*[OT ma estremamente importante] Emergenza rifiuti: ma perchè si parla così poco delle torce al plasma?

[Gino Di Ruberto [GMAIL]]

Cari lettori di InfoNapoli Newsletter,
concedetemi un mesaggio completamente OT rispetto agli argomenti qui
trattati, ma che ritengo sia estremamente importante.
Vorrei porre alla vostra attenzione una importantissima possibilità che
potrebbe essere determinante per la risoluzione definitiva dell'emergenza
rifiuti nella nostra tanto amata città, della quale sento parlare troppo
poco: tanto poco da dubitare (e quindi da sperare) che le nostre istituzioni
ne siano informate. Chiunque abbia la possibilità di contattarle, deve fare
di tutto per porre questa possibilità alla loro attenzione.
Prima una premessa: siamo tutti d'accordo sul fatto che la strada maestra
per combattere e scongiurare il ripetersi di simili emergenze in futuro
passi per l'incremento, nel modo più completo e rigoroso possibile, della
raccolta differenziata. Tuttavia, una constatazione è inoppugnabile: se pure
si raggiungesse una percentuale molto elevata di raccolta differenziata,
alcuni rifiuti non sarebbero riciclabili in alcun modo. A questo punto si
impone una scelta: o lasciarli nell'ambiente, per esempio
abbandonandoli nelle discariche, con tutte le conseguenze nefaste che ne
derivano, oppure almeno utilizzarli per ottenere qualcosa di molto
importante di cui il mondo ha sempre più bisogno: l'energia.
Veniamo allora al punto: sappiamo che i termovalorizzatori consentono
realmente di ricavare energia dai rifiuti solidi urbani, con indubbi
vantaggi:
- ambientali: eliminazione di ingombranti quantità di materiale, con la
possibilità di evitare di devastare il territorio disseminando tale
materiale in depositi temporanei (che poi temporanei non restano) o in
discariche (le quali prima o poi si esauriscono)
- economici: risparmio nel pagamento delle forniture di energia elettrica,
da parte dei cittadini delle comunità che decidono di ospitare tali impianti
ecc.
Tuttavia si pongono alcune riflessioni:
1) Anche se ormai lo standard tecnologico garantisce che non ci siano
pericoli per la salute degli abitanti posti in prossimità di simili
impianti, non per niente in Lombardia (dove non sono affatto "fessi")
dispongono di tredici termovalorizzatori alcuni dei quali in pieno centro
cittadino, inevitabilmente vengono emessi dei fumi costituiti da particelle
nanometriche e micrometriche inquinanti, sia pure in modo non pericoloso.
2) Affinchè un termovalorizzatore funzioni correttamente e non subisca
possibili danni, non si può far bruciare tutta la spazzatura così com'è, ma
occorre differenziarla, sottraendo la frazione organica; inoltre, esso non
può essere utilizzato per smaltire rifiuti speciali costituiti da sostanze
particolarmente tossiche.
Chi ci dice che nella nostra terra, così bella e piena di "forze del bene",
ma in cui sono presenti anche "forze del male", non accada "accidentalmente"
che qualche rifiuto speciale finisca "per errore" in un termovalorizzatore?
La soluzione tecnologica per i problemi posti con queste due
riflessioni ormai c'è ed ha
un nome ben preciso: _"torcia al plasma"_.
Cos'è una torcia al plasma?
E' un tipo nuovo di impianto che pure consente la distruzione dei rifiuti
con conseguente produzione di energia, ma con un meccanismo completamente
diverso dalla combustione che avviene nei termovalorizzatori tradizionali:
all'interno di questi impianti la materia viene portata allo stato di
plasma. Questo significa che i nuclei degli atomi e gli elettroni, che in
condizioni ordinarie orbitano intorno ad essi (con le dovute considerazioni
legate alla meccanica quantistica e non alla fisica classica), si sono
completamente
separati gli uni dagli altri. In questo modo, si ottengono due gas
compenetrati uno nell'altro: uno positivo costituito dai nuclei (o dagli
ioni), l'altro
negativo costituito dagli elettroni liberi; complessivamente però il plasma
è elettricamente neutro. Lo stato di plasma è considerato il quarto stato di
aggregazione della materia, dopo lo stato solido, liquido, gassoso. Ci sono
molti modi di ottenere un plasma: generazione di archi elettrici,
riscaldamento di un gas a temperatura elevatissima, ecc. All'interno di una
torcia al plasma, la materia viene portata ad una temperatura superiore ai
10.000 gradi. Tutta l'energia che in questo modo viene ceduta agli atomi e
alle molecole, oltre a far sì che elettroni e nuclei non siano più
legati, ancor prima fa in modo che si rompano i legami molecolari,
provocando la
scissione delle molecole complesse. Ciò è importantissimo perchè le sostanze
tossiche contenute nei rifiuti speciali sono generalmente costituite da
molecole complesse le quali, rotti i legami, si scindono in molecole più
semplici e non più pericolose.
I vantaggi di un tale impianto, se comparato con un termovalorizzatore
tradizionale, sono davvero notevoli.
In primo luogo, al posto di fumi con particelle nanometriche o
micrometriche,
si ottengono dei gas che non vengono nemmeno immessi all'esterno: vapore
acqueo, idrogeno,
anidride carbonica, ecc. .
Inoltre, per quanto detto prima sulla rottura dei legami molecolari, non
occorre più differenziare i rifiuti e in tale impianto possono essere
smaltiti anche i rifiuti tossici. Immaginiamo l'importanza che questo
potrebbe avere per l'eliminazione delle moltissime ecoballe fino ad
ora accumulate.
Se poi consideriamo i residui solidi, invece delle ceneri prodotte dai
termovalorizzatori, questi impianti
producono delle scorie vetrose riciclabili e, a parità di quantità di
rifiuti smaltiti, l'ammontare di scorie è nettamente minore.
Come se non bastasse, a parità di quantità di rifiuti smaltibili in un dato
periodo di tempo, la realizzazione di questi impianti ha un costo
minore e avviene
in meno tempo.
Per i dettagli tecnici
http://buco1996.splinder.com/post/17578240
Insomma, visto che ora stanno per essere realizzati degli impianti nella
nostra regione, è proprio questo il momento per prendere questo treno. Ora è
facile costruire direttamente delle torce al plasma. Se invece venissero
costruiti termovalorizzatori tradizionali, già sarebbe un fatto
importantissimo ed estremamente positivo, ma ci troveremmo con impianti già
superati e quanto tempo ancora occorrerebbe per avere degli impianti al
passo con i tempi? State pur certi che, una volta costruiti degli impianti,
la sostituzione con impianti più moderni non avverebbe più.
Saluti.
--
Gino Di Ruberto, Napoli

[Gino Di Ruberto [GMAIL]]

"Gino Di Ruberto [GMAIL]" ha scritto nel messaggio
http://groups.google.it/group/infonapoli-newsletter/msg/c4631c30869c0500
:
> .....

> Per i dettagli tecnici
> http://buco1996.splinder.com/post/17578240

> .....

Incolliamo quanto scritto nella pagina segnalata (anche se forse,
secondo
me, il giudizio dato sui termovalorizzatori tradizionali è troppo
severo).

da
http://buco1996.splinder.com/post/17578240

CRISI RIFIUTI: Differenze tra termovalorizzatore e “Torcia al plasma”

1) Principio teorico
TERMOVALORIZZATORE
Per incenerimento si intende il processo di combustione dei rifiuti
operato
in condizioni d'eccesso d’aria rispetto
alla quantità stechiometrica; ossia il quantitativo totale d’ossigeno
introdotto è superiore alla quantità
necessaria per permettere la completa ossidazione del materiale
trattato.
La combustione è una reazione chimica di ossidazione, fra un
combustibile ed
un comburente, generalmente
l’ossigeno, con sviluppo di energia. Da questa reazione si generano
nuovi
componenti, i prodotti della
combustione.

1) Principio teorico
TORCIA AL PLASMA
L’utilizzo della tecnologia del plasma per il trattamento termico dei
rifiuti ha rappresentato nella seconda metà
degli anni ’90 una proposta innovativa per il recupero di energia e
materia
dai rifiuti.
Il plasma si forma fornendo ad un gas energia sufficiente a rompere il
legame molecolare ed atomico. Infatti
nello stato di plasma non esiste più il legame molecolare (per un gas
biatomico come Azoto ed Idrogeno), nè il
legame atomico (per un gas monoatomico come Argon ed Elio). Gli atomi,
per
la perdita di uno o più elettroni, si scindono in ioni, con una o più
cariche positive, ed elettroni (fenomeno di ionizzazione atomica).
Comunque il plasma, nella sua totalità, è elettricamente neutro, in
quanto
la somma delle cariche positive
(ioni) eguaglia la somma delle cariche negative (elettroni).
Il plasma ad arco viene ottenuto mediante il trasferimento di energia,
sviluppata in una scarica ad arco, ad una
massa gassosa.

2) Temperatura di esercizio
TERMOVALORIZZATORE
Circa 1000 ° C

2) Temperatura di esercizio
TORCIA AL PLASMA
Più di 16.000 °C

3) Reazione su cui si basa
TERMOVALORIZZATORE
Combustione

3) Reazione su cui si basa
TORCIA AL PLASMA
Sublimazione o termofusione o Dissociazione molecolare controllata

4) Sostanze emesse in atmosfera
TERMOVALORIZZATORE
· Monossido di carbonio;
· Biossido di carbonio;
· Protossido di azoto;
· Biossido di azoto;
· Anidride solforosa;
· Anidride solforica;
· Furani;
· Diossine;

4) Sostanze emesse in atmosfera
TORCIA AL PLASMA
Tecnologia ad impatto zero o vicino allo zero nel senso che NON VI
SONO
EMISSIONI IN ATMOSFERA ma vi è produzione di syn-gas che è un gas di
sintesi
composto da :
H2
CO
CO2
Vapor d’acqua
Il quale viene immagazzinato nell’impianto

5) Quantità di emissioni in atmosfera
TERMOVALORIZZATORE
Per ogni tonnellata di rifiuto vengono prodotti e liberati in
atmosfera
6.000 m/c di fumi per cui un termovalorizzatore della capacità di 1000
ton/giorno emette 6.000.000 m/c di fumi al giorno.

5) Quantità di emissioni in atmosfera
TORCIA AL PLASMA
Il tipo di reazione (termofusione) non permette la produzione di alcun
composto tossico o pericoloso come Diossine e Furani

6) Ceneri prodotte
TERMOVALORIZZATORE
Più precisamente, per ogni tonnellata di rifiuti bruciata, un
inceneritore
produce :
· 1 tonnellata di fumi immessi in atmosfera;
· 280/300 Kg di ceneri solide non inerti;
· 30 Kg di ceneri volanti pericolose;
· 650 Kg di acqua di scarico;
· 25 Kg di gesso
Complessivamente, come si vede, la materia in uscita è maggiore di
quella in
entrata, in quanto l’inceneritore addiziona ai rifiuti ossigeno (la
combustione è un processo di ossidazione) e acqua per il
raffreddamento. Va
sottolineato che molti dei PIC ( Prodotti di combustione incompleta),
presenti nelle emissioni, sono più tossici e difficili da distruggere
dei
rifiuti da cui sono derivati.

