Degradation of paper-based boxes for food delivery in composting and anaerobic digestion tests”.

Nella ricerca è stata valutata la degradabilità di alcune scatole per il food delivery in sola carta e a base carta con film barriera quando sottoposti ai processi biologici di trattamento del rifiuto organico (compostaggio e digestione anaerobica).

La prova di compostaggio è stata svolta riproducendo le condizioni presenti negli impianti di trattamento industriali. Per le condizioni anaerobiche sono stati invece svolti test di biometanazione (BMP) e prove di co-digestione con il rifiuto alimentare in condizioni di semi-continuo per simulare le condizioni presenti negli impianti alla scala industriale.

Nelle prove di compostaggio, le scatole realizzate in sola carta sono risultate disintegrate e indistinguibili dal compost in tempi molto più brevi rispetto alle scatole con trattamento barriera (tra cui la scatola con film in PLA).

I risultati delle prove di BMP hanno mostrato una degradabilità della carta paragonabile a quella del rifiuto alimentare (superiore al 90%), mentre la degradabilità della scatola con film in PLA è risultata inferiore (75%). Inoltre, nelle prove in semicontinuo effettuate sulla vaschetta con film in PLA, sono stati riscontrati residui non degradati, costituiti dal film stesso.

Complessivamente, i risultati mostrano quindi l’elevata compatibilità della carta con i processi biologici di trattamento della frazione organica; al contrario, sono emerse criticità legate alla presenza di film barriera.

Per approfondire, la pubblicazione completa è disponibile a questo link.

Microalghe per la depurazione di acque reflue: analisi LCA

È online e pubblicato sulla rivista Waste and Biomass Valorization l’articolo dal titolo “Life Cycle Assessment of Microalgal Biomass Valorization from a Wastewater Treatment Process”. Il lavoro ha come obiettivo, tramite analisi LCA, di valutare le implicazioni, in termini di impatto ambientale, dell’accoppiamento tra un sistema di depurazione delle acque reflue e il processo di coltivazione microalgale. Inoltre, lo studio ha analizzato diverse strategie tramite cui poter valorizzare la biomassa algale, così da renderla risorsa anziché scarto di processo. Tra le strategie analizzate, si è voluto dare rilievo alla possibilità di utilizzare la biomassa algale per la produzione di biostimolanti, prodotti che attualmente stanno avendo grande successo nel settore agricolo per i numerosi benefici che sono in grado di apportare: sviluppo di un sistema radicale forte e di un microbiota del terreno dinamico, aumento dell’efficienza di utilizzo dei macronutrienti presenti nel terreno e della resistenza delle colture agli stress di tipo abiotico.

Dai risultati dello studio è stato possibile concludere che il sistema integrato di depurazione e coltivazione algale ha le potenzialità per ridurre gli impatti ambientali rispetto ad un sistema di depurazione tradizionale, in particolare grazie all’inclusione delle strategie di valorizzazione della biomassa. Inoltre, essendo state testate due modalità di modellizzazione per quanto riguarda i benefici riconducili ai biostimolanti, emerge come tale scelta influenzi i risultati e, quindi, le conclusioni.

Il lavoro è parte dell’attività svolta nell’ambito del progetto Ecosister, progetto finanziato dal Programma Nazionale di Ripresa e Resilienza (Missione
4 Istruzione e ricerca – Componente 2).

Per approfondire, la pubblicazione completa è disponibile a questo link

Il ciclo di vita del riutilizzo promosso dai centri del riuso: disponibile la pubblicazione in italiano

La Direttiva Quadro Rifiuti stabilisce un quadro giuridico comune a livello europeo per la gestione dei rifiuti, definendo una gerarchia di priorità nella quale il riutilizzo assume un ruolo chiave, collocandosi tra le misure di prevenzione e favorendo la transizione da un’economia lineare a un’economia circolare. Emerge così l’importanza dei centri del riuso nel prolungare la vita utile dei beni, intercettandoli prima che diventino rifiuti e rendendoli disponibili ad altri utenti.

Da questa premessa emergono due domande: il riuso di prodotti offre realmente un beneficio ambientale concreto? E quali sono gli elementi più significativi che influenzano tale potenziale beneficio, richiedendo eventualmente regolamentazioni o interventi? La risposta a questi interrogativi è esplorata nella pubblicazione italiana dal titolo “Quantificazione delle prestazioni ambientali della pratica del riutilizzo promossa dai centri del riuso tramite metodologia LCA”, disponibile sulla rivista Ingegneria dell’Ambiente (volume 11, numero 2, anno 2024).

