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La difesa dell'ambiente quale punto di partenza
Negli ultimi anni si è verificata - a seguito delle note problematiche di natura ambientale - una notevole evoluzione del modo di concepire e impostare la gestione dei rifiuti. Di fatto, le attuali idee in tema di rifiuti solidi urbani (RSU) si basano sulla parallela utilizzazione di quattro strategie operative: riduzione delle quantità di rifiuti, riutilizzo dei prodotti, riciclaggio di materiali e recupero di energia, tutti fattori che possono essere considerati sostenibili.
A livello nazionale questi principi sono alla base dei criteri ispiratori del decreto legislativo n. 22 del 5.02.97 - decreto Ronchi - che recepisce alcune direttive europee (91/156/CEE sui rifiuti, 91/689/CEE sui rifiuti pericolosi e 94/62/CE sugli imballaggi) e che può essere considerato l'attuale riferimento della politica ambientale italiana nel campo dei rifiuti.
Ulteriori spinte verso una più attenta gestione dei RSU vengono dagli accordi innescati dal recente incontro di Kyoto (1997), dove i vari paesi industrializzati si sono impegnati a concertare il necessario controllo della produzione dei gas serra, ritenuti responsabili dell'aumento della temperatura dell'atmosfera. L'Italia, in particolare, deve ridurre del 7% le emissioni di tali gas entro il 2010 (corrispondenti a un abbattimento di circa 100·106 t/anno equivalenti di CO2), in base a un piano messo a punto dal Ministero dell'Ambiente. Tra i diversi provvedimenti - previsti per raggiungere questo obiettivo - viene incluso un sostanzioso ricorso a biomasse e RSU per fini energetici.
 Impianto termoutilizzatore di Brescia
realizzato dall'ASM che tratta 266.000t/anno di RSU
Di fatto, la loro combustione produce CO2 ma, derivando i medesimi completamente (biomasse) o quasi (RSU) da prodotti vegetali, si assume che il rinnovo di questi ultimi richieda, attraverso la sintesi clorofilliana, l'assorbimento di una stessa quantità di anidride carbonica (bilancio pressoché nullo). Peraltro, la combustione dei rifiuti evita la formazione del metano nelle discariche (il cui effetto climalterante è considerato 25 volte più elevato di quello della CO2) che, anche in presenza di recupero energetico o di torce, viene per buona parte rilasciata in atmosfera (almeno il 40% del totale, cioè circa 100 m3 di CH4 per t di rifiuti).
Nel complesso, quindi, la gestione dei RSU basata sul riciclaggio e sulla produzione di energia si pone in linea con la difesa dell'ambiente. È in linea anche con la scala di priorità previste dalla delibera del CIPE del dicembre 1997 che invita le amministrazioni competenti (sostanzialmente i ministeri) a formulare dei progetti di intervento per i prossimi anni basati su precise linee guida, quali l'incremento dell'occupazione, il miglioramento della bilancia dei pagamenti, la diminuzione della produzione di gas serra e del consumo di combustibili di origine fossile, il migliore equilibrio dei fattori socio - economici sul territorio.
Riciclaggio e produzione di energia
Negli ultimi decenni, la gestione dei RSU - per le organizzazioni che l'hanno sviluppata - è passata dalla contrapposizione tra i diversi sistemi (soprattutto incenerimento e discarica) alla convinzione che per ogni realtà va trovato un opportuno mix di tecnologie ottimale per la difesa dell'ambiente e la soluzione del problema base dello smaltimento (visione globale del sistema di gestione dei rifiuti). Prima, quindi, si sceglieva la tecnica che sembrava più facile ed economica (fattori che giustificano il grande sviluppo delle discariche); oggi si è capito che vanno messi a punto dei sistemi accettabili da molteplici punti di vista.
Il grosso problema che presentano questi ultimi sistemi è il maggiore costo di smaltimento derivante, nella pratica, dagli elevati investimenti necessari e soprattutto dalla mancanza della valorizzazione dei vantaggi ambientali.