6) Ceneri prodotte
TORCIA AL PLASMA
- Una tonnellata di RSU tal quale genera circa 70 Kg di scoria vetrosa
riciclabile , completamente inerte (con
volumi, se compatta e non trattata, di appena 0,085-0,095 m3, e
densità di
1,8-2,2 T/m3).
La scoria vetrosa (simil-ossidiana), sottoposta a prove di
lisciviazione,
si è dimostrata assai poco lisciviabile (il rilascio della maggior
parte
degli elementi inglobati è sotto i limiti di rilevazione e, ove
rilevabile,
è di almeno 100 volte sotto i severi limiti di US-EPA); essendo un
inerte, è
riciclabile per numerosi impieghi nel settore delle costruzioni
(mattonelle,
piastrelle, sotto-pavimentazioni stradali, granulazione per la
produzione di
abrasivi o per la miscelazione con materiali edili, produzione di
isolanti
termici simili alla lana di roccia, ecc.).
-Circa 1500 mc. di syngas

7) Necessità di smaltimento in discariche
TERMOVALORIZZATORE
Dalla combustione, residua, circa il 30% del peso dei rifiuti immessi,
in
ceneri. Per le loro elevate caratteristiche di tossicità, le ceneri
residue
devono essere smaltite in discariche speciali (denominate di tipo B1
secondo
la legge nazionale - decreto Ronchi). Le acque di scarico vengono
disperse
nell’ambiente circostante. Questi inquinanti una volta dispersi,
nell’aria e
nell’acqua, entrano nella catena alimentare e si depositano nei
tessuti
degli organismi viventi, con tempi di persistenza molto lunghi e
grande
capacità di accumulo.
Considerato il parametro 30 come percentuale di ceneri prodotte nel
processo
, se in un anno vengono incenerite 450.000 tonnellate di rifiuti,
vengono
prodotte 135.000 tonnellate di ceneri per cui si deve reperire una
discarica
di tale capacità.

7) Necessità di smaltimento in discariche
TORCIA AL PLASMA
Non è prevista alcuna discarica visto l’uso del basaltico prima
esposto

8) Energia prodotta
TERMOVALORIZZATORE
Un termovalorizzatore bruciatore della capacità di 450.000 ton/anno
produce
in media 200 GWh (in un anno) di energia elettrica pari a 0.6 GWh/die
e un terzo di
quanto prima detto di calore per riscaldamento.

8) Energia prodotta
TORCIA AL PLASMA
Il syn-gas viene depurato ad alta temperatura e subisce, poi, anche
trattamenti di quenching (abbattimento rapidissimo della temperatura)
e
ulteriori depurazioni a freddo; il gas trattato è usato per la
produzione di
energia elettrica e vapore (combustione in turbina a gas in ciclo
combinato
con turbina a vapore a condensazione o derivazione e condensazione), e/
o per
la produzione di precursori per l’industria chimica (metanolo,
etanolo), e/o
per la separazione di idrogeno purissimo da ultra-filtrazione.
Nel caso di una torcia della capacità di 450.000 ton/anno , il syngas
prodotto dall’impianto , può produrre da 80 a 120 MWh di energia
elettrica al
giorno

9) Altre sostanze prodotte
TERMOVALORIZZATORE
Nessuna

9) Altre sostanze prodotte
TORCIA AL PLASMA
Come detto precedentemente è possibile sintetizzare :
Metanolo
Bio Etanolo
Biodiesel
L’idrogeno da syn-gas può trovare impieghi nella petrolchimica
(idrogenazione delle benzine), nell’industria alimentare
(idrogenazione dei
grassi), negli autobus e nelle auto
elettriche alimentati da celle a combustibile a idrogeno,nelle
autovetture
innovative a idrogeno liquido o a idrogeno gassoso compresso, in
laboratori
di ricerca e applicazioni industriali speciali.