Il fulcro dello studio è stato definire una metodologia di analisi del ciclo di vita (Life Cycle Assessment, LCA) della pratica del riutilizzo promossa dai centri del riuso, analizzandone le caratteristiche specifiche. Sono stati definiti parametri chiave per l’analisi, come i tassi di sostituzione, di qualità e di prestazione energetica. La metodologia è stata applicata a un caso di studio, il centro del riuso Panta Rei di Vimercate (MB), per valutare se e in che misura il riutilizzo praticato nel 2022 abbia portato i benefici ambientali previsti. È emerso che il beneficio ambientale associato al riutilizzo di un singolo bene, e di conseguenza all’attività di un centro del riuso, non è automaticamente garantito, ma dipende da diversi fattori, tra cui i più significativi sono risultati il tasso di sostituzione, che indica se l’acquisto di un bene usato sostituisce effettivamente l’acquisto di un bene nuovo, e la distanza tra il centro del riuso e l’abitazione del secondo utente. In generale, lo studio ha sottolineato il ruolo cruciale del consumatore nel contesto del riutilizzo, evidenziando l’importanza di includere questo aspetto in un’analisi completa del ciclo di vita.

La pubblicazione è scaricabile gratuitamente qui.

Sintesi dei risultati principali del caso di studio. Le 16 categorie d’impatto esaminate sono quelle previste dal metodo di caratterizzazione Environmental Footprint 3.1. Il tasso di sostituzione t_A,s è stato ottenuto, per lo scenario base e dove indicato come “effettivo”, tramite un questionario somministrato a un campione di 577 utenti del centro del riuso.

Nuove sfide per la categoria di impatto sulla riduzione dello strato di ozono

Panoramica delle limitazioni e sfide della caratterizzazione *midpoint* ed *endpoint.* Il segno “+” si riferisce a effetti positivi sullo strato di ozono stratosferico, mentre i segni “-” ad effetti dannosi. GHG = greenhouse gas, LCA = life cycle assessment, LCIA = life cycle impact assessment, ODS = ozone-depleting substance, VSLS = very short-lived substance.

È stato pubblicato sulla rivista scientifica Cleaner Environmental Systems un nuovo articolo dal titolo “Revisiting the challenges of ozone depletion in life cycle assessment“. L’articolo si è prefisso di valutare lo stato dell’arte della scienza sull’ozono stratosferico per quanto pertiene alle valutazioni del ciclo di vita. I risultati principali hanno sottolineato la necessità di:

aggiornamenti regolari dei database per LCA in linea con il Protocollo di Montreal;
aggiornamenti dei modelli di caratterizzazione con le più recenti pubblicazioni dell’Organizzazione Metereologica Mondiale;
espansione delle sostanze caratterizzate nei metodi di valutazione degli impatti;
inclusione di una gamma più ampia di effetti nei modelli di caratterizzazione endpoint.

Includere tutti gli effetti relativi a una singola sostanza rappresenta una grande sfida, richiedendo ingenti quantità di dati aggiuntivi e tecniche di modellizzazione per tenere conto degli effetti sinergici e antagonistici con altre categorie di impatto, come il cambiamento climatico. Pertanto, la collaborazione tra varie comunità scientifiche, inclusi esperti di scienze atmosferiche ed ambientali, è essenziale.

Il lavoro è frutto di una collaborazione tra il gruppo di ricerca EVERGi dell’Università VUB di Bruxelles, il gruppo di ricerca AWARE, il centro di ricerca belga VITO/EnergyVille e l’istituto CML dell’Università di Leida.

Qui è possibile leggere la pubblicazione.

Separare correttamente i rifiuti in un contesto aeroportuale

É stato pubblicato sulla rivista scientifica Waste Management un articolo in cui viene affrontato il tema della gestione dei rifiuti solidi urbani nelle aree pubbliche, con specifico riferimento a quelli generati negli spazi comuni dell’aeroporto di Milano Malpensa. Tali rifiuti sono spesso caratterizzati da alti livelli di contaminazione a causa principalmente della fretta, negligenza o incertezza delle persone. Per questi motivi, nella maggior parte dei casi non è possibile l’avvio a riciclo, nonostante le analisi di composizione abbiano evidenziato che circa l’88% del materiale possa essere riciclato.

Lo studio pone a confronto la raccolta differenziata effettuata manualmente dai passeggeri dell’aeroporto con quella effettuata da un cestino automatico basato sull’intelligenza artificiale, il cestino WiSort, in grado di separare il rifiuto in quattro diverse frazioni (carta, plastica, vetro/alluminio e indifferenziato), per valutare gli impatti ambientali, tramite un’analisi di Life Cycle Assessment (LCA), ed economici lungo tutta la catena di gestione del rifiuto. I risultati mostrano come l’utilizzo di un sistema automatico possa determinare sia benefici di tipo ambientale (maggiori quantità effettivamente avviate a riciclo) che economico (riduzione dei costi di smaltimento e ottimizzazione delle attività di raccolta), a patto che sia garantito un livello di accuratezza di classificazione superiore all’80%.