Ne consegue che il concetto base è quello di trovare - in dipendenza dei vari casi - una forma di equilibrio tra recupero di materiale e produzione di energia, in modo da salvaguardare la visione globale sopra accennata. Il problema non è di facile soluzione: è comunque risaputo come, allo stato attuale delle cose, i bilanci economici tendano a mortificare il riciclaggio spinto a favore della produzione di energia. Si può affermare, a esempio, come la separazione di certi componenti dei RSU per il loro successivo riutilizzo (es.: carta di qualità) comporti un minore inquinamento ambientale rispetto alla soluzione che prevede il loro riutilizzo come combustibili. Conseguentemente, occorre dare al recupero energetico lo spazio che gli compete in tutti i casi in cui vengano a mancare i presupposti di salvaguardia ambientale e/o di economicità insiti nel riciclaggio di materiali.
In linea indicativa e con riferimento all'esperienza in corso:
- vetro e metalli sono convenientemente rifusi per ottenere materie prime;
- la frazione organica umida proveniente da raccolta differenziata tale da garantire un certo livello qualitativo del prodotto (scarti di mercati ortofrutticoli, residui di potature ecc.) viene destinata alla produzione di compost da avviare - tal quale o valorizzato con nutrienti minerali - al mercato del florovivaismo;
- l'eventuale frazione organica proveniente dalla separazione da RSU raccolti in modo indifferenziato può essere anch'essa destinata alla produzione di compost. Quest'ultimo, tuttavia, presenta quasi sempre - allo stato attuale - gravi difficoltà di utilizzo e/o commercializzazione per via della presenza di sostanze indesiderate, quali metalli pesanti e scaglie di materiale inerte (es.: vetro). Su questo punto la discussione è aperta e il parere di molti operatori sembra orientarsi verso la combustione dei RSU indifferenziati;
- o i componenti a base ligneo cellulosica (carta, cartone, legno), residui tessili, plastiche e gomme possono essere destinati sia al recupero come materiali che al recupero energetico, in dipendenza delle condizioni del mercato e della qualità del prodotto.
Carta, cartone, tessili e legno, in particolare, sono soggetti alle leggi del mercato che diventerà, nel breve termine, sempre più selettivo man mano che le normative sul recupero dei rifiuti da imballaggio aumenteranno i quantitativi di materiale disponibile. Per poter effettivamente utilizzare quanto raccolto in modo differenziato occorrerà quindi aumentarne la qualità, cioè depurarlo dalle sostanze indesiderate, selezionarlo per tipologie uniformi e scartare quanto risulta di più difficile impiego. Scarti e impurità sono normalmente rifiuti a elevato contenuto energetico e quindi utilizzabili per la combustione. Le relative masse variano in funzione della richiesta, che risulta a sua volta funzione dei requisiti imposti dai riutilizzatori e dei quantitativi disponibili, fattori che incidono in modo determinante anche sui prezzi. In altri termini: all'aumento del livello qualitativo dei materiali recuperati, aumenta il valore aggiunto e la massa di scarti che - a questo punto - trovano nella combustione la loro migliore destinazione economica.
È evidente, comunque, la necessità di regolare il mercato con apposite normative che introducano dei correttivi nei bilanci costi - benefici, in modo da considerare con il giusto peso i fattori ambientali. A esempio, poiché in molti casi occorre sottoporre i materiali recuperati a particolari trattamenti (basti pensare ai processi di disinchiostrazione della carta), diventa opportuno valutare se l'impatto globale in termini di inquinamento prodotto, energia impiegata ecc., non sia superiore a quello derivante dall'approvvigionamento della materia prima tradizionale disponibile in commercio. Se quest'ultimo è superiore al primo a fonte di un prezzo di mercato più competitivo (situazione ricorrente), occorre intervenire - volendo portare fino in fondo una corretta politica ambientale - con una opportuna incentivazione dei materiali recuperati. È chiaro che il tutto richiede una precisa programmazione sviluppata con coerenza nel lungo periodo.