10) Costi di impianto
TERMOVALORIZZATORE
La costruzione di un impianto da 450.000 tonnellate/anno costa non
meno di
600-900 milioni di euro, valori che devono essere incrementati in
relazione
agli standard di sicurezza adottati, che richiedono sistemi di
abbattimento
degli inquinanti sempre più perfezionati .
Oltre ai costi di realizzazione l’inceneritore ha anche alti costi di
gestione, sia per la complessità dell’impianto, sia per la
manutenzione
costantemente necessaria degli apparati di filtraggio, depurazione e
controllo. A questi si aggiungono i costi di realizzazione della
discarica
speciale per i
residui solidi dell’inceneritore, che sono circa 10 volte superiori a
quelli
di una discarica normale di pari capacità;

10) Costi di impianto
TORCIA AL PLASMA
Un impianto da 450.000 ton/anno comprensivo di :
16 torce
Sistema di recupero del calore dal raffreddamento dei gas e dei solidi
Sistema di filtrazione del gas e sua inertizzazione
Produzione di idrogeno
Stoccaggio gas
Produzione di energia elettrica
ha un costo totale di 350-450 milioni di euro

11) Tipologia di rifiuti smaltibili
TERMOVALORIZZATORE
R.S.U.

11) Tipologia di rifiuti smaltibili
TORCIA AL PLASMA
smaltimento di tutti i tipi di rifiuti,:
· R.S.U.
· Speciali
· Tossici e nocivi
· pericolosi.

12) Tempi di realizzazione
TERMOVALORIZZATORE
Un impianto da 450.000 ton/anno ha i seguenti tempi di realizzazione:
circa 36 mesi per la costruzione impiantistica
circa 20 mesi per la messa a regime dell’impianto
per un totale di quasi 5 anni !!!!!

12) Tempi di realizzazione
TORCIA AL PLASMA
Un impianto con torcia al plasma da 450.000 ton/anno, essendo modulare
(
come già detto è composto da 16 torce con 16 convertitori), ha bisogno
di
tempi minimi di realizzazione.
Di norma necessitano 12 - 15 mesi chiavi in mano.

13) E’ possibile la bonifica delle discariche con tale tecnologia ?
TERMOVALORIZZATORE
No, in quanto essi stessi producono ceneri che devono essere portate
in
discarica

13) E’ possibile la bonifica delle discariche con tale tecnologia?
TORCIA AL PLASMA
Si, perché smaltiscono tutti i tipi di rifiuto sia speciali che
nocivi , sia
solidi che liquidi, ( sono state utilizzate per bonificare le testate
nucleari in Russia) e quindi sono ideali per bonificare le discariche
di
rifiuti tossici e nocivi ( come quella di Pianura o quella nei pressi
del
temovalorizzatore di Acerra che è stata mostrata recentemente nella
trasmissione di La7 reality )

Dott. Chimico Luciano Pecoraro
Direttore del laboratorio analisi del Distretto sanitario E dell’ASL
SA 2

[Gino Di Ruberto [GMAIL]]

"Gino Di Ruberto [GMAIL]" ha scritto nel messaggio
http://groups.google.it/group/infonapoli-newsletter/msg/c4631c30869c0500
:
> .....

> Per i dettagli tecnici
> http://buco1996.splinder.com/post/17578240

> .....

Vi segnalo anche questo video di presentazione:
http://www.slideshare.net/jenniferpratt03/TorchPresentation

(segnalato a me dal mio amico
Francesco Volpe)

[Gino Di Ruberto [GMAIL]]

Ecco ora un altro articolo interessante di qualche anno fa con un'intervista
sulle torce al plasma.
Uniche cose che aggiungerei sono:
- che gli impianti più moderni lavorano a
temperature più elevate di quelle qui descritte: 16000 gradi (vedi
http://groups.google.com/group/infonapoli-newsletter/msg/24d9a9f00a5670f1?hl=it
punto 2)
- che attualmente la quantità di rifiuti trattabili in un anno con impianti
di dimensioni maggiori rispetto a quelli qui descritti può essere maggiore
di quanto qui indicato: 450.000 tonnellate/anno (vedi
http://groups.google.com/group/infonapoli-newsletter/msg/24d9a9f00a5670f1?hl=it
punti 8 e 10)
- il costo di un impianto costruito come descritto nel punto 10 del
messaggio
http://groups.google.com/group/infonapoli-newsletter/msg/24d9a9f00a5670f1?hl=it
è
pari a 350-450 milioni di euro.