Qui è possibile leggere la pubblicazione.

L’analisi del ciclo di vita applicata alla gestione dei rifiuti tessili

La presa di coscienza degli impatti ambientali dell’industria tessile e la diffusione di capi di abbigliamento la cui vita utile è sempre più breve sta portando, negli ultimi anni, a un certo fermento nel mondo dei tessili, dal punto di vista normativo (EU Strategy for sustainable and circular textiles), dal punto di vista delle aziende produttrici, e da parte dei soggetti che si occupano della gestione dei rifiuti. Anche per quanto riguarda questo settore, l’applicazione dell’analisi del ciclo di vita (LCA) fornisce utili indicazioni per valutare gli impatti di strategie di circolarità e di sistemi per la gestione dei rifiuti.

In questo contesto è stato pubblicato sulla rivista Waste Management un nostro articolo dal titolo Life cycle assessment applications to reuse, recycling and circular practices for textiles: A review.

Si tratta di una revisione sistematica della letteratura scientifica disponibile in merito a studi LCA applicati alla gestione di rifiuti tessili e a diverse strategie di economia circolare applicate a prodotti tessili.

Gli articoli sono stati analizzati per rispondere a 5 domande di ricerca:

1) quali sono, dal punto di vista degli impatti ambientali, le migliori opzioni per gestire i flussi di rifiuti tessili su scala nazionale o regionale?

2) Qual è il contributo agli impatti ambientali della gestione della frazione di rifiuto tessile, se comparata alla gestione delle altre frazioni di rifiuti urbani?

3) Quali sono gli impatti ambientali legati ai processi di riciclo dei tessili?

4) Quale contributo nella riduzione degli impatti ambientali sul ciclo di vita di un prodotto tessile possono avere diverse pratiche di economia circolare (buone pratiche nella fase d’uso, condivisione, utilizzo di fibre riciclate, riciclo a fine vita)?

5) Quali sono le variabili che influenzano maggiormente i risultati delle analisi sul ciclo di vita?

L’analisi degli articoli ha dimostrato come le pratiche che allungano la vita utile dei prodotti tessili, unite ad una gestione del fine vita che segue la gerarchia dei rifiuti in un sistema integrato, portano a notevoli benefici in termini di potenziali impatti ambientali. Le variabili che influenzano i risultati sono, però, numerose.

Se vuoi saperne di più, trovi l’articolo completo qui.

Riciclo del vetro: un nuovo modello per valutare la perdita di qualità

É appena stato pubblicato sulla rivista scientifica Waste Management un articolo in cui viene proposto un modello in grado di valutare la sostituibilità tra i materiali vergini utilizzati nella produzione del vetro e i rottami di vetro riciclati (cullet).

Il vetro, spesso considerato riciclabile all’infinito, può in realtà subire una riduzione della qualità durante il processo di riciclo (downcycling). Questo fenomeno, causato da diversi fattori tra cui la presenza di impurità e la contaminazione del colore, limita l’utilizzo dei cullet nella produzione di nuovo vetro. Tuttavia, molte analisi di Life Cycle Assessment (LCA) svolte in questo settore trascurano la perdita di qualità dei cullet, assumendo un coefficiente di sostituzione uno-a-uno (1:1) con i materiali vergini e generando risultati poco rappresentativi della realtà.

Il presente studio intende colmare questa lacuna presente nella letteratura scientifica, proponendo una metodologia in grado di integrare il potenziale deterioramento della qualità del vetro durante il riciclo nella quantificazione della sostituibilità dei materiali vergini con i cullet. Una volta formulato, il modello è stato applicato a un caso studio per mostrare come l’inclusione del downcycling influenzi gli esiti di un’LCA. I risultati indicano che tra i cullet e i materiali vergini si ha una sostituzione effettiva dell’83 %, ridimensionando i reali benefici associati al riciclo del vetro. Ciò conferma l’importanza di includere il downcycling nelle analisi LCA, al fine di ottenere stime più accurate riguardo al risparmio di materie prime e agli impatti ambientali.

Qui è possibile leggere la pubblicazione.

