CONAI, rifiuti di imballaggio: nel 2020 sarà recuperato l’83% del totale immesso al consumo

Secondo le stime diffuse dal Consorzio Nazionale Imballaggi, il 2020 segnerà un nuovo record in fatto di economia circolare e industria del riciclo. Il Consorzio stima il recupero di oltre l’83% dei rifiuti di imballaggio

Rifiuti di imballaggio: la più recuperata sarà la carta. Rischio surplus difficilmente assimilabile dagli impianti

(Rinnovabili.it) –  Tra acciaio, alluminio, plastica, carta, lego e vetro, i quantitativi di rifiuti di imballaggio in Italia dovrebbero sfiorare nel 2020 la soglia delle 13,6 milioni tonnellate. Stando alle previsioni del CONAI, Consorzio Nazionale Imballaggi, di queste ne saranno recuperate circa 11,3 milioni, cioè l’83,2% dell’immesso al consumo, di cui 9,7 milioni di tonnellate avviati a riciclo, ossia il 71,6% del totale. Contenuti all’interno del “Piano specifico di prevenzione e gestione degli imballaggi e dei rifiuti di imballaggio” del Consorzio, i numeri di cui sopra sembrerebbero confermare per il nostro Paese il trend positivo in fatto di economia circolare e industria del riciclo.

“Nel 1998, quando è stato istituito CONAI, la percentuale di recupero e riciclo era inferiore al 20%” ha spiegato il presidente del Consorzio Giorgio Quagliuolo. “Da allora, i quantitativi di rifiuti di imballaggio che hanno evitato la discarica sono sempre cresciuti. Tra il 2003 e il 2004 la percentuale di imballaggi recuperati ha superato quella dei rifiuti di imballaggio smaltiti in discarica, e la crescita non si è mai arrestata: anche per il 2020 prevediamo un miglioramento delle performance complessive”. 

In particolare, le stime del Consorzio prevedono l’avvio al riciclo di 382.000 tonnellate di imballaggi in acciaio, cioè il 78,8% dell’immesso al consumo, di 53.000 tonnellate di imballaggi in alluminio, pari al 74,6% dell’immesso al consumo, di 4 milioni e 65.000 tonnellate di imballaggi in carta, corrispondenti all’81,2% del totale, di 2 milioni e 24.000 tonnellate di imballaggi in legno (64,7% dell’immesso al consumo), di 1 milione e 122.000 tonnellate di imballaggi in plastica (48,1%) e, infine, di 2 milioni e 62.000 tonnellate di imballaggi in vetro (81,4%). 

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Gli imballaggi maggiormente recuperati saranno pertanto quelli in carta. Ammesso poi che sia davvero possibile assegnargli una seconda vita, considerando l’allarme lanciato solo poche settimane fa da UINRMA, secondo la quale il mercato del riciclo carta sarebbe già saturo ed il conseguente blocco ai conferimenti delle raccolte differenziate molto probabile. Nello specifico, l’Unione Nazionale Imprese Recupero e Riciclo Maceri denunciava il fatto che al notevole incremento della quantità di carta proveniente dalla raccolta differenziata non abbia fatto seguito un pari incremento della capacità ricettiva delle cartiere, con conseguente surplus – negli ultimi 15 anni assorbito dalla Cina e da altri paesi asiatici – difficilmente assimilabile dagli impianti di trattamento rifiuti che ricevono le raccolte differenziate di carta e cartone. 

Discorso contrario per gli imballaggi in plastica, ultimi – secondo le previsioni CONAI – in fatto di riciclo. Secondo il presidente del Consorzio si tratterebbe però solo di tempo: “non dimentichiamo che l’Italia ha già praticamente raggiunto gli obiettivi di riciclo fissati dall’Unione Europea per il 2025: per cinque dei sei materiali di imballaggio – ha detto Quagliuolo – abbiamo superato le percentuali obbligatorie. Manca solo la plastica, ma siamo indietro di pochissimi punti percentuali e abbiamo ancora cinque anni”. 

Grazie ad un nuovo processo sintetico è stato creato un elettrolita di solfuro solido dotato della più alta conduttività per gli ioni di sodio più alta mai registrata. Circa 10 volte superiore a quella richiesta per l'uso pratico

Batterie al Sodio allo Stato Solido più facili da Produrre

La batterie allo stato solido incarnano a tutti gli effetti il nuovo mega trend dell’accumulo elettrochimico. E mentre diverse aziende automobilistiche tentano di applicare questa tecnologia agli ioni di litio, c’è chi sta percorrendo strade parallele. É il caso di alcuni ingegneri dell’Università Metropolitana di Osaka, in Giappone. Qui i professori Osaka Atsushi Sakuda e Akitoshi Hayash hanno guidato un gruppo di ricerca nella realizzazione di batterie al sodio allo stato solido attraverso un innovativo processo di sintesi.

Batterie a Ioni Sodio, nuova Frontiera dell’Accumulo

Le batterie al sodio (conosciute erroneamente anche come batterie al sale) hanno conquistato negli ultimi anni parecchia attenzione da parte del mondo scientifico e industriale. L’abbondanza e la facilità di reperimento di questo metallo alcalino ne fanno un concorrente di primo livello dei confronti del litio. Inoltre l’impegno costante sul fronte delle prestazioni sta portando al superamento di alcuni svantaggi intrinseci, come la minore capacità. L’ultimo traguardo raggiunto in questo campo appartiene ad una ricerca cinese che ha realizzato un unità senza anodo con una densità di energia superiore ai 200 Wh/kg.

Integrare questa tecnologia con l’impiego di elettroliti solidi potrebbe teoricamente dare un’ulteriore boost alla densità energetica e migliorare i cicli di carica-scarica (nota dolente per le tradizionali batterie agli ioni di sodio). Quale elettrolita impiegare in questo caso? Quelli di solfuro rappresentano una scelta interessante grazie alla loro elevata conduttività ionica e lavorabilità. Peccato che la sintesi degli elettroliti solforati non sia così semplice e controllabile. Il che si traduce in un’elevata barriera per la produzione commerciale delle batterie al sodio allo stato solido.

Un Flusso di Polisolfuro reattivo

É qui che si inserisce il lavoro del team di Sakuda a Hayash. Gli ingegneri hanno messo a punto un processo sintetico che impiega sali fusi di polisolfuro reattivo per sviluppare elettroliti solidi solforati. Nel dettaglio utilizzando il flusso di polisolfuro Na₂S_x come reagente stechiometrico, i ricercatori hanno sintetizzato due elettroliti di solfuri di sodio dalle caratteristiche distintive, uno dotato della conduttività degli ioni di sodio più alta al mondo (circa 10 volte superiore a quella richiesta per l’uso pratico) e uno vetroso con elevata resistenza alla riduzione.

“Questo processo è utile per la produzione di quasi tutti i materiali solforati contenenti sodio, compresi elettroliti solidi e materiali attivi per elettrodi“, ha affermato il professor Sakuda. “Inoltre, rispetto ai metodi convenzionali, rende più semplice ottenere composti che mostrano prestazioni più elevate, quindi crediamo che diventerà una metodologia mainstream per il futuro sviluppo di materiali per batterie al sodio completamente allo stato solido“.  I risultati sono stati pubblicati su Energy Storage Materials and Inorganic Chemistry .

Un gruppo di scienziati della Lehigh University ha sviluppato un materiale dotato di una efficienza quantistica esterna di 90 punti percentuali sopra quella delle celle solari tradizionali

Nuovo materiale quantistico con un assorbimento solare medio dell’80%

Atomi di rame inseriti tra strati bidimensionali di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. Questa la ricetta messa a punto dai fisici Srihari Kastuar e Chinedu Ekuma nei laboratori della Lehigh University, negli Stati Uniti, per dare una svecchiata alla prestazioni delle celle solari. Il duo di ricercatori ha così creato un nuovo materiale quantistico dalle interessanti proprietà fotovoltaiche. Impiegato come strato attivo in una cella prototipo, infatti, il nuovo materiale ha mostrato un assorbimento solare medio dell’80%, un alto tasso di generazione di portatori fotoeccitati e un’efficienza quantistica esterna (EQE) record del 190%. Secondo gli scienziati il risultato raggiunto supera di gran lunga il limite teorico di efficienza di Shockley-Queisser per i materiali a base di silicio e spinge il campo dei materiali quantistici per il fotovoltaico a nuovi livelli. 

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L’efficienza quantistica esterna

Tocca fare una precisazione. L’efficienza quantistica esterna non va confusa con l’efficienza di conversione, il dato più celebre quando si parla di prestazioni solari. L’EQE rappresenta il rapporto tra il numero di elettroni che danno luogo a una corrente in un circuito esterno e il numero di fotoni incidenti ad una precisa lunghezza d’onda. 

Nelle celle solari tradizionali, l’EQE massimo è del 100%, tuttavia negli ultimi anni alcuni materiali e configurazioni avanzate hanno dimostrato la capacità di generