Parte I: contesto e stato dell'arte

L'articolo analizza la termolisi come promettente alternativa per la valorizzazione di rifiuti organici e materiali di scarto, convertendoli in prodotti ad alto valore aggiunto. Il processo viene esaminato nei suoi principi fondamentali, variabili operative e principali applicazioni industriali. Vengono inoltre discusse le sfide tecnologiche e ambientali connesse, tra cui la gestione dei sottoprodotti e l'ottimizzazione dei parametri di processo per massimizzare il rendimento energetico. INTRODUZIONE

Nel contesto dell'applicazione del concetto di economia circolare e alla luce dei recenti aggiornamenti della tassonomia definita a livello Unione Europea in merito all'attrattività delle diverse soluzioni alla questione rifiuti [1] sta crescendo l'interesse per impianti che, con minimo impatto ambientale e a costi ampiamente superati dai ricavi, generano combustibile ecologico.

Tale combustibile viene denominato green fuel, per evidenziare che deriva non dall'estrazione mineraria di idrocarburi, ma da materiale "di scarto" che deve essere smaltito, come nel caso dei residui derivanti dal trattamento dei materiali provenienti da raccolta differenziata.

Premesso che il mancato ritrattamento della plastica da rifiuto a livello mondiale riveste enorme importanza, è da notare che, solo nel 2022, l'Unione Europea ha esportato oltre un milione di tonnellate di platica verso paesi come Malaysia, Vietnam, Indonesia, Tailandia (complessivamente circa il 50%) e Turchia (circa 33%) dove le materie plastiche destinate al rifiuto vengono stoccate in discarica, abbandonate o bruciate a cielo aperto.

Le soluzioni tecnologiche in esame possono essere convenientemente impiegate anche utilizzando in ingresso altre tipologie di
materiali da smaltire, come i residui delle lavorazioni tessili, i fanghi derivanti da depurazione sia di acque reflue sia da attività industriali o anche risorse primarie di basso valore quali il cippato o altri residui legnosi.

Al contempo, da alcuni dei processi usati per produrre combustibili verdi si possono, con opportune scelte dei parametri in gioco, produrre altre materie prime seconde tra le quali polimeri da cui ricavare plastiche, indistinguibili da quelle ricavate da idrocarburi estratti da giacimenti, o idrogeno.

UNA RASSEGNA SINTETICA A LIVELLO INTERNAZIONALE
Premessa sull'uso dei termini descrittivi dei processi termochimici di interesse

I termini che più comunemente si incontrano nella letteratura tecnico scientifica che studia le trasformazioni chimiche e fisiche in un contesto dove si produce e si assorbe calore (e quindi si hanno trasformazioni termochimiche oltre che trasformazioni fisiche di cambio di stato) sono: "pirolisi" e "gassificazione"; a volte appare anche il termine" termolisi".

L'uso di questi termini non è del tutto uniforme tra i diversi documenti che trattano la materia, tanto meno lo è nella comunicazione nei media.

Premesso che non è da considerare per il processo qui proposto il termine "combustione" (in quanto non è rilevante la presenza di ossigeno al di sopra della concentrazione stechiometrica) si è fatto riferimento nel presente lavoro alle definizioni della Enciclopedia Treccani (considerata la sua diffusione anche tra i non esperti): - Processo termochimico: partendo dalla definizione di termochimica come "branca della chimica che studia gli scambi di calore che accompagnano le reazioni chimiche" si definisce processo termochimico l'insieme delle trasformazioni in condizioni di scambio di calore generato dall'interno e/o proveniente dall'esterno. - Termolisi: "in chimica, la dissociazione o decomposizione di un composto operata dal calore (pirolisi)".

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