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ITI Basilio Focaccia Piano Offerta Formativa a.s. 2011/2012 Dai Polimeri Sintetici alle Plastiche Biodegradabili.

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1 ITI Basilio Focaccia Piano Offerta Formativa a.s. 2011/2012 Dai Polimeri Sintetici alle Plastiche Biodegradabili

2  Sono polimeri artificiali prodotti dall’industria a partire dal petrolio.  Sono sostanze che hanno la proprietà di ammorbidirsi con il calore in modo da potersi adattare ad uno stampo nel quale, indurendosi, assumono la forma definitiva degli oggetti.  Sono materiali molto utilizzati perché tutti resistenti, leggeri, lavabili, economici e facilmente riproducibili in serie e soprattutto, funzionali alla conservazione dei cibi.  Oggi si producono 700 tipi di plastica.

3 Prof. Vincenzo De Felice

4 Materie plastiche di origine fossile più diffuse e loro impieghi TipoUsi principali PE (polietilene)sacchetti, cassette, nastri adesivi, bottiglie, sacchi per la spazzatura, tubi, giocattoli PP (polipropilene)oggetti per l'arredamento, contenitori per alimenti, flaconi per detersivi e prodotti per l'igiene personale, moquettes, mobili da giardino PVC (cloruro di polivinile)vaschette per le uova, tubazioni e pellicole isolanti, carte di credito PET (polietilentereftalato)bottiglie di bibite e di acqua minerale, fibre sintetiche PS (polistirene)vaschette per alimenti, posate, piatti, tappi Codici identificativi di riciclaggio

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6 Secondo il CONAI (COnsorzio NAzionale Imballaggi) gli imballaggi costituiscono il 35% del peso e il 50% del volume rispetto al totale dei rifiuti che finiscono nelle discariche.

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8 8 Gli imballaggi LE FUNZIONI DELL’IMBALLAGGIO Quando si acquista un prodotto, di solito si acquista anche un imballaggio…. …che facilita il trasporto, la conservazione e la protezione della merce, l’uso e le prestazioni del prodotto....nonché l’informazione e la comunicazione. “Imballaggi e Ambiente” Gestione imballaggi 1.. imballaggi Dott. Eugenio Bora – CONAI

9 9 %tn/abitante Austria1,8140 Belgio2,5145 Danimarca1,4159 Francia18,6200 Germania23,4178 Italia17,4200 Olanda4,8192 Regno Unito15,2155 Spagna11,1162 Svezia2,2110 Altri1,6- Tot100 Imballaggi immessi al consumo: 68 milioni di tn “Imballaggi e Ambiente” Gestione imballaggi 1.. imballaggi Dott. Eugenio Bora – CONAI

10 10 Gli imballaggi in Italia Acciaio (6% fusti) Alluminio Carta e cartone Legno Plastica* Vetro Rigidi accoppiati (all-car-pla) 365 Flessibili da converter (all-car-pla)1.530 Altro 40 TOTALE Fatturato Mln € 2006 Produzione Export Import Utilizzo Quantità kt Settori di impiego Food 38% Bevande 34% Non food 28% Aziende, nr Addetti, nr (stime) Fonte CONAI-Istituto Italiano Imballaggi Struttura produttiva L’industria dell’imballaggio in ITALIA *Esclusi sacchi RSU “Imballaggi e Ambiente” Gestione imballaggi 1.. imballaggi Dott. Eugenio Bora – CONAI

11 Le plastiche sintetiche giunte a fine vita permangono nell’ambiente per centinaia di anni mentre si foto- degradano, ovvero si riducono in tanti piccoli pezzi, che contaminano il suolo e le acque sotterranee fino ad arrivare al mare, e che entrano nella catena alimentare. Si stima che i sacchetti di plastica provochino l’uccisione di circa animali marini all’anno (uccelli, tartarughe, balene, delfini...). Great Pacific Garbage Patch

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13 Le sostanze tossiche che le materie plastiche possono rilasciare durante il loro smaltimento in discarica (es. bisfenolo A, ftalati, ritardanti di fiamma (polibromodifenileteri) o pigmenti) possono inquinare il terreno e le falde acquifere, specialmente se le discariche non sono a norma.

14 La combustione delle materie plastiche nei termovalorizzatori è prevista nelle direttive UE solo quando non è praticabile il riutilizzo o il riciclo. Ma spesso tale via entra in competizione con il recupero di materia. Gli impianti più recenti ottengono dalla combustione un minimo di energia elettrica e calore (rendimenti energetici (η) ≤ 0.25 per CdR), ma hanno il problema della gestione delle emissioni tossico-nocive (polveri sottili e diossine).

15 Strategia UE delle 4 “R” Riduzione…. della quantità e della nocività per l'ambiente dei materiali costituenti gli imballaggi: dalla fase del processo di produzione, a quella della commercializzazione, della distribuzione, dell'utilizzazione e della gestione post-consumo. Riutilizzo … qualsiasi operazione di riempimento o reimpiego di un imballaggio già utilizzato, per un uso identico a quello per il quale è stato concepito. Riciclo (riciclaggio)…. l'insieme di strategie volte a recuperare materiali dai rifiuti per riutilizzarli per la loro funzione originaria o per altri fini.

16 Settimana Nazionale “Porta la Sporta” dal 14 al 22 aprile 2012 CAMBIARE GLI STILI DI VITA ITALIA NOSTRA CON L’ASSOCIAZIONE DEI COMUNI VIRTUOSI

17  Diffusione di imballaggi per alimenti riutilizzabili e impilabili in plastica e metallo, con riduzione del consumo di imballaggi a perdere.  Sostituzione di vassoi per frutta e verdura in polistirolo con vaschette in polipropilene, più facilmente riciclabile.  Sostituzione dei sacchetti della spesa in plastica.  Promozione della vendita dei prodotti sfusi.

18 18 Dott. Eugenio Bora – CONAI La tanica pesa circa il 30% in meno rispetto al tipo di tanica usato in precedenza, ed è prodotta in parte con materiale riciclato. È monomateriale in tutte le sue componenti (tanica, tappo ed etichetta), facilitando così la raccolta differenziata e il riciclaggio. FACILITAZIONE DELLE ATTIVITÀ DI RICICLO RISPARMIO DI MATERIA PRIMA “Imballaggi e Ambiente” Gestione imballaggi 2.. CONAI: gestione

19 Tecnologia brevettata da un'azienda di Pescara, nata nel 2008, denominata C.R.M.P (Centro Riparazione Materie Plastiche), che permette la saldatura a caldo della plastica. Tale brevetto consente la prevenzione della produzione di quei rifiuti plastici che prima rimanevano inutilizzati ed abbandonati causa rottura. Attualmente la tecnologia di saldatura è applicata per la riparazione di: cassette, contenitori per l’agricoltura, cassonetti per i rifiuti RSU (di qualsiasi dimensione e tipologia), contenitori per l'industria, contenitori in genere, cisterne, serbatoi, vasche, comunque qualsiasi oggetto realizzato in PE (polietilene) e PP (polipropilene).

20 Non richiedono per il confezionamento l'utilizzo di flaconi, scatole, pallet per il trasporto, film plastico estensibile, ma solo un tank per il trasporto di svariati litri di prodotto ed il flacone del consumatore. Entrambi i contenitori vengono riutilizzati, generando così rifiuti zero o quasi (i tank correttamente gestiti possono venire riutilizzati anche per 2-3 anni). Fonte: Vantaggi dei detersivi alla spina  Costano meno dei detersivi in flacone, a parità di qualità.  Generano meno rifiuti perché non sono imbottigliati, poi inscatolati, poi incellophanati.  Diminuiscono il traffico e l'inquinamento atmosferico, oltre che la produzione di gas serra, perché vengono trasportati in tank, senza interstizi tra un flacone e l'altro, ottimizzando così lo spazio ed il numero di camion necessari al trasporto.

21 La pratica del vuoto a rendere per le bottiglie in PET ne consente fino a 20 riutilizzi, ma per essere economicamente vantaggiosa, richiede standard adeguati di pulizia dei vuoti. Usano il sistema del vuoto a rendere la Norvegia, la Germania, l’Olanda, la Danimarca, la Svezia, la Finlandia, il Belgio, la Croazia e l’Inghilterra (extra Europa gli Usa, il Canada e l’Australia). Super Store Conad Pingue L’Aquila

22  Con i vuoti a rendere si risparmia il 95% di energia per la produzione di nuove bottiglie  Il riciclaggio di bottiglie di plastica riduce l’uso di petrolio. 1 kg di plastica fa risparmiare 2 kg di petrolio  I vuoti a rendere mantengono bassi i prezzi delle bevande, perché l’elevato ritorno di contenitori è ricompensato da meno tasse ambientali

23 Spiral Island (Messico) Junk Raft Hawaii Eco Tech Honduras Luci d’Artista a Salerno 2011 Recycled Island

24 Oggi il riciclo è il sistema di smaltimento più vantaggioso sia dal punto di vista ambientale che da quello economico, rispetto al conferimento in discarica o all’incenerimento, per molti tipi di plastica, quelli che possono essere facilmente riciclati. I diversi materiali vanno gestiti separatamente e quindi vengono trasferiti ad impianti che permettono di separare automaticamente le varie tipologie di plastiche in tempi rapidi.

