L’enorme crescita dell’utilizzo di bioplastiche, nel settore degli imballaggi ma non solo, risulta essere una specifica peculiarità italiana, derivante da una particolare interpretazione della Direttiva SUP sulle plastiche monouso. Il sistema di gestione dei rifiuti sta tuttavia mostrando una serie di criticità legate a questo “nuovo” materiale, che si ritrova ormai in quasi tutti i flussi raccolti, ed in particolare nell’organico e nelle plastiche.
Questo editoriale inquadra la situazione attuale e suggerisce alcune strategie per affrontare le problematiche individuate. E’ disponibile gratuitamente cliccando qua.
Il progetto FineFuture, finanziato dall’Unione Europea, mira a creare nuove conoscenze scientifiche per consentire lo sviluppo di tecnologie rivoluzionarie per recuperare le frazioni di particelle fini.
La separazione e il recupero delle particelle molto sottili è importante per la valorizzazione di diverse risorse minerali e contribuirà a garantire la produzione di critical raw materials in un’ottica di maggiore sostenibilità.
La tecnologia FineFuture si basa sullo sfruttamento delle caratteristiche chimiche e fisiche delle particelle, consentendo loro di flottare e concentrarsi. Al fine di indagare la sostenibilità ambientale della tecnologia in via di sviluppo è stata condotta un’analisi prospettica del ciclo di vita (pLCA) per due possibili applicazioni industriali del caso applicativo Grecian Magnesite, che è uno dei principali produttori di ossido di magnesio in Europa.
Ciascuna applicazione può essere considerata come uno studio LCA comparativo indipendente che confronta il sistema attuale con il sistema futuro che incorpora la tecnologia FF su scala industriale.
Over the last few decades, there has been a growing understanding of the finite nature of phosphorus supplies and the significance of phosphorus recovery. Municipal wastewater sludge is a phosphorus source worth investigating since modern technology may transfer over 90% of phosphorus from the wastewater to the sludge fraction. Sewage sludge incineration is one of the most prevalent sludge management techniques, with benefits including volume reduction, eradication of pathogenic microbes and hazardous organic compounds, energy recovery, and production of valuable byproducts. On average, sewage sludge ash (SSA) has been reported to contain 11.6% P2O5 (a form and content comparable to P-rock ores). This thesis aims to examine and review existing technologies for recovering phosphorus from SSA, then provide an estimate of each method’s material and energy flows based on data available in the literature and provided by technology demonstrators. Furthermore, the different approaches regarding the Life Cycle Assessment (LCA) of the mentioned technologies and their environmental impacts in current literature are investigated.
È stato pubblicato sulla rivista Resources, Conservation and Recycling, in collaborazione con il Joint Research Centre di Ispra, lo studio riguardante l’analisi dei flussi di massa di plastiche nell’Unione Europea 27 (UE 27).
L’analisi è stata condotta attraverso la “Material Flow Analysis” (MFA), strumento che consente di analizzare i flussi di materia in input/output ai vari step di una filiera sotto esame. L’MFA è stato costruito combinando dati di letteratura e di statistiche ufficiali a livello UE, per un totale di 9 settori e 10 polimeri (per l’anno 2019). I settori esaminati ne includono alcuni comunemente studiati in letteratura (quali ad esempio il settore del packaging e quello dei trasporti) e altri ad oggi meno analizzati (quali ad esempio quello del settore sanitario e del fishing). Per ciascun settore, lo studio ha incluso anche specifici flussi particolarmente rilevanti per la comunità scientifica (quali ad esempio quelli legati alle perdite di plastiche in ambiente marino e terrestre lungo la filiera) e così come dei flussi ad oggi “ignoti” (quali i flussi di plastiche mismanaged – vale a dire per esempio flussi gestiti in maniera illegale).
