Sprigionare il vero valore di una risorsa ancora sottostimata: i rifiuti

Quanto valgono davvero i nostri rifiuti? Il valore globale del mercato della termovalorizzazione dei rifiuti (Waste-to-Energy) ha raggiunto 35,1 miliardi di dollari nel 2019 e si prevede che raggiungerà i 50,1 miliardi di dollari entro il 2027, con una crescita del 4,6%.
Tuttavia, non tutti i Paesi del mondo conoscono e valorizzano il potenziale dei rifiuti, che possono costituire una preziosa risorsa per la generazione di energia e, allo stesso tempo, una scelta ecosostenibile.

Come evolve il settore della termovalorizzazione nel mondo?

Qual è la situazione attuale del settore del Waste-to-Energy a livello globale?
In totale, la capacità di termovalorizzazione dei rifiuti in Europa ammonta a 5,1 gigawatt, con oltre 400 impianti di termovalorizzazione operativi.
Nel 2022, la Germania risultava essere la nazione con la maggiore capacità installata (1.068 MW).

Capacità installata di energia da rifiuti urbani in Europa dal 2010 al 2022, per Paese (in megawatt) - Fonte: Statista

Cosa accade invece negli Stati Uniti? Attualmente, oltre la metà dei rifiuti solidi urbani viene messa a discarica, mentre il resto dei rifiuti domestici viene recuperato o utilizzato per generare vapore ed elettricità. Al momento si contano 86 impianti di termovalorizzazione operativi.
Una situazione diversa riguarda, invece, il Sud-est asiatico, dove le imprese europee stanno iniziando a investire in maniera massiccia nel mercato del WtE.
Secondo energymonitor.ai, ci sono più di 100 progetti di termovalorizzazione, completati di recente o in corso, tra Filippine, Indonesia e Tailandia.
Storicamente, le aziende europee e giapponesi hanno sempre dominato l'industria della termovalorizzazione, mentre la maggior parte degli altri Paesi e regioni del mondo possiede pochissimi inceneritori o impianti di termovalorizzazione. La maggior parte dei rifiuti solidi in Asia, ad esempio, viene messa a discarica. Recuperare energia dall'incenerimento dei rifiuti costituirebbe, senz’altro, una scelta molto più sostenibile. Ecco perché molte città stanno finalmente iniziando a prendere in considerazione il processo di termovalorizzazione.
Naturalmente, va considerato che nelle discariche asiatiche non c'è la stessa separazione dei materiali tra riciclabili e non riciclabili che c’è in Europa. Pertanto, se non adeguatamente regolamentato, questo potrebbe rappresentare un problema per le emissioni di gas serra, anche perché il riciclaggio, per la maggior parte dei materiali, è naturalmente preferibile e più sostenibile rispetto all'incenerimento.

Termovalorizzazione: come funziona?

Gli impianti di termovalorizzazione bruciano i rifiuti solidi urbani (RSU) per produrre vapore in una caldaia. Questo vapore viene utilizzato per alimentare la turbina di un generatore elettrico o per il teleriscaldamento. L'incenerimento dei rifiuti solidi urbani raggiunge in genere temperature fino a 1100°C. Questo è il tipo di impianto più utilizzato in Europa, Cina e Giappone.
In passato si trattava di una pratica non regolamentata e quindi altamente inquinante. Ma oggi, grazie a normative severe e a tecnologie all'avanguardia, i moderni impianti WtE non inquinano più come in passato. Al contrario, possiamo affermare con certezza che i rifiuti sono una risorsa molto più sostenibile rispetto a molte altre fonti energetiche.
La composizione dei rifiuti solidi urbani comprende un mix di materiali altamente caloriferi come la carta, la plastica, gli scarti di giardinaggio e prodotti ricavati dal legno.

Fonte: Global CCS Institute

Ma il loro valore non risiede solo nel potere calorifico. C'è molto di più: le ceneri pesanti (IBA) derivanti dal processo di incenerimento contengono livelli economicamente significativi di argento, oro e altri metalli preziosi. La composizione delle IBA dipende naturalmente dalla tipologia dei rifiuti bruciati e spesso contiene quantità significative di metalli ferrosi e non ferrosi (NFe).
Da dove provengono questi metalli? Principalmente, le parti metalliche di grandezza inferiore a 2 mm provengono dallo scarto di apparecchiature elettriche ed elettroniche (RAEE), mentre alcune parti più grandi provengono da gioielli.
La corretta separazione dei metalli preziosi dalle ceneri pesanti è, senza ombra di dubbio, un’attività redditizia soprattutto se si considerano gli attuali prezzi di mercato dei metalli non ferrosi.

Recuperare metalli preziosi dalle scorie di termovalorizzazione 

Il recupero dei metalli non ferrosi nel trattamento delle ceneri pesanti (IBA) è oggi una pratica comune grazie alle moderne tecnologie. Ma il risultato varia estremamente in base al modo in cui le ceneri vengono estratte: sistema a umido o a secco.
I sistemi di estrazione delle ceneri a secco consentono un tasso di recupero dei metalli più elevato.
Magaldi è stata la prima azienda al mondo a introdurre la tecnologia di estrazione delle ceneri pesanti a secco, utilizzando un flusso di aria ambiente invece dell'acqua durante le fasi di estrazione e raffreddamento: il sistema Magaldi Ecobelt^® WA.
Il sistema Ecobelt^® WA migliora le percentuali di recupero dei metalli, consentendo al sistema a valle di recuperare finanche le particelle più piccole (< 0,3 mm). Questo tasso di recupero è significativamente più alto di quelli tipicamente ottenuti dalle ceneri umide.
Inoltre, l'assenza di acqua impedisce un'ulteriore ossidazione, fornendo metalli più puliti che possono essere direttamente inviati in fonderia. Il processo di recupero dei metalli riduce anche l'impronta di carbonio. Si stima che il potenziale di mitigazione climatica del recupero dei metalli ammonti a circa 1 tonnellata di CO₂ per ogni tonnellata di IBA secca trattata; 5000 tonnellate di IBA trattata corrispondono a 20000 MWh di teleriscaldamento in termini di CO₂ eq (fonte ZAR).
Infine, la frazione inerte risultante dal processo di estrazione a secco può essere riutilizzata nel settore edilizio, in particolare nella pavimentazione del manto stradale. Al contrario delle ceneri umide, le ceneri secche - estratte con Ecobelt^® WA - contengono basse quantità di TOC. Questo le rende molto più commerciabili e non vanno dunque a costituire un residuo difficile da smaltire.

Dallo scarto al profitto

Per più di un motivo, dunque, il processo di termovalorizzazione risulta essere un modo sostenibile di smaltire i rifiuti non riciclabili, ottenendo sia benefici energetici che dal punto di vista della sostenibilità ambientale.
Inoltre, i sistemi di estrazione e trasporto a secco delle ceneri pesati di combustione possono fornire grandi vantaggi agli impianti WtE, come il risparmio di acqua e dei relativi costi di gestione, l’incremento del tasso di recupero dei metalli, la riduzione dei costi operativi, una maggiore efficienza delle caldaie, la sostenibilità ambientale del processo e la commerciabilità sia delle ceneri che dei metalli.
Una soluzione sostenibile per l'ambiente e per le istituzioni, redditizia per le aziende che investono nel settore del Waste-to-Energy.