Ricerche in Corso

Trattamento e recupero delle ceneri pesanti da incenerimento

Il progetto di ricerca si pone l’obiettivo di fotografare lo stato dell’arte del recupero delle ceneri pesanti in Italia e in Europa, indagando le tecnologie attualmente esistenti per il trattamento e le diverse destinazioni a cui i materiali recuperati vanno incontro. Seguirà poi una fase sperimentale in cui valutare gli effetti delle diverse tecnologie di estrazione delle scorie (a secco e a umido) sulla quantità e sulla qualità dei materiali recuperabili. Infine saranno realizzate un’analisi ambientale tramite LCA ed una economica per individuare le pratiche di trattamento ed ottimali.

Calcolo dell’indice R1

Tramite un’innovativa procedura sviluppata da MatER, che sfrutta i dati reali di funzionamento degli impianti di termovalorizzazione dei rifiuti, il progetto si propone di calcolare in maniera più accurata di quanto consentito dai metodi standard il cosiddetto indice R1.
L’indice R1, introdotto dalla Direttiva 2008/98/CE del Parlamento e del Consiglio Europeo del 19 novembre 2008, è una formula di efficienza energetica che ha lo scopo di qualificare le operazioni svolte negli impianti di trattamento termico dei rifiuti urbani come “recupero energetico” (R1) o “smaltimento” (D10).
MatER sta applicando la nuova procedura per il calcolo dell’indice R1 ad una serie di impianti di termovalorizzazione del panorama italiano.

Qualità dei materiali ottenuti dai processi di riciclo

Il progetto di ricerca vuole indagare la qualità dei materiali ottenuti dal riciclo dei rifiuti di imballaggio e il loro effettivo rientro nel mercato, con l’obiettivo di capire la reale sostituzione di materiali prodotti a partire da materie prime vergini con materiali secondari (ossia, prodotti dall’attività di riciclo). In generale, infatti, i processi di riciclo conducono ad una riduzione della qualità del materiale (fenomeno del “downcycling”). Lo studio porterà alla definizione di una metodologia per il calcolo di fattori di sostituzione delle materie prime vergini con i materiali secondari. I fattori così calcolati per ciascun materiale potranno quindi essere utilizzati in studi di analisi del ciclo di vita (LCA – Life Cycle Assessment) di trattamenti e sistemi di gestione dei rifiuti per supportare il processo decisionale.

Valutazione ambientale del sistema di gestione dei rifiuti
da costruzione e demolizione in Regione Lombardia

Il progetto di ricerca si pone come obiettivo la valutazione ambientale con approccio del ciclo di vita del sistema di gestione e recupero dei rifiuti da costruzione e demolizione – C&D – attualmente implementato in Regione Lombardia. Ciò richiede la quantificazione dei flussi dei rifiuti C&D prodotti e gestiti insieme ad un’analisi del sistema impiantistico regionale, ponendo l’attenzione sulla quantità e qualità della materia prima seconda (MPS) ottenuta dal trattamento di tali rifiuti li ed i suoi effettivi utilizzi.
L’intero sistema di gestione e recupero verrà quindi valutato mediante la metodologia LCA (Life Cycle Assessment – Valutazione del ciclo di vita) per quantificarne i potenziali impatti ambientali, individuare i benefici ambientali associati alle attività di recupero ed evidenziare le eventuali criticità dell’intero sistema. I risultati dell’LCA applicata allo scenario attuale, insieme ad un’analisi di letteratura volta a definire lo stato dell’arte delle tecnologie di recupero dei rifiuti C&D, con riferimento al panorama nazionale ed internazionale, permetterà di individuare possibili interventi migliorativi e di elaborare scenari alternativi di gestione e recupero, che verranno anch’essi valutati nell’ottica di ciclo di vita.

Misurazione del particolato ultrafine e nano particelle nelle emissioni convogliate ed in atmosfera

Il Centro Studi MatER, grazie alle apparecchiature ed alla strumentazione disponibili presso LEAP, esegue indagini sperimentali per la valutazione delle emissioni e la caratterizzazione chimica del particolato ultrafine e nanoparticolato da processi di combustione in impianti fissi, nonché per analoghe caratterizzazioni nell’atmosfera dei siti di localizzazione di impianti di interesse.
Il particolato ultrafine e le nanopolveri sono particelle solide con dimensioni inferiori al decimo di micron, simili a quelle di un virus e migliaia di volte più piccole di quelle di un capello umano. Il loro contributo, trascurabile in termini del peso totale delle polveri atmosferiche, diviene significativo sulla quantità complessiva delle singole particelle. La loro determinazione richiede tecniche e strumentazioni avanzate che, contrariamente ai protocolli convenzionali utilizzati per la misura delle polveri fini, devono ricorrere al conteggio delle particelle stesse, adottando sistemi messi a punto solo di recente in seguito allo sviluppo delle nanotecnologie.

Pirometri a suzione per la misura di temperatura in camere di post-combustione

La temperatura dei gas nella zona di post-combustione degli impianti di termovalorizzazione deve essere monitorata in continuo per limitare la presenza di composti inquinanti nei fumi (i gas combusti devono rimanere per almeno 2 secondi al di sopra di 850°C per evitare la formazione delle diossine, composti tossici facilmente assorbibili dagli organismi viventi).
Tra le attività del Consorzio LEAP e del Centro Studi MatER rientra l’esecuzione di accurate misure di temperatura dei fumi all’interno della camera di combustione di termovalorizzatori fino ad una temperatura di 1600 °C, grazie all’impiego di pirometri a suzione, che consentono di misurare in modo accurato la temperatura, massimizzando il coefficiente di scambio termico tra gas ed elemento di misura e minimizzando lo scambio termico per irraggiamento tra elemento di misura e pareti non adiabatiche della camera di post combustione. L’accoppiamento dei pirometri a suzione con un sistema di analizzatori fumi (dotato di sensori per O2, CO2 e CO) portatile consente di verificare in tempo reale la correttezza delle misurazioni.