da
http://www.ecoblog.it/post/5977/crisi-dei-rifiuti-a-napoli-ecco-le-soluzioni-secondo-il-cnr/1

Mentre l’intero Governo Berlusconi è impegnato a Napoli, in una riunione a
Palazzo Reale, che porti ad iniziative per lo smaltimento dei rifiuti
nell’intera
Regione, da anni scienziati e ricercatori dei diversi istituti del CNR hanno
proposto, inascoltati, diverse soluzioni, scientificamente testate per
risolvere definitivamente il problema dei rifiuti e non solo in Campania. Le
proposte sono due: Thor e Plasma. Del “total house waste recycling” Ecoblog
ve ne aveva già parlato portandolo all’attenzione, appunto, come una delle
soluzioni sostenibili e non solo per la Campania. Thor nasce in casa CNR
presso l’Istituto Materiali Nanostrutturati (ISMN-CNR) a cura del primo
ricercatore Paolo Plescia.

Anche la tecnologia al plasma per lo smaltimento dei rifiuti nasce in casa
CNR presso l’ IFP (Istituto di fisica del plasma “Pietro Caldiroli” di
Milano) che ha presentato una serie di soluzioni proprio con il gas delle
stelle. Nell’intervista via mail, che grazie al Prof. Claudio Bertoli
direttore del DET (Dipartimento Energia e Trasporti) mi ha concesso l’ing.
Espedito Vassallo, si chiariscono sia l’uso del plasma come tecnologia
innovativa basata su alte temperature non prodotte da combustione ma da
archi elettrici, sia le modalità di smaltimento dei rifiuti.

D.: Che differenza c’è tra una “torcia al plasma” e un impianto al plasma
per lo smaltimento dei rifiuti?

R.: Il plasma è lo stato della materia in cui gli atomi si trovano
dissociati in ioni ed elettroni e viene definito come quarto stato della
materia, oltre a quello solido, liquido e gassoso. Un plasma è un gas
ionizzato composto da ioni, elettroni e particelle neutre. Ioni e neutri
sono considerati particelle pesanti e possono essere in uno stato eccitato a
causa dell’alta energia contenuta nel plasma. Particelle in stati eccitati
possono tornare allo loro stato fondamentale per mezzo di emissione
fotonica. Quest’ultimo processo è responsabile della luminosità del plasma.
In generale un plasma consiste di ioni, elettroni, neutri in stato
fondamentale, specie eccitate, e fotoni. I plasmi vengono caratterizzati in
termini di temperatura e densità elettronica. Esempi di
plasmi naturali sono i fulmini e l’aurora boreale. Questi due fenomeni di
plasma avvengono rispettivamente ad alta e bassa pressione. La pressione del
plasma influenza non solo la sua luminosità (bassa nei plasmi tenui) ma
caratterizza anche l’energia (temperatura) delle varie componenti del plasma
e il loro stato termodinamico.
Per il trattamento dei rifiuti vengono utilizzati i plasmi termici cioè
plasmi in condizione di equilibrio termodinamico locale con temperatura
elettronica di circa 1 eV (~ 11000 C°) e densità (elettronica) nel range
10^21-10^26 m^(-3). I plasmi termici possono essere generati mediante un
dispositivo chiamato Torcia al Plasma. Il plasma generato dalla torcia è una
sorgente termica ad
alta temperatura prodotta non da processi di combustione (in presenza di
ossigeno), ma da arco elettrico ad alta corrente generato in un gas a
pressione atmosferica.

D.:Il plasma può essere usato per lo smaltimento dei rifiuti pericolosi o
anche per lo smaltimento di rifiuti normali?