25 Per riciclare i rifiuti bisogna differenziarli Differenziazione a monte Raccolta differenziata Differenziazione a valle Trattamento Meccanico Biologico in impianti con recupero di materia

26  Riduzione dell’impatto ambientale dei successivi processi di trattamento e smaltimento  Valorizzazione delle componenti merceologiche  Facilitazione del recupero di materiali e di energia  Promozione di comportamenti piùcorretti da parte dei cittadini

27 Raccolta Differenziata percentuali di Raccolta Differenziata per regione anno 2005 produzione pro-capite costante al Nord La Raccolta Differenziata “promuove significativi cambiamenti dei consumi, a beneficio di prevenzione e riduzione della produzione dei Rifiuti” Prof. Vincenzo Venditto Università di Salerno

28 28 Il D.lgs 152/06, che recepisce la Direttiva Europea 94/62/CE sugli imballaggi e i rifiuti di imballaggi, definisce per gli imballaggi Obiettivi di riciclo e recupero Obblighi per le imprese (e la Pubblica Amministrazione) l’istituzione di CONAI e dei Consorzi dei Materiali “Imballaggi e Ambiente” Gestione imballaggi 2.. CONAI: normativa e struttura Dott. Eugenio Bora – CONAI

29 Il Contributo Ambientale, stabilito per ciascuna tipologia di materiale di imballaggio, rappresenta la forma di finanziamento per ripartire tra produttori e utilizzatori i costi della raccolta differenziata, del recupero e del riciclo degli imballaggi primari, secondari e terziari. L’ente preposto alla gestione degli imballaggi è il CONAI, un consorzio privato a cui tutte le aziende della filiera degli imballaggi, dai produttori delle materie prime agli utilizzatori degli imballaggi devono aderire per legge. Il ritiro, il riciclo ed il recupero dei rifiuti di imballaggio è assicurato a livello nazionale da sei consorzi obbligatori, uno per ciascun materiale di imballaggio. Tra questi il COREPLA (COnsorzio REcupero PLAstica) è quello che si occupa del recupero delle materie plastiche.

30 30 Il decreto stabilisce : PRINCIPI GENERALI :CHI INQUINA PAGA RESPONSABILITA’ CONDIVISA I produttori e gli utilizzatori sono responsabili della corretta gestione ambientale degli imballaggi, La Pubblica Amministrazione deve organizzare sistemi adeguati di raccolta differenziata in modo efficiente ed economico a copertura omogenea del territorio Il cittadino deve effettuare la raccolta differenziata come indicato dalla Pubblica Amministrazione “Imballaggi e Ambiente” Gestione imballaggi 2.. CONAI: normativa e struttura Dott. Eugenio Bora – CONAI

31  Il riciclaggio meccanico prevede la trasformazione da materia a materia (materia prima-seconda): la plastica non più utilizzata diventa il punto di partenza per nuovi prodotti. Questa tecnica consiste essenzialmente nella rilavorazione termica o meccanica dei rifiuti plastici.  Il riciclaggio chimico prevede il ritorno alla materia prima di base attraverso la trasformazione delle plastiche usate in monomeri di pari qualità di quelli vergini, da utilizzare nuovamente nella produzione.

32  Implica minimi requisiti di lavorabilità del materiale.  Consente di ottenere: dai polimeri termoplastici macinati, granuli o scaglie da utilizzare nella produzione di nuovi manufatti; dai polimeri termoindurenti macinati, delle frazioni di materiale utilizzabili come cariche inerti nella lavorazione di polimeri termoindurenti/termoplastici vergini, o riempitivi per altri prodotti poiché non possono essere rilavorati essendo infusibili.  La qualità dei prodotti ottenuti è fortemente dipendente dalla qualità della selezione operata sul prodotto di riciclo.

