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.
Una volta diventati rifiuti, gli imballaggi compostabili sono gestiti in un sistema originariamente concepito solo per il rifiuto organico, con diverse criticità, prima tra tutte la loro effettiva degradazione. Sulla base della loro crescente diffusione, nel mio lavoro di tesi è stata valutata la degradabilità anaerobica di due imballaggi per il cibo d’asporto: uno realizzato in sola carta e l’altro realizzato in carta con un film in acido polilattico – PLA. Dalle prove di bio-metanazione (BMP) in mono-digestione, la vaschetta in sola carta ha dimostrato alta compatibilità con il rifiuto alimentare (degradabilità > 90%), mentre la vaschetta composta da carta e PLA ha avuto degradabilità del 18% inferiore. Su quest’ultima è stata testata la co-digestione con rifiuto alimentare in prove di BMP e alimentazione semi-continua, per simulare gli impianti alla scala reale, ottenendo degradabilità della miscela pari al 90%. Le prove in semi-continuo hanno però mostrato la presenza di residui non digeriti, costituiti principalmente da PLA, pari al 30% del peso di bioplastica alimentata.
Daniele Facchin
L’obiettivo del mio elaborato di tesi è analizzare come l’impiego del fresato riciclato possa generare un notevole valore aggiunto nella produzione di asfalto sia dal punto di vista ambientale che economico, rappresentando così una vera svolta sostenibile nel settore. In particolare, l’impiego del fresato riciclato nella produzione dei conglomerati bituminosi rappresenta un esempio virtuoso di economia circolare attraverso il quale si valorizza un materiale (il fresato), che fino a pochi anni fa veniva smaltita come rifiuto, per produrre un bene (l’asfalto). L’utilizzo del fresato riciclato genera un notevole valore aggiunto nella produzione di asfalto, sia dal punto di vista ambientale, sia da quello economico. Il riciclo a caldo del fresato mediante l’adozione della tecnologia “doppio forno” è risultato essere il metodo di riciclo ad oggi più efficiente. Questa tecnologia consente infatti di riutilizzare grandi percentuali di fresato mantenendo, al contempo, elevato il livello di qualità del prodotto finale. Il caso studio analizzato è stato l’insediamento produttivo della PMB S.p.A. all’interno del quale, oltre ad un impianto a caldo di comune utilizzo, è presente un innovativo impianto a doppio forno (TBA 4000 RPP) che consente di impiegare elevate percentuali di fresato d’asfalto nel processo di confezionamento dei conglomerati bituminosi. Le prestazioni dell’innovativo impianto analizzato sono state poste a confronto con le capacità di ricircolo del fresato d’asfalto degli impianti presenti in Lombardia presi in considerazione in uno studio di Life Cycle Assessment (LCA) realizzato nel 2017 per conto della Regione. Sono stati infine valutati i benefici ambientali ed economici ottenibili grazie alla innovativa tecnologia, determinando i risparmi di energia, bitume vergine e inerti naturali ottenuti dall’impianto con doppio forno presente presso la PMB S.p.A.
Michelle Eid
The transportation sector is one of the main contributors to climate change due to its heavy reliance on fossil fuels. Accordingly, the use of EVS, biofuels, and e-fuels are the most promising strategies for its decarbonization and improving its environmental performance. This study aims to compare the environmental impacts associated with using petrol to those observed from the utilisation of a fuel blend containing fossil LPG, bio-LPG and renewable DME (r-DME) for two types of passenger car segments. Two production pathways for r-DME were analysed, its production as a biofuel (bio-DME) and its production as an e-fuel (e-DME). A life cycle assessment (LCA) was performed to quantify the environmental performance of the different scenarios. Results indicated that all scenarios with the blend offer GHG emission savings and a reduced impact on climate change compared to petrol. Avoided petrol production also resulted in improved performance on use of fossil resources, freshwater ecotoxicity, ozone depletion and particulate matter emissions. The blend with e-DME showed a better performance than that with bio-DME and the scenarios with the B-segment car indicated higher savings than those with the C-segment car. As for the sensitivity analyses, the first indicated an increased impact on climate change when exhaust emissions factors were modified to those of the real-driving test (RDE). The second implied that replacing wind power with hydropower during e-DME production leads to a worse environmental performance on almost all impact categories. Finally, the third indicated that the results are not sensitive to the indirect effects of diverting UCOs for the production of bio-LPG.