I risultati delle analisi hanno sottolineato la rilevanza del settore packaging, sia per quanto riguarda la plastica consumata (33% su un totale di 44,7 Mt), sia per quanto riguarda il suo contributo (70%) al totale della plastica inviata a riciclo. Il totale delle plastiche riciclate annue consumate nella produzione di nuovi prodotti plastici ammonta a 4,46 Mt, a fronte di 28,8 Mt di rifiuto generate. Di quest’ultima quantità, ben il 13% è attualmente mismanaged, con particolare rilevanza nel caso del settore dei trasporti o delle apparecchiature elettriche ed elettroniche. Guardando alla filiera nella sua interezza, più di 2 Mt di plastiche vengono perse ogni anno, specialmente durante la fase d’uso.
Al fine di valutare in che modo il totale di plastiche riciclate e consumate per nuovi prodotti possa aumentare nel prossimo futuro, nello studio vengono analizzati un set di scenari semplificati. Questi scenari si ispirano ai target proposti nelle numerose policy europee che sono nate nei recenti anni ed aventi come scopo il settore delle plastiche. I risultati sono stati confrontati con il target UE di 10 Mt di plastica riciclata consumata per nuovi prodotti nell’anno 2025 (avvallato dalla Circular Plastics Alliance). Lo studio dimostra come solo più azioni combinate possono consentire di raggiungere il suddetto target, specialmente qualora miglioramenti nella fase di raccolta dei rifiuti fossero combinati con riduzioni di export e di flussi mismanaged. Solo attraverso strutture di monitoraggio dei flussi e una loro puntuale analisi si possono individuare potenziali non sfruttati nella filiera di importanza strategica in vista degli ambiziosi target UE.
Per la mattina del 28 giugno abbiamo organizzato assieme a Conai l’evento “Economia circolare & packaging. Quali prospettive per i Green Jobs”. L’evento si è tenuto al Politecnico di Milano in aula Rogers ed è stata l’occasione per discutere di strumenti per l’ecodesign e LCA degli imballaggi, ma anche di green skills e di nuove professioni legate alla sostenibilità.
I giorni 28-30 Giugno si è tenuto presso il Politecnico di Milano (Aula Rogers, Edificio 11) il XVII Convegno dell’Associazione Rete Italiana LCA “30 anni di Life Cycle Assessment: sviluppi metodologici e applicativi”. L’evento è stato un momento di riflessione sui traguardi raggiunti in questo settore, tramite le evoluzioni metodologiche sviluppate e le esperienze applicative in grado di garantire una vera e sostanziale rivoluzione verde a livello nazionale ed internazionale.
Sul sito del convegno è possibile vedere quello che è stato il programma completo dei tre giorni, con i nomi di tutte le persone intervenute e i titoli delle varie presentazioni.
Il gruppo di ricerca AWARE ha partecipato con 4 presentazioni:
Il bilancio del convegno è assolutamente positivo, con circa 150 presenze da tutta Italia, ed è stata un’importante occasione di confronto per tutti coloro che si occupano di analisi al ciclo di vita in tutte le sue declinazioni, non solo ambientale ma anche sociale ed economica, mostrando come questa metodologia si possa applicare in moltissimi campi.
Risulta ormai chiaro che al fine di decarbonizzare il settore elettrico sia necessaria la crescita delle installazioni di impianti di produzione di energia rinnovabile; tuttavia, per valutarne la reale sostenibilità ambientale, è significativo analizzare le tecnologie di generazione elettrica da fonti rinnovabili anche in ottica di ciclo di vita. Nello specifico, la letteratura scientifica attualmente disponibile risulta essere ancora carente quando si tratta di analisi del ciclo di vita (LCA) di parchi eolici offshore, con turbine di grande taglia (oltre 15 MW) installate su strutture galleggianti, che rispecchiano i recenti sviluppi del settore e le attuali tendenze di mercato.
È stato recentemente pubblicato sulla rivista internazionale Sustainable Production and Consumption (Volume 39) l’articolo peer-review che riporta i dettagli dello studio LCA svolto per valutare i potenziali impatti ambientali associati all’intero ciclo di vita di un impianto eolico offshore galleggiante, la cui realizzazione al largo della Sicilia è attualmente in fase di autorizzazione. La pubblicazione è disponibile al seguente link.
Rimane, inoltre, accessibile la pubblicazione in italiano su Ingegneria dell’Ambiente (Volume 9, numero 3, anno 2022): scaricabile gratuitamente qui.
Nell’analisi sono state incluse le fasi di approvvigionamento dei materiali, trasporto dei componenti, assemblaggio e installazione con imbarcazioni specializzate, manutenzione durante la fase operativa, smontaggio e fine vita. Inoltre, l’analisi non è stata limitata alla turbina eolica decontestualizzata, ma sono stati inclusi anche gli altri componenti necessari alla realizzazione di un parco eolico in mare, con particolare attenzione per il sistema elettrico necessario per la trasmissione dell’energia prodotta, al fine di valutare quanto la complessità del sistema da implementare per installazioni lontane dalla costa, contribuisca ad aumentare gli impatti complessivi dell’impianto.
Confini del sistema analizzato: ciclo di vita di un impianto eolico offshore
Dai risultati si evince che gli impatti ambientali del parco eolico offshore con turbine galleggianti sono principalmente associati al ciclo di vita della turbina eolica e della struttura galleggiante, e in particolare alla produzione di acciaio, di cui sono richieste grandi quantità per la realizzazione di entrambi gli elementi. Le altre fasi del ciclo di vita, invece, hanno contributi nettamente più ridotti rispetto alla fase di approvvigionamento.
Dal confronto dei risultati per 1 GWh di energia prodotta dal parco eolico con la medesima quantità di energia prelevata dalla rete elettrica nazionale, considerando quindi il mix energetico costituito sia da fonti fossili che da rinnovabili, gli impatti complessivi dell’eolico risultano significativamente ridotti per quasi la totalità delle categorie di impatto analizzate: rispetto alla categoria “cambiamento climatico” il beneficio è pari ad una riduzione degli impatti del 92%, mentre si osserva un peggioramento solo per la categoria “esaurimento delle risorse abiotiche” (+95%). Inoltre, i risultati degli indici di payback dimostrano che gli investimenti in termini di emissioni di gas a effetto serra ed energia verrebbero ripagati velocemente dall’evitata generazione di energia da fonti fossili, rispettivamente in 2 e 3 anni. Complessivamente, i risultati dell’analisi forniscono un’indicazione di massima, utile a prendere consapevolezza sui carichi ambientali di un sistema di generazione di elettricità da fonte rinnovabile e confrontarlo con altre fonti energetiche; tuttavia, deve essere tenuto in considerazione il fatto che, attualmente, si tratta una stima preliminare basata sulle scelte progettuali presentate per la fase di scoping della Valutazione di Impatto Ambientale.
In questo nuovo articolo di discussione pubblicato sulla rivista internazionale Waste Management e preparato da Ciprian Cimpan (University of Southern Denmark), Eleni Iacovidou (Brunel University London), Lucia Rigamonti e Eggo U. Thoden van Velzen (Wageningen University & Research) si ricorda che circolarità non è necessariamente sinonimo di sostenibilità.
La circolarità è diventato un concetto consolidato nel dibattito pubblico ma rimane ancora una nozione ampia che necessita di una definizione precisa, che vada oltre l’uso di metriche e indicatori quali i tassi di raccolta e i tassi di riciclo. La circolarità misurata con tali indicatori non riesce a catturare la complessità del sistema e gli effetti più ampi, compresi i cosiddetti “rebound effects” che possono annullare o addirittura ribaltare i benefici ambientali.
Nell’articolo viene proposto un nuovo approccio per misurare la circolarità ossia una scorecard di circolarità incentrata sul prodotto che coglie gli aspetti che possono dimostrare la sostenibilità ambientale di un prodotto. Si basa su 7 semplici domande che coprono il ciclo di vita di un prodotto: produzione, utilizzo e fine vita. Questo approccio di “buon senso” ricorda la gerarchia dei rifiuti con un semplice ordine di priorità che vale nella maggior parte dei casi.
In conclusione, gli autori ricordano che è di fondamentale importanza non perdere di vista gli effettivi obiettivi dell’economia circolare. In un momento in cui la Direttiva sugli imballaggi e sui rifiuti d’imballaggio è in fase di revisione e in cui la comunità imprenditoriale si sta impegnando a raggiungere obiettivi ambiziosi per aumentare la circolarità dei propri prodotti, è fondamentale una circolarità che promuova la sostenibilità.
Una sessione intensa, quella delle lauree magistrali di maggio 2023!
Lo scopo del mio elaborato è quello di testare e proporre una tecnica che sia in grado di integrare la sfera economica e quella ambientale di un qualsiasi sistema produttivo. Si è scelto di approfondire tre tipologie diverse di metodi d’integrazione, con il fine di evidenziarne i punti di forza e i limiti principali. Gli strumenti differiscono sia per lo scopo con cui viene condotta la valutazione che per la tipologia dei risultati ottenuti. Si conclude che non è possibile stabilire a priori quale sia la tecnica migliore, poiché la scelta del metodo più adatto è funzione del tipo di problema da risolvere. Il caso studio proposto nell’elaborato prevede la valutazione della sostenibilità legata alla demolizione selettiva di sette manufatti differenti. L’unica tra le metodologie analizzate in grado di valutare le prestazioni complessive di un sistema è quella dei Metodi Decisionali Multi-Attributo (MDMA). Si è scelto di utilizzare una tecnica in particolare, ovvero quella del Fuzzy Analytical Hierarchy Process & Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (FAHP&TOPSIS). Questa permette sia di includere nell’analisi le preferenze dei decisori coinvolti che di ridurre l’incertezza generata dall’uso di un linguaggio spesso impreciso tramite l’applicazione della teoria degli insiemi fuzzy. Inoltre, è in grado di riassumere le informazioni relative alla dimensione economica e a quella ambientale di un sistema in un unico punteggio. Paula Barbato
Con gli ultimi progressi nel campo dell’intelligenza artificiale, ci sono nuove opportunità di fare la differenza tramite l’adozione di tecnologie innovative per separare i rifiuti riciclabili all’inizio della catena del valore del rifiuto permettendo di aumentare la qualità della raccolta differenziata. Il cestino WiSort, un prototipo automatico in grado di separare il rifiuto in quattro diverse frazioni (carta, plastica, vetro/alluminio e indifferenziato) è stato installato in un’area pubblica dell’aeroporto di Milano Malpensa con l’obiettivo di studiare l’introduzione di un dispositivo di questo tipo in un contesto dove la raccolta differenziata è più impegnativa per le persone. Nel mio progetto di tesi, oltre ad una sperimentazione sul campo per raccogliere feedback da parte dei passeggeri che hanno usato questo cestino ed analizzare la composizione del rifiuto urbano generato nelle aree pubbliche, è stata svolta un’analisi economica ed ambientale (tramite metodologia LCA) di questo sistema alternativo per la separazione del rifiuto. I risultati mostrano benefici sia economici che ambientali rispetto alla situazione attuale, dove il rifiuto urbano prodotto nelle aree pubbliche viene principalmente inviato a recupero energetico, quando il cestino WiSort viene utilizzato a patto che quest’ultimo abbia un elevato livello di accuratezza di classificazione (superiore all’80%) grazie alla maggiore quantità di materiale effettivamente avviato a recupero o riciclo. Alessandro Manea
La tesi consiste in un caso di studio di un impianto di digestione anaerobica (DA) di Frazione Organica dei Rifiuti Solidi Urbani (FORSU), situato in Puglia, in cui il digestato viene miscelato con rifiuto verde e mandato a post-compostaggio. L’impianto, progettato per operare “a secco”, ovvero con un contenuto di solidi nel digestore di 17%-25%, ha registrato un comportamento semi umido (9%-15% di solidi), con pesante impatto economico sul processo di miscelamento e post-compostaggio. Questo lavoro ne ricerca cause, conseguenze e possibili soluzioni, proponendo configurazioni impiantistiche alternative del trattamento del digestato. I risultati mostrano che il digestore non è dimensionato per lavorare a secco con la qualità del rifiuto organico ricevuto, e che una temporanea sottoalimentazione in fase di avviamento ha favorito una eccessiva liquefazione del substrato. La configurazione con disidratazione del digestato e pastorizzazione del suo separato liquido determina il costo più basso. Per migliorare la profittabilità dell’impianto è fondamentale implementare il ricircolo e minimizzare lo smaltimento di materiale di scarto. Gianluca Roccasalvo