33 Viene effettuato attraverso la lavorazione di un materiale misto contenente PE, PP, PS, PVC. Il riciclo procede secondo tre fasi: - triturazione, frantumazione grossolana del materiale - densificazione - estrusione Le difficoltà presenti nel riciclo eterogeneo sono legate alle differenti temperature di lavorazione dei polimeri miscelati. Questo problema esclude la possibilità d'impiego di plastiche eterogenee per la realizzazione di prodotti di forma complessa o con spessori minimi.

34 EurocomItalia si è aggiudicata il primo premio al concorso "Best Recycled Product" (2011) organizzato da EPRO, federazione europea delle associazioni del riciclo di materie plastiche. La società di Sezze Stazione (LT) ha ottenuto il prestigioso riconoscimento grazie a un'installazione per campi gioco a forma di treno, composta da due carrozze ed una motrice realizzati in plastica eterogenea riciclata (battezzata dall'azienda Strongplast).

35  Per il riciclaggio omogeneo di polimeri termoplastici nel polimero da trattare non devono essere presenti altri polimeri, materiali inerti, cariche o additivi in quantità tale da pregiudicarne la processabilità.  Le possibili metodologie di separazione dei polimeri sono: - Separazione magnetica - Separazione per flottazione - Separazione per densità - Separazione per proprietà aerodinamiche - Setaccio tramite soffio d’aria - Separazione elettrostatica - Detettori ottici e infrarossi

36  Prima fase: eliminazione dal materiale plastico degli oggetti non pertinenti come oggetti grossi, non in plastica e non in plastica riciclabile.  Seconda fase: eliminazione delle parti più piccole e leggere e dei film.  Terza fase: separazione del PET dai metalli e dalle altre bottiglie. Un primo detettore ottico separa bottiglie e flaconi in PET dagli altri contenitori. Vengono recuperati i metalli ( ferro ed alluminio) e HDPE e LDPE.  Quarta fase: separazione del PET per colore tramite un detettore ottico. Vengono recuperati PET colorato, PET azzurrato e PET trasparente

37  Triturazione  Lavaggio  Macinazione  Essiccamento  Granulazione ( il materiale viene alimentato in un estrusore munito di una piastra forata con fori del diametro finale di 2-4 mm)

38 8 bevande su 10 vengono vendute in bottiglie di plastica. Il PET è inoltre diventato familiare per diversi altri prodotti come l'olio o l'aceto, cosmetici e detergenti. I vantaggi di questo tipo di plastica:  è molto più leggero del vetro  è più ecologico del PVC  presenta un’alta stabilità chimica  è più pratico delle lattine di metallo  la produzione di articoli in PET riciclato (R-PET) da bottiglie post-consumo richiede il 60% di energia in meno rispetto all'impiego di PET vergine.

39 Freudenberg Politex è una multinazionale con sede e direzione centrale a Novedrate (CO), dove opera in due stabilimenti. Il terzo stabilimento italiano è a Pisticci (MT). Il core business del Gruppo è la produzione di nontessuti in poliestere, realizzati con tecnologia sia da fiocco che da filo continuo. Il mercato principale del Gruppo è il settore delle costruzioni, dove i nontessuti della divisione “Roofing” sono venduti come armature per guaine bituminose destinate all’impermeabilizzazione dei tetti.

40 Riciclo meccanico di PET da bottiglie Prof. Gaetano Guerra Università di Salerno

41 Produzione di scaglie di PET da bottiglie Prof. Gaetano Guerra Università di Salerno

42 Preparazione di FIBRE, FIOCCO, Tessuto-non-tessuto Estrusione di Fibre NON-TESSUTO Fiocco Prof. Gaetano Guerra Università di Salerno

43 Guaine per Impermeabilizzazione Costituite da Tessuto non-tessuto di PET + bitume Prof. Gaetano Guerra Università di Salerno