Valutazione del contributo energetico dei rifiuti restanti a valle della raccolta differenziata
L'obiettivo della raccolta differenziata (RD) è quello di inviare al riciclaggio la maggior quantità possibile di materiali convenientemente riutilizzabili in dipendenza dal tipo di urbanizzazione, dalla densità abitativa e dalle condizioni socio - economiche delle aree in cui si opera. Le possibili variazioni delle quantità e della qualità dei prodotti recuperati possono essere notevoli e ciò va a sommarsi alle differenze che si verificano nel corso dell'anno e, in ultima analisi, sulle caratteristiche dei RSU restanti a valle della RD o sulla quota dei medesimi inviata alla combustione. In particolare, varia il potere calorifico (PC) e la massa in gioco. Valgono due principi (voluti dal decreto Ronchi):
- lo smaltimento finale dei rifiuti in discarica deve essere, per quanto possibile, scoraggiato e riservato a rifiuti inerti o preventivamente inertizzati. Ciò al fine di limitare gli inconvenienti ambientali e i costi post - mortem del deposito;
- gli impianti di combustione devono consentire il massimo recupero energetico: quindi, devono essere progettati per la produzione di energia elettrica e/o termica. L'energia elettrica è sempre pienamente utilizzabile riversandola nella rete, mentre l'impiego di quella termica è ben più complessa. Tra le migliori ipotesi, si può pensare di allacciare la centrale a una rete di teleriscaldamento urbano è ciò potrebbe portare - in condizioni favorevoli - a fattori di utilizzazione del calore prodotto dell'ordine del 50% (tab. 1). Questa osservazione sottolinea che una elevata utilizzazione dell'energia - quindi del potenziale dei RSU - richiede sistemi energetici integrati tra loro e una accurata programmazione degli interventi sul territorio.
Risulta evidente come oggi - tenendo presenti le attuali difficoltà dell'utilizzo diffuso sul territorio dei combustibili derivati da rifiuti (CDR) conformi alle norme - le maggiori rese energetiche si ottengano con la co-generazione o puntando sulla produzione di energia elettrica in impianti di elevate dimensioni. In ogni caso, la presenza di una rete di teleriscaldamento e la possibilità di installare un impianto di combustione di RSU in grado di utilizzare rifiuti anche di caratteristiche diverse sul suo percorso si pongono come fatti strategici.
Prospettive interessanti sembrano aprirsi all'utilizzo del CDR vero e proprio. A tale fine le frazioni secche devono essere sottoposte a procedimenti di raffinazione e omogeneizzazione della massa, utilizzando anche gli scarti della RD o i RSU provenienti da attività commerciali (uffici, centri di grande distribuzione, negozi), cioè a prevalente base ligneo cellulosica.
Lo schema considera differenti opzioni per la combustione dei rifiuti, indicando le frazioni della massa iniziale che giungono alle diverse utilizzazioni finali e che possono essere assimilate alla quantità di combustibili espresse in kg per 100 kg di rifiuto iniziale non sottoposto a raccolta differenziata.
Fabbisogno di norme tecniche
La gestione dei RSU si basa oggi sulla riconsiderazione dell'equazione rifiuti = risorsa in termini di materia prima ed energia. Come visto, il bilanciamento delle due forme di recupero dipende - al momento - da considerazioni di mercato. L'attuale tendenza sembrerebbe privilegiare la trasformazione in energia ma sono ancora da introdurre i necessari correttivi per considerare con una maggiore attenzione i fattori ambientali.
In questo quadro, gli impianti di combustione che possono adattarsi per utilizzare rifiuti restanti o più o meno trattati si pongono come la soluzione più idonea per affrontare con la massima flessibilità l'inevitabile evoluzione del mercato delle materie riciclate e l'eventuale disponibilità di combustibili alternativi, quali i residui agricoli.
Un fattore di importanza fondamentale rimane comunque la necessità di sviluppare - a fianco degli aspetti tecnologici - metodologie di analisi e norme tecniche che consentano di mettere a fuoco con sempre maggiore precisione i principali aspetti insiti nella gestione dei RSU.
Il Comitato Termotecnico Italiano - Energia e Ambiente (CTI) è da anni impegnato su questo tema e ha prodotto norme specifiche per il CDR e i forni di combustione. Rimane comunque molto da fare: caratterizzazione delle ceneri, determinazione delle rese energetiche, ecc..
Attualmente il CTI partecipa all'attività del CEN/BT/Task Force 118 "Solid recovered fuels" nella preparazione del programma di lavoro sulla normativa relativa ai combustibili derivati da rifiuti ed alla stesura di un rapporto CEN sul medesimo argomento. Sulla base di tali documenti il CEN valuterà l'opportunità di procedere alla elaborazione delle norme, presumibilmente con il mandato della Commissione Europea.
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