I rifiuti e la Città Eterna

Anche se probabilmente in ambito internazionale si tende ancora ad associare Napoli e la Campania all’emergenza rifiuti in Italia, da tempo il vero hotspot è diventato la Regione Lazio, e la Città Eterna in particolare. Dopo la chiusura della mega-discarica di Malagrotta nel 2013, infatti, la Regione ha faticato a mettere in atto un sistema di gestione moderno e avanzato, finendo relegata tra quelle con i peggiori risultati in Italia. Di questo si parla nell’ultimo editoriale su Waste Management & Research, che prende spunto dalla recente esperienza dello Spazzatour 2024.

L’editoriale è disponibile ad accesso libero qua

Plastiche e imballaggi: le alternative sono realmente più sostenibili? Cosa ci dice l’analisi del ciclo di vita

Nel commercio moderno gli imballaggi in plastica svolgono ancora un ruolo fondamentale in diversi settori quale ad esempio quello alimentare, dove a oggi rappresentano il 64% delle vendite complessive. Tuttavia, a causa del crescente senso di responsabilità ambientale da parte dei cittadini e delle aziende, laddove ciò sia tecnicamente fattibile, le plastiche convenzionali sono sempre più sostituite da materiali alternativi, percepiti come più sostenibili. Tale percezione deve però trovare conferma attraverso valutazioni scientifiche, effettuate ad esempio con il supporto dell’analisi del ciclo di vita (Life Cycle Assessment, LCA).

Inserendosi in tale contesto, il gruppo di ricerca AWARE ha appena pubblicato un nuovo articolo sulla rivista Waste Management & Research: The Journal for a Sustainable Circular Economy dal titolo “How does plastic compare with alternative materials in the packaging sector? A systematic review of LCA studies”.

Nella pubblicazione si analizzano 53 studi LCA peer-reviewed pubblicati nella letteratura scientifica, nell’intervallo temporale 2019-2023, con l’obiettivo di comprendere lo stato dell’arte in merito agli impatti ambientali degli imballaggi concentrandosi sul confronto tra plastica e materiali alternativi. L’analisi della letteratura ha dimostrato come le percezioni dei consumatori spesso differiscano dai risultati dell’LCA e ha rivelato che le plastiche convenzionali non rappresentano sempre la scelta meno rispettosa dell’ambiente. Partendo dalle bioplastiche, che si stanno sempre più diffondendo sul mercato, si evidenziano prestazioni migliori rispetto alle plastiche convenzionali negli indicatori di cambiamento climatico e di esaurimento delle risorse fossili, mentre nelle altre categorie di impatto i carichi ambientali sono generalmente peggiori. Anche l’uso del vetro risulta poco raccomandabile da un punto di vista ambientale a causa del peso elevato di tale materiale rispetto alla plastica, peso che influenza non solo le prestazioni della fase produttiva ma anche quelle delle fasi di trasporto coinvolte nella filiera. Un miglioramento ambientale è sicuramente ottenibile attraverso il riutilizzo del vetro, ma solo sotto determinate condizioni (quali l’elevato numero di riutilizzi e distanze di trasporto ridotte) il materiale diventa raccomandabile rispetto all’utilizzo delle plastiche convenzionali. Per i metalli, l’alluminio in particolare, il confronto con la plastiche è più equilibrato soprattutto nel settore delle bevande e lo stesso discorso vale per la carta.

La revisione degli studi LCA ha consentito anche di identificare aree di miglioramento per la maggior parte dei materiali analizzati. Per quanto concerne il vetro e i metalli, il settore produttivo dovrebbe concentrarsi sul loro riutilizzo, operazione che consente di ridurre significativamente il carico ambientale, cercando tuttavia di limitare le distanze di trasporto e i carichi ambientali per il ricondizionamento e il lavaggio degli imballaggi tra un utilizzo e l’altro. Per le bioplastiche, materiali di più recente introduzione, i processi produttivi necessitano ancora di un’ottimizzazione, ottenibile per esempio concentrandosi sull’utilizzo di scarti di processo come materia prima. Anche la fase di fine vita necessita di essere migliorata, cercando di superare le limitazioni legate ai processi biologici e magari puntando sul loro riciclo, a seguito di una raccolta differenziata. Occorre inoltre sottolineare che le plastiche convenzionali possono ulteriormente migliorare le proprie prestazioni ambientali incrementando la percentuale di polimeri riciclati nel relativo processo produttivo.

Si sottolinea come ultimo aspetto che l’analisi delle prestazioni ambientali non è sufficiente per trarre conclusioni definitive sulla sostenibilità complessiva della plastica convenzionale rispetto agli altri materiali. Per una valutazione esaustiva si richiede anche un’analisi degli impatti sociali ed economici degli imballaggi, sempre basata sull’approccio del ciclo di vita.

L’articolo completo è visionabile gratuitamente al seguente link