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Sfide e soluzioni nell'industria del riciclaggio del polistirene

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Sfide e soluzioni nell'industria del riciclaggio del polistirene

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Riciclaggio di altri materiali
Sfide e soluzioni nell'industria del riciclaggio del polistirene
Dalla soluzione dei problemi di raccolta dei rifiuti all'implementazione di tecnologie emergenti, l'industria del riciclo sta affrontando sfide interessanti per il recupero del polistirene (PS). Le soluzioni innovative sono essenziali per un'industria impegnata a guidare l'economia circolare.

Cos'è il polistirene e perché è così ampiamente utilizzato?
Il PS è un polimero termoplastico derivato dal petrolio. Grazie alle sue proprietà e al costo relativamente basso, si trova in varie forme, principalmente come polistirene espanso (EPS) - più leggero, con una struttura a pellet e celle aperte, assorbe più umidità ed è più economico, ideale per gli imballaggi e l'isolamento generale - e polistirene estruso (XPS), la cui struttura a celle chiuse lo rende più denso, più liscio, più resistente all'umidità e meglio isolato, perfetto per tetti, pavimenti e aree esposte all'acqua.

In quanto materiale versatile, leggero, resistente all'umidità, in grado di assorbire gli urti ed economico, il polistirene è comunemente utilizzato per l'imballaggio dei prodotti, quando è necessario mantenerne la temperatura. Nella sua forma espansa ed estrusa, viene utilizzato come aggregato nei materiali da costruzione, soprattutto per l'isolamento termico.

Imballaggio in polistirene e sue applicazioni
Grazie alle sue buone proprietà di assorbimento degli urti e di isolamento termico, il PS è ideale per l'imballaggio di alimenti freschi o caldi (carne, pesce, gelati), per la realizzazione di vaschette per alimenti.... Viene anche utilizzato per produrre tazze e piatti monouso in polistirolo, anche se presto non sarà più utilizzato per questo scopo; ricordiamo la bozza di regolamento che prevede di vietare, a partire dal 1° gennaio 2030, alcuni imballaggi in plastica monouso.

Il PS continuerà probabilmente ad essere utilizzato per i vasetti di yogurt e per i dessert. E in orticoltura, per il trasporto di piante, la realizzazione di vassoi per semenzai e supporti per la coltivazione idroponica.

Nella sua forma espansa (EPS) - 98% di aria - è un materiale protettivo indispensabile per imballare elettrodomestici, prodotti elettronici, oggetti fragili o dispositivi di protezione individuale. In farmacia, offre igiene e isolamento per la conservazione e/o il trasporto di farmaci, vaccini, provette, contenitori di reagenti; e in cosmetica, per il confezionamento di creme, unguenti, prodotti per viaggiatori, ecc.

Il polistirene può essere riciclato?
Il riciclaggio del polistirene è complesso e costoso, soprattutto quello del polistirene espanso. Un ulteriore problema è la sua bassa densità (contiene bolle d'aria) e la sua potenziale contaminazione da parte di residui alimentari, oli... Nel caso dei pannelli isolanti da cantiere, perché viene mescolato con cemento e adesivi, il che complica il riciclaggio.

Il polistirolo deve essere depositato in un contenitore specifico, che in Spagna è di colore giallo. Riciclare una piccola scatola di polistirolo è facile, quello che è difficile è smaltire un pezzo di polistirolo di grandi dimensioni; chi ha difficoltà a romperlo, per inserirlo nell'apposito contenitore, dovrebbe portarlo in un punto pulito.

Il polistirolo è riciclabile nella pratica? Sì, il polistirolo può essere riciclato. Per gli imballaggi alimentari, i punti di raccolta nei ristoranti, insieme alle tecnologie di lavaggio a caldo o di riciclaggio chimico, possono garantire un trattamento efficiente. Il riciclaggio dei rifiuti da costruzione richiede una preselezione nei siti di demolizione e centri localizzati per una gestione efficiente, soprattutto per il polistirene estruso misto.
Perché il riciclaggio del polistirene non è diffuso Perché il processo non è economicamente vantaggioso. Per essere efficace dal punto di vista dei costi, gli imballaggi in polistirene EPS devono essere compattati o densificati prima del riciclaggio, il che richiede macchinari specializzati di cui molti comuni non dispongono.
Le sfide principali dell'industria del riciclaggio del polistirene
Composto per il 98% di aria, il polistirene espanso (EPS) occupa molto spazio nei camion e negli impianti, facendo lievitare i costi della logistica. Per questo motivo viene soppiantato da altri materiali come il cartone o la bioplastica PLA (acido polilattico), derivata dall'amido di mais o dalla canna da zucchero, biodegradabile e compostabile.

Tuttavia, la punta di diamante del settore del riciclaggio è quella di optare, come vedremo, per tecnologie innovative. Investire in soluzioni all'avanguardia come quelle commercializzate da PICVISA è fondamentale, quando si stima che il tasso di riciclaggio di questi rifiuti si aggiri intorno al 35%, secondo la Fondazione MacArthur.

Riciclaggio del polistirene
Soluzioni e tecnologie per il riciclaggio del polistirene
Il riciclaggio del polistirene combina tre tecnologie: meccanica, compattazione e chimica. Il riciclaggio meccanico - il metodo più comune per il PS rigido - comprende tre processi: frantumazione, lavaggio per rimuovere i contaminanti, fusione ed estrusione in pellet, da cui si ricavano nuovi prodotti.

Per effettuare il processo di densificazione o compattazione, che riduce le dimensioni dell'EPS fino a 50 volte, esistono densificatori meccanici, che pressano l'EPS in blocchi compatti; densificatori termici, che applicano il calore per far collassare le celle d'aria; e densificatori chimici, che utilizzano solventi sicuri per liquefare l'EPS per facilitarne il trasporto. Il riciclaggio chimico mira alla depolimerizzazione, cioè alla riduzione del polistirene ai suoi monomeri originali. Ciò si ottiene mediante pirolisi, dissoluzione chimica o depolimerizzazione termica o catalitica. Questa tecnica consente di riciclare polistirene sporco o misto e lo stirene recuperato può essere utilizzato per produrre polimero vergine, chiudendo completamente il ciclo.

Un'ultima risorsa, quando il materiale è troppo contaminato o misto, è la rivalutazione energetica, poiché il polistirene ha un elevato potere calorifico, simile a quello del diesel. Sebbene questo non sia un processo di riciclaggio, evita il conferimento in discarica.

Infine, vale la pena menzionare le tecnologie di riciclaggio avanzate, come quelle commercializzate da PICVISA. Queste soluzioni utilizzano telecamere ad alta risoluzione (RGB) e la tecnologia del vicino infrarosso (NIR) per identificare e differenziare il polistirene da altre plastiche (PET, PE, PP, PVC, ecc.) e separarle in base al colore o alla composizione chimica. Dotate di intelligenza artificiale (AI) e migliorabili grazie al deep learning, le soluzioni ECOPACK ed ECOPICK utilizzano l'AI per prendere decisioni intelligenti e automatizzate in tempo reale, adattandosi ai flussi di rifiuti e migliorando l'efficienza della selezione. In particolare, il robot ECOPICK combina AI e visione artificiale per una separazione accurata dei materiali, anche in flussi complessi, aumentando l'automazione e la qualità del prodotto finale.

In breve, grazie a queste soluzioni PICVISA, le organizzazioni pubbliche e le aziende private entreranno a far parte della cosiddetta Industria 4.0. Perché saranno in grado di raccogliere e analizzare grandi volumi di dati (big data) per prendere le decisioni migliori e ottimizzare i processi, eseguire la manutenzione predittiva e persino garantire il controllo remoto delle macchine.