La scoria primaria da forno elettrico ad arco (EAF) è il principale sottoprodotto derivante dalla produzione di acciaio nelle acciaierie elettriche. Questo materiale può essere potenzialmente sfruttato in diversi campi grazie alle sue proprietà fisiche e meccaniche, che sono paragonabili e, in alcuni casi, addirittura migliori di quelle di materiali naturali come ghiaia e sabbia. Tuttavia, l’impiego delle scorie EAF è limitato dal potenziale rilascio di composti pericolosi nell’ambiente; infatti, il problema principale è dovuto alla lisciviazione di metalli pesanti. Nel mio lavoro di tesi, condotto durante il tirocinio presso Lucchini RS, la procedura studiata consisteva nell’immersione completa di scorie EAF raffreddate ad aria in una vasca d’acqua che lavorava con diversi rapporti liquido/solido e tempi di permanenza. Lo scopo di questo studio è stato quello di fornire all’acciaieria un trattamento ottimizzato delle scorie a umido, consentendo il recupero del materiale come sottoprodotto. I risultati mostrano che l’aumento alternato del rapporto liquido-solido o del tempo di residenza migliora il comportamento a lisciviazione del materiale trattato. Infine uno studio LCA preliminare ha dimostrato il beneficio ambientale legato alla sostituzione della scoria al posto dell’aggregato naturale, nell’ambito della fabbricazione di calcestruzzo. Luca Testini
Nowadays, most of us understand the importance of the environment and its link to the economy and industry. The construction industry as one of the biggest industries in each country has a big impact on SD. Improvement of this industry is because of population growth, and migration from the country to the town which plays a significant role in the economic growth of the state’s GDP (Gross Domestic Product). This industry provides urgent socio-economic infrastructure such as roads, hospitals, schools, and other basic which directly affect the quality of citizen’s life. On the other hand, it has major effects on environmental degradation and is one of the biggest industries in using natural resources. Rising greenhouse gases emission, global warming, ozone layer depletion, and decreasing biodiversity are the most important consequences of the unbalanced use of natural resources. Consequently, use of the materials with lower embodied energy instead of fossil-based materials has a significant role in reducing the environmental impacts of building projects. One of the optimal solutions to minimize the environmental impacts concerning the LCA methodology which is the best way to assess the building in its whole life cycle is expanding the bio-based industry with the goal of a low-carbon industry with circular material flows. Among different types of construction materials, insulation is one of the most effective ones to help improve the building’s energy behavior and indoor environmental quality. Cellulosic Fiber insulations as one of the natural-based insulations have a significant role in waste reduction and decreasing our demand for natural resources that are strongly involved in global climate change. Shadi Hamidkhani
La metodologia della valutazione del ciclo di vita (LCA) rappresenta un efficace strumento per identificare le strategie di economia circolare più promettenti ai fini di poterle applicare per migliorare le prestazioni ambientali dei modelli di consumo e produzione della società, come affermato nel recente documento pubblicato nel contesto della Life Cycle Initiative.
Come gruppo AWARE abbiamo contribuito alla scrittura del capitolo 5 del volume universitario scritto dal Consorzio Nazionale Imballaggi (CONAI) e edito da FrancoAngeli, Economia circolare – La sfida del packaging, introducendo la metodologia Life Cycle Assessment.
Il volume prevede dieci capitoli divisi in due moduli che offrono un’overview completa sul concetto di economia circolare e che approfondiscono un tema di rilevanza internazionale come quello della gestione del fine vita degli imballaggi.
Il manuale, che ha visto insieme a noi il contributo di altri studiosi in materia ambientale, accademici e tecnici esperti nella gestione dei materiali da imballaggio, è stato pensato come strumento di studio per gli universitari che affrontano sia percorsi scientifico-tecnologici sia legati all’economia e al diritto.
Potete trovare il volume a questo link, buona lettura!