44 Ing. Di Bella Francesco Codice RicicloNome del PolimeroAbbreviazioneUsi 1Polietilene tereftalatoPolietilene tereftalato o arnite PETE o PETRiciclato per la produzione di fibre poliestere, fogli termoformati, cinghie, bottiglie per bevande. 2Polietilene ad alta densità HDPERiciclato per la produzione di contenitori per liquidi, sacchetti, imballaggi, tubazioni agricole, basamenti a tazza, paracarri, elementi per campi sportivi e finto legno. 3Cloruro di polivinile PVC o VRiciclato per tubazioni, recinzioni, e contenitori non alimentari. 4Polietilene a bassa densità LDPERiciclato per sacchetti, contenitori vari, dispensatori, bottiglie di lavaggio, tubi e materiale plastico di laboratorio. 5PolipropilenePolipropilene o Moplen PPRiciclato per parti nell'industria automobilistica e per la produzione di fibre. 6PolistirenePolistirene o Polistirolo PSRiciclato per molti usi, accessori da ufficio, vassoi per cucina, giocattoli, videocassette e relativi contenitori, pannelli isolanti in polistirolo espanso (es. Styrofoam). polistirolo espansoStyrofoam 7Altre plastiche, tra le quali Polimetilmetacrilat o, Policarbonato, Acido polilattico, Nylon e Fibra di vetro Polimetilmetacrilat oPolicarbonato Acido polilattico NylonFibra di vetro ALTRI Impieghi dei polimeri riciclati

45 Il decreto ministeriale 18 Maggio 2010 n.113 consente anche in Italia l'impiego di PET riciclato nel confezionamento di acque minerali. La PepsiCo Beverages Canada ha presentato il 13 Luglio 2011 la prima bottiglia interamente realizzata al 100% in plastica PET riciclata.

46 Rientrano nel riciclo chimico i processi termo-chimici di conversione per scarti plastici, che mirano a ottenere combustibili e chemicals o a depolimerizzare la materia plastica. Pirolisi → miscela di idrocarburi liquidi e gassosi simili al petrolio. Idrogenazione → idrocarburi liquidi Gassificazione → miscela di idrogeno e ossido di carbonio Chemiolisi: serie di processi chimici di depolimerizzazione, indicati per i soli polimeri di condensazione (PET, PA, PUR).

47 GLICOLISI ll PET viene fatto reagire (sotto pressione a 200°C) con eccesso di glicole etilenico (EG). Questo processo inverte la reazione di polimerizzazione per dare bis-β-idrossietiltereftalato (BHET) e polimeri a catena corta. METANOLISI: Transesterificazione, base catalizzata, con metanolo (sotto pressione a 200°C) → depolimerizzazione della molecola. I prodotti che si ottengono sono dimetiltereftalato (DMT) ed EG. IDROLISI Trattamento con acqua e soda caustica → acido tereftalico (TA) ed EG.

48  Sostenibilità economica solo per linee di produzione superiori alle t/anno  Necessità di stoccaggio costante di grandi quantità di “balle” di bottiglie  Aumento progressivo del costo delle balle  Elevato impatto ambientale Si stanno studiando nuovi catalizzatori che favoriscano processi di depolimerizzazione più vantaggiosi dal punto di vista economico, ma anche ambientale.

49 Riciclo energetico (ideale per polimeri di basso costo) Monomeri: Etilene Propilene Dieni Polimeri Polietilene Polipropilene Gomme etilene-propilene Petrolio (miscela di idrocarburi) CO 2 + H 2 O + Energia Calore di combustione dei polimeri paragonabile a quello dei monomeri idrocarburici da cui derivano Prof. Gaetano Guerra Università di Salerno

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51 RECUPERO = RICICLO + RECUPERO ENERGETICO La Germania ricicla l’83,8% e la Spagna il 41,9% degli imballaggi

52  Riduzione del consumo di materie prime non rinnovabili  Riduzione del consumo di acqua  Riduzione della messa a discarica di materia  Riduzione delle emissioni di gas a effetto serra  Contenimento del conferimento indiscriminato dei rifiuti in discarica  Riduzione dei consumi di energia  Riduzione della produzione di ceneri da combustione  Riduzione dell’emissione di composti organici  Promozione dello sviluppo di attività industriali e di servizi nell’ambito della green economy Rispetto all’incenerimento

53  Costi di raccolta e trasporto altissimi a causa del basso peso del materiale  Comporta un degrado del materiale  Può essere realizzato un numero limitato di volte  Richiede una selezione accurata dei materiali  Comporta una scarsa quantità e una bassa qualità dei prodotti finali  Se è eterogeneo produce prodotti di scarso valore non più riciclabili  Ha diffuso l'idea che esso giustifica condotte consumistiche

54 Promuovere politiche che vadano nella direzione indicata dalla Unione Europea nella strategia delle 4 “R”, e che rispettino sempre più scrupolosamente l’ordine di priorità. ….. E poi ci sono i biopolimeri!

55 Grazie per l’attenzione Riflessione conclusiva


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