Riciclo chimico avanzato per la plastica

Il termine riciclo chimico attiene a una serie di processi di scomposizione dei rifiuti plastici che ne consente la rigenerazione, a uno stato pressoché originale, o la trasformazione in qualcosa di completamente diverso. Tale processo utilizza diverse tecniche che rispecchiano il livello di scomposizione dei rifiuti. 

Con la dissoluzione i rifiuti vengono miscelati con un solvente idoneo per la liquefazione. Una volta raggiunto questo stato, è possibile rimuovere rifiuti e pigmenti incompatibili. Al termine della pulizia, l'applicazione di un anti-solvente consente di riportare il polimero allo stato solido nella sua forma pura, pronto per essere riutilizzato. Solvente e anti-solvente si possono separare tramite distillazione per il riutilizzo.

Per la depolimerizzazione si ricorre a una reazione chimica che degrada nuovamente i polimeri in forma di monomeri, consentendo la rimozione di contaminanti. Una seconda reazione ripolimerizza i monomeri, ricostituendo nuovamente la plastica solida nella sua forma pura. Questo processo funziona a pressione e temperatura elevate. Entrambe devono essere controllate prima del processo.

Altri processi utilizzano la pirolisi, talvolta combinata con il vapore, per scomporre i rifiuti, con la quantità di calore che determina l'estensione della decomposizione. Approcci leggeri consentono di recuperare gli idrocarburi idonei per l'uso come combustibili o materie prime per la produzione di nuova plastica. Una pirolisi più completa può creare syngas per diversi usi. Per i processi di pirolisi non la selezione dei materiali non è particolarmente rigorosa e si possono accettare rifiuti misti, ma si può liberare energia ad alta intensità. 
 

Le aziende che passano al riciclo chimico partono da zero. Alcune sono startup, altre sono nuove divisioni di aziende più grandi, ma le unità di processo sono nuove di zecca. Ad esempio PureCycle, mediante un processo di dissoluzione, è in grado di creare polipropilene quasi vergine da materiale sintetico di scarto. L'azienda ha piani molto ambiziosi per la costruzione di 50 nuovi impianti nei prossimi 15 anni utilizzando questo approccio. Per raggiungere tale obiettivo, PureCycle collabora con Emerson per attrezzare queste nuove strutture con l'ecosistema digitale Plantweb con i suoi sensori intelligenti e le valvole di controllo, il software operativo e i sistemi di gestione dei dati nel cloud. L'adozione di tecnologie di automazione digitale avanzateconsente un completamento più rapido dei progetti, la realizzazione di sistemi completamente integrati e prestazioni operative di primo livello.

Non è difficile vedere come il mondo stia annegando nei rifiuti di plastica, quindi il riciclo è di enorme importanza e dobbiamo fare tutto quanto possibile per incoraggiarlo. Ma questo è solo un passo nello sviluppo di una reale economia circolare. Il riciclo evidenzia e facilita la nostra mentalità "monouso", che ci spinge ad acquistare qualcosa, usarla e quindi gettarla via. Dobbiamo sostituire questa mentalità lineare e passare a un'economia circolare, in cui i prodotti durano per diversi cicli di vita. Questi devono essere progettati per essere riutilizzati, riparati e rigenerati. Quando raggiungono il termine dei molteplici usi, devono essere riciclati facilmente per iniziare una nuova vita. È ovvio che a tal fine è necessario progettare questa capacità in un prodotto fin dal suo concepimento. Se si pratica questo approccio, si può ridurre enormemente l'impatto ambientale e la necessità stessa del riciclo.

Sì, questa tecnica si chiama riciclo meccanico ed è pratica entro limiti specifici. I rifiuti di plastica selezionati con cura, inclusi colore e materiale, si possono triturare, pulire e fondere nuovamente. Questo processo si utilizza principalmente per il materiale in polietilene tereftalato (PET), ampiamente utilizzato per le bottiglie di plastica delle bevande. Il PET può resistere a questo tipo di trattamento con una perdita di qualità minima, tuttavia la maggior parte degli altri tipi di plastica si degradano durante il processo di rifusione.

Il grado di selezione necessario dipende dalla natura del processo. Nei processi che producono plastica riciclata paragonabile al materiale vergine, come il polipropilene, la selezione deve essere molto accurata, sebbene la maggior parte dei processi di depolimerizzazione e dissoluzione possa rimuovere i colori. I processi di pirolisi sono più "tolleranti" all'uso di materie prime miste, ma riducono il prodotto finale a uno stato chimico molto meno puro.