Irene Crippa
Il mio lavoro analizza la fattibilità, l’efficacia e l’efficienza, dell’integrazione del processo di depurazione delle acque reflue e la coltivazione algale. L’accoppiamento di questi processi consente sia di sfruttare i meccanismi biologici naturalmente messi in atto dalle alghe per ridurre il carico di contaminati nell’acqua, prima che venga rilasciata nel corpo idrico, sia di ridurre i costi associati alla coltivazione algale. Gli obiettivi sono principalmente due: confrontare le prestazioni ambientali del sistema di depurazione con bacino algale e priva di bacino, e la comparazione di diverse possibilità di valorizzazione della biomassa algale, al fine di non concepirla più come scarto, bensì come risorsa. Tale analisi è stata svolta mediante la metodologia LCA. Per quanto concerne i diversi approcci con cui la biomassa può essere recuperata, sono stati considerati quattro destini: l’uso diretto in agricoltura, il recupero energetico a seguito di una combustione, l’uso in cementificio come combustibile per alimentare il ciclo produttivo e, infine, la produzione di biostimolanti. Ciascun approccio è stato studiato e valutato costruendo quattro specifici scenari di sistema. È stato interessante approfondire il settore relativo ai biostimolanti: cosa sono, come vengono prodotti e i benefici che sono in grado di apportare, quando applicati in agricoltura. Nonostante lo scenario inerente a tali prodotti non si configuri come il più favorevole dal punto di vista ambientale (uso in cementificio), ma nemmeno il meno conveniente (combustione e recupero di energia), i risultati mostrano quanto la modellizzazione, e quindi la valutazione dell’importanza da un punto di vista della sostenibilità e dell’economia circolare, di tale settore sia raffinabile.
Farima Forouzandeh
This study investigates the integration of anaerobic digestion and composting as a sustainable waste management solution in Isfahan, Iran. Through a Life Cycle Assessment (LCA) method, the study evaluates two scenarios: current composting process and a future approach involving anaerobic digestion followed by post-composting. By implementing the integrated method, the climate change impact can be reduced by 88%, as well as reduction in fossil resources consumption. Additionally, this method not only addresses the global waste management issue but also generates biogas for energy and nutrient-rich compost for soil enrichment. The research highlights the environmental benefits of this approach, providing valuable insights for Isfahan’s transition towards a greener and more sustainable waste management system.
Chiara Ebli
Lo scopo della mia tesi è quello di proporre una metodologia per lo sviluppo di un’analisi LCA sui centri di riuso per valutarne i potenziali benefici ambientali. In queste strutture vengono raccolti articoli usati di svariate tipologie (capi d’abbigliamento, mobili, libri, giochi per bambini, stoviglie,…) ancora in buone condizioni che altrimenti finirebbero in piattaforma ecologica come rifiuti. Essi vengono poi rivenduti ad un prezzo generalmente basso e sicuramente inferiore al normale prezzo d’acquisto del prodotto nuovo. I centri di riuso rientrano quindi tra le attività che incentivano la prevenzione della produzione dei rifiuti e si trovano in cima alla gerarchia dei rifiuti definita dalla Direttiva 2008/98/CE. Nell’elaborato è stato considerato come caso studio il centro di riuso Panta Rei locato a Vimercate. Sono state svolte indagini dirette nella struttura con lo scopo di identificare la motivazione che porta gli utenti a recarvici e le modalità di utilizzo degli articoli acquistati. A titolo esemplificativo è stata quindi svolta un’analisi LCA di una categoria di prodotti utilizzando il software SimaPro e la metodologia proposta.
È disponibile una nuova pubblicazione relativa alla valutazione dell’influenza della tipologia di sacchetto utilizzato per la raccolta del rifiuto alimentare sul processo di trattamento del rifiuto stesso. Gli attuali sistemi si basano principalmente sull’utilizzo di sacchetti in bioplastica. Anche se meno diffusa, esiste una tipologia di sacchetto in carta riciclata appositamente studiata per questo scopo.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Journal of Environmental Management, riporta i risultati delle prove di laboratorio svolte per caratterizzare il comportamento dei sacchetti in condizioni anaerobiche termofile. In dettaglio, presso la Fabbrica della Bioenergia del Politecnico di Milano, sono stati dapprima eseguiti test di biometanazione (BMP); successivamente, per meglio simulare le reali condizioni di funzionamento dei digestori a scala reale, i sacchetti sono stati sottoposti a prove di co-digestione in semi-continuo con il rifiuto alimentare.
Sebbene nelle prove di BMP sia stata osservata una buona degradabilità (>71%) dei sacchetti in bioplastica, le prove in semi-continuo hanno mostrato una degradabilità molto ridotta (<27%), confermata dallo stato fisico dei pezzi di sacchetti non degradati. Differenze riscontrate tra le tipologie di sacchetto esaminate sono parzialmente riconducibili a differenti affinità all’acqua.
Prospettive molto interessanti sono invece offerte dal sacchetto in carta, la cui degradabilità anaerobica nelle prove in semi-continuo (82%) è risultata anche superiore a quella delle prove di BMP (74%).
Pezzetti di sacchetti alimentati alle prove di digestione in semi-continuo in bioplastica (A e B) e in carta (C). Pezzetti di sacchetti non degradati estratti dalle prove di digestione in semi-continuo in bioplastica (D ed E) e in carta (F).
Sono disponibili due nuove pubblicazioni che mostrano come l’intera
filiera di trattamento del rifiuto organico sia significativamente influenzata
dalla tipologia di sacchetto utilizzato per la raccolta. In particolare, è stato
confrontato l’utilizzo di sacchetti in bioplastica con l’impiego di sacchetti
in carta.
Il primo articolo, pubblicato sulla rivista Waste and Biomass Valorization e disponibile gratuitamente qui, è relativo alla componente sperimentale dell’analisi.
I risultati delle valutazioni mostrano importanti differenze nel comportamento
dei sacchetti in carta e in bioplastica durante lo stoccaggio domestico del
rifiuto e in prove di biometanazione in laboratorio.
Il secondo articolo, pubblicato sulla rivista Waste Management & Research e disponibile qui, è invece relativo all’analisi del ciclo di vita dell’intera filiera di gestione condotta comparando le due tipologie di sacchetto.
L’analisi è stata condotta con due approcci metodologici differenti. I sacchetti in carta permettono un’importante riduzione degli impatti ambientali della filiera rispetto ai sacchetti in bioplastica con l’approccio applicato nelle dichiarazioni ambientali di prodotto EPD (Environmental Product Declaration). Con la metodologia applicata negli studi sull’impronta ambientale dei prodotti PEF (Product Environmental Footprint), le differenze tra i due sistemi sono invece più ridotte.
È stato pubblicato sulla rivista Transportation Research Interdisciplinary Perspectives un nuovo articolo che analizza con una prospettiva di ciclo di vita l’impiego di una innovativa tipologia di traversa ferroviaria in cui alla struttura convenzionale in calcestruzzo armato si aggiunge una sovrastruttura realizzata a partire da plastica riciclata e da polverino da pneumatici fuori uso.
In dettaglio, il confronto con la traversa tradizionale è stato condotto considerando, per la traversa innovativa, differenti potenziali benefici in termini di incremento della vita utile e riduzione della necessità di manutenzione della linea ferroviaria, così da evidenziare in quali condizioni operative essa permette una riduzione degli impatti ambientali.
In particolare, l’analisi è stata condotta in accordo con la metodologia PEF – Product Environmental Footprint, concepita con l’obiettivo di introdurre metodologie comuni per misurare e comunicare le prestazioni ambientali nel corso del ciclo di vita dei prodotti. Lo studio mostra come tale metodologia abbia un’influenza significativa sui risultati, che sono fortemente dipendenti dall’approccio utilizzato per la modellizzazione dei processi di recupero di materia ed energia.
I giorni 21, 22 e 23 maggio 2018 si è tenuto a Bergamo il Quarto Simposio sull’Urban Mining e la Circular Economy SUM 2018 comprendente oltre 130 presentazioni, organizzate in 24 sessioni orali e 11 networking session.
Il gruppo AWARE ha partecipato con una presentazione orale tenuta da Giovanni Dolci relativa alla valutazione dell’utilizzo di sacchetti in carta per la raccolta del rifiuto organico e due presentazioni di Lucia Rigamonti in relazione a valutazioni tramite la metodologia LCA del riuso dei fusti in acciaio e del sistema di gestione dei rifiuti a base di gesso della Regione Lombardia.
