Università Leibniz

Riciclare le pale dei rotori e i rifiuti plastici di origine industriale

L'Istituto di Tecnologia delle Materie Plastiche e del Ciclo dei Materiali dell'Università Leibniz avvia un progetto di ricerca sul riciclaggio meccanico. L'obiettivo è rendere riciclabili le materie plastiche rinforzate con fibre provenienti da vecchi impianti eolici.

Sala con attrezzature tecniche. — All'Università Leibniz, alcuni ricercatori stanno studiando nuovi metodi per il riciclaggio della plastica.

Buone per l'ambiente, ma difficili da smaltire: le turbine eoliche hanno una durata media di 20 anni, dopodiché devono essere sostituite. Il riciclaggio dei vecchi impianti si rivela tuttavia difficile. In particolare, le pale del rotore rappresentano un problema a causa della loro composizione di materiali plastici rinforzati con fibre. Anche altri rifiuti a base di plastica, come i rivestimenti del bagagliaio delle automobili e parti più piccole, ad esempio provenienti da applicazioni sanitarie e farmaceutiche nonché da applicazioni elettriche ed elettroniche, attualmente non possono essere riciclati o lo sono solo in misura limitata.

Riciclare le materie plastiche rinforzate con fibre

È proprio da qui che prende le mosse un nuovo progetto di ricerca dell’IKK – Istituto per la tecnologia delle materie plastiche e del riciclaggio dell’Università Leibniz di Hannover (LUH) – in collaborazione con KraussMaffei Extrusion (Laatzen), avviato il 1° luglio 2023. Sotto la guida del Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres, gli scienziati intendono sviluppare un nuovo processo per rendere nuovamente utilizzabili i rifiuti industriali provenienti da componenti tecnici in plastica, ovvero da plastiche rinforzate con fibre e materiali compositi a base di plastica. Il Ministero della Scienza e della Cultura della Bassa Sassonia finanzia il progetto ReKon con circa 550.000 euro; la durata del finanziamento è di due anni.

Riciclaggio a ciclo chiuso

L'idea alla base del progetto è che le materie plastiche riciclate debbano essere riutilizzate nell'industria, per quanto possibile, proprio nel settore da cui provengono (riciclaggio a ciclo chiuso). Una copertura del bagagliaio potrebbe così diventare in seguito nuovamente una copertura del bagagliaio o, quantomeno, un altro componente automobilistico. «La qualità di un prodotto aumenta con la massima purezza possibile del materiale e un basso grado di contaminazione della materia prima. Le fasi di pretrattamento quali la cernita, la separazione, il lavaggio e la pulizia svolgono quindi un ruolo decisivo", afferma il professor Endres. I vantaggi derivanti dal fatto che il produttore del componente originale si occupi anche del riciclaggio sono evidenti: la composizione esatta della plastica e dei componenti è nota, il che semplifica notevolmente la cernita. Inoltre, le distanze sono brevi e si evitano lunghi trasporti con un elevato impatto di CO2. Alla fine, le future generazioni di componenti saranno progettate in modo da essere più facilmente riciclabili. Ciò ridurrà il consumo di materie prime preziose.

Metodi meccanici di riciclaggio

Attualmente esistono diverse possibilità per il riciclaggio delle materie plastiche: sempre più spesso si ricorre a processi chimici e, di recente, anche a quelli a base di solventi. All'IKK, il team guidato dal professor Endres punta sui metodi di riciclaggio meccanico consolidati, ma ancora lungi dall'essere sviluppati appieno. In confronto, questi processi di riciclaggio meccanico si distinguono per un fabbisogno di energia e risorse nettamente inferiore. Il principio è semplice e applicabile anche ad altre materie prime, come ad esempio i tessuti: i rifiuti di plastica vengono prima triturati. Successivamente, in un estrusore, il materiale così ottenuto viene fuso mediante alta pressione e alte temperature, purificato e infine trasformato in una sorta di granulato. Questo materiale riciclato – granuli fini di plastica – costituisce quindi la base per nuovi componenti che possono essere riutilizzati altrove.

Attenzione particolare ai materiali finora difficili da riciclare

Il nuovo progetto di ricerca si concentra su componenti in cui diverse materie plastiche e altri materiali sono combinati in modo tale da non poter più essere separati con le tecnologie di riciclaggio attualmente disponibili a livello industriale. Si tratta principalmente di materiali compositi in fibra di plastica provenienti dalle pale dei rotori, compositi dell'industria farmaceutica, rifiuti elettrici e la cosiddetta frazione leggera da triturazione dell'industria automobilistica, che nonostante l'elevata percentuale di plastica è attualmente considerata non riciclabile e viene per lo più destinata all'incenerimento.

Aumento dei rifiuti plastici provenienti dall'industria

In futuro, i volumi di rifiuti plastici nel settore industriale sono destinati ad aumentare ulteriormente. Ad esempio, un’auto nuova contiene ormai più di 300 chilogrammi di plastica e l’UE, con il regolamento sui veicoli fuori uso presentato di recente, ha fissato quote di riciclaggio ambiziose per le future generazioni di veicoli. Anche nel settore degli impianti eolici è in aumento il numero di impianti che dovranno essere riciclati nei prossimi anni. Uno studio dell'Agenzia federale per l'ambiente del 2022 prevede che entro il 2040 si accumuleranno fino a 430.000 tonnellate di plastica rinforzata con fibra di vetro solo dalle pale dei rotori.