I ricercatori del Fraunhofer-Gesellschaft hanno unito le competenze nel progetto pilota Waste4Future per sviluppare nuove soluzioni per valorizzare le sostanze contenute nella plastica: dalle materie prime attraverso i flussi di materiali e l’ingegneria dei processi, fino alla fine del ciclo di vita di un prodotto.
In una vera economia circolare, i rifiuti di plastica non dovrebbero essere inceneriti ma riutilizzati e riciclati meccanicamente o chimicamente, se non addirittura evitati. Inoltre il contenuto di carbonio della plastica dovrebbe essere preservato come risorsa da utilizzare nell’industria chimica. Al fine di avvicinarsi a questo obiettivo, 8 istituti e unità di ricerca del Fraunhofer-Gesellschaft stanno realizzando il progetto pilota Waste4Future per individuare opportunità alternative di valorizzazione delle materie plastiche.
Nuove tecnologie al servizio dell’ambiente
Il progetto sta sviluppando una suite di sensori per impianti di smistamento che, tra le altre cose, è in grado di rilevare le particelle nere di rifiuti. Il sistema può determinare i parametri per selezionare il livello di purezza del materiale, perché se è troppo danneggiato, non può più essere riciclato meccanicamente ma solo chimicamente. I dati raccolti vengono incrociati e valutati utilizzando tecniche di machine learning. La suite di sensori è installata sopra il nastro trasportatore in un impianto di smistamento. Gli ugelli ad aria compressa selezionano i materiali target ricercati o i contaminanti indesiderati. Quando la plastica viene rilevata dal sensore, il sistema genera enormi quantità di dati. “I gemelli digitali aiutano a ridurre la massa di dati a quelli essenziali e a trasmetterli a un modello di valutazione che stiamo sviluppando come parte del progetto, trasformando così la catena di riciclo basata sui processi in una catena basata sui materiali”, afferma il ricercatore Gert Homm.
Il modello di valutazione calcola l’impatto sull’ambiente e fornisce informazioni su questioni come la quantità di energia necessaria per produrre una tonnellata di nuova plastica. Questo consumo energetico viene confrontato con l’energia necessaria per il recupero energetico. Il modello di valutazione analizza le diverse opzioni di riciclo per consentire un confronto reale.
I soggetti coinvolti nel progetto stanno studiando potenziali processi di riciclo meccanici (estrusione a fusione, purificazione e frazionamento a base di solventi) e chimici (solvolisi, pirolisi, gassificazione), testandone l’idoneità per diverse composizioni di rifiuti di plastica. Quando il progetto sarà concluso, nel dicembre 2024, sarà possibile confrontare i componenti realizzati con vecchie plastiche e nuovi materiali.