R.:L’utilizzo della tecnologia del plasma per il trattamento dei rifiuti ha

rappresentato nella seconda metà degli anni ’90 una proposta innovativa per

lo smaltimento di rifiuti ed il recupero di energia.
Alcuni impianti, basati sulla tecnologia al plasma, sono oggi
commercialmente operativi; essi sono in grado di ricoprire tutte le
categorie di rifiuti tossici, ed in particolari condizioni (analisi potere
calorifico) anche i rifiuti solidi urbani.
La tecnologia al plasma per lo smaltimento dei rifiuti speciali, pericolosi
o non pericolosi è una soluzione innovativa che è stata scelta da diversi
paesi. Una valutazione separata deve essere fatta per i rifiuti solidi
urbani (RSU). Nel mondo esistono pochissimi impianti per il trattamento dei
rifiuti solidi urbani. I pochi esistenti (operativi) hanno capacità
inferiore alle 100000 t/anno.
La bassa capacità di trattamento dei rifiuti solidi urbani (<100000 t/anno)
non è un limite, infatti si possono realizzare più impianti di piccole
dimensione (da 50000 t/anno), ad esempio un impianto per ogni provincia. In
questo modo si minimizza l’impatto sociale sulle popolazioni.
Il nodo cruciale del trattamento al plasma dei rifiuti solidi urbani non è
la capacità ma il potere calorifico minimo del rifiuto. Un bilancio
energetico, oltre al bilancio di massa, dell’impianto al plasma è necessario
per valutare l’economicità del processo. Il potere calorifico dei rifiuti
solidi urbani è molto variabile (tra 1000 e 6000 kcal/kg), inoltre il numero
delle sezioni di pulizia (costi) del syngas prodotto dipendono dalla
merceologia del rifiuto.
Poichè le reazioni che avvengono nel reattore al plasma sono molto
complesse, al fine di avere un processo chimico/termodinamico ripetibile e
controllabile, ed ottenere un recupero energetico, è fondamentale avere un
rifiuto con un potere calorifico almeno di 3000-3500 kcal/kg con umidità
intorno al 10-15% ed una composizione merceologica definita. Per ottenere
queste condizioni sarà necessario pretrattare il rifiuto solido urbano tal
quale.
La miscela di rifiuti solidi urbani e rifiuti (con potere calorifico
elevato) derivanti dalla raccolta differenziata potrebbe essere una proposta
corretta per smaltire rifiuti solidi urbani che hanno subito solo una
diminuzione dell’umidità. Un esempio potrebbe essere l’impianto sviluppato
in Giappone da Hitachi Metals, che tratta miscele di rifiuti solidi urbani e
residui da rottamazione autoveicoli.

D.:Che tipo di residui lascia un’ impianto al plasma dopo aver effettuato lo
smaltimento di rifiuti? E’ cancerogeno? Inquinante?

R.:In generale il reattore al Plasma è molto simile ad un altoforno usato
nell’industria siderurgica sul quale vengono installate una o più torce al
plasma. La torcia al plasma converte l’energia elettrica in energia termica
del gas portando la temperatura nella zona di trattamento fino a 4000-5000
°C. Le torce al plasma generano il calore necessario all’equilibrio del
bilancio termico complessivo e al mantenimento della temperatura ai valori
necessari alla fusione e/o evaporazione della parte inorganica dei materiali
in ingresso ed alla decomposizione delle molecole organiche più complesse.
Dal reattore al plasma escono due prodotti con valore commerciale:

a) grazie all’elevata temperatura del plasma, sul fondo del reattore si
genera una scoria fusa nella quale vengono inertizzati i metalli pesanti e
tutti i contaminanti provenienti dalle sezioni di abbattimento del syngas.
La scoria fusa viene estratta e raffreddata solidificando in un materiale
con bassissima lisciviabilità che può essere destinato ad impieghi utili
senza rischi ambientali (massicciate di strade e/o ferrovie).

b) Oltre all’effetto di distruzione del rifiuto, il processo al plasma può
permettere un recupero di energia. Nel reattore al plasma si realizza
ossidazione parziale della parte organica del rifiuto mediante immissione
controllata di acqua, in modo tale che dalla sua scissione in ossigeno ed
idrogeno si possa ottenere un syngas composto prevalentemente da CO, H2 ed
idrocarburi semplici. Il syngas prodotto nel reattore al plasma viene
sottoposto a diverse sezioni di abbattimento di particolato solido, di gas
acidi, di microinquinanti e di metalli pesanti. Ovviamente le sezioni di
abbattimento dipendono dalla tipologia del rifiuto. Infine il syngas, pulito
e raffreddato, può essere compresso ed inviato ad una turbina a gas, dove
dalla sua completa combustione, si può generare energia elettrica della
quale una quota parte è utilizzata per il funzionamento dell’impianto
stesso. Ovviamente tutte le emissioni devono rientrare nei limiti di legge
come un qualsiasi inceneritore. Le sezioni di abbattimento fumi sono quelle
convenzionali usate nei termovalorizzatori.

D.: Quanto potrebbe costare la tecnologia al plasma per lo smaltimento di
rifiuti?

R.: Dalle risposte alle domande precedenti è chiaro che la tecnologia al
plasma per lo smaltimento di rifiuti è piuttosto complessa. Il costo di
impianto dipende principalmente dal tipo di rifiuto, dal pre-trattamento del
rifiuto e dal numero di sezioni di abbattimento post reattore.
Come riferimento di costi le posso citare l’impianto di proprietà EUROPLASMA
situato a Morceux (vicino Bordeaux). L’impianto è utilizzato per lo
smaltimento di amianto nelle varie forme (eternit, porte tagliafuoco, fibre
ec.). Per un impianto in grado di trattare 1 ton/h è necessaria una spesa
totale di circa € 10.000.000,00.

D.: Perchè secondo Lei non si costruiscono impianti al Plasma in Italia ma
ci si ostina sui “vecchi”termovalorizzatori?

R.: Senza entrare nella politica, che non è il mio settore, per quanto
riguarda la parte scientifica Le ricordo che nel 1997 presso l’Istituto di
Fisica del Plasma del CNR di Milano, nell’ambito del progetto strategico del
CNR denominato “Applicazioni Industriali del Plasma” era stato progettato e
sviluppato un impianto al plasma, in scala di laboratorio, per la
distruzione di rifiuti tossici liquidi e gassosi contenenti sostanze
alogene. L’impianto usava una torcia al plasma commerciale ad arco non
trasferito con una potenza nominale di 80 kVA. Questo impianto è stato usato
per test tecnici pagati dall’industria e per studi scientifici e tesi
universitarie. Purtroppo come spesso accade in Italia diverse ricerche,
anche con buone prospettive, non suscitano interesse e quindi un adeguato
impegno di risorse umane e finanziarie. Nel resto del mondo le ricerche sono
proseguite con lo sviluppo di decine di impianti, che dimostrano anche una
valida redditività economica ed il rispetto dei criteri di conservazione
dell’ambiente. Per quanto riguarda i termovalorizzatori è chiaro che la
bassa capacità di trattamento dei reattori al plasma (<100000 t/anno) non
permette la competizione tra termovalorizzatore e plasma. Il plasma può
essere complementare al termovalorizzatore per lo smaltimento di rifiuti
speciali, pericolosi o non pericolosi. Ad esempio il trattamento delle
ceneri che è un grosso problema ambientale ed economico può essere risolto
con la vetrificazione in plasma.

[Gino Di Ruberto [GMAIL]]

Ecco ancora un altro articolo che, tra le varie cose, spiega anche il
funzionamento tecnico di una torcia la plasma:
http://www.crea.unisalento.it/ricerca/progetti/progetto_27.html
oppure scaricare il file allegato a questo messaggio.
Anche qui ci sono da fare alcune precisazioni, come la maggiore
temperatura impiegata negli impianti più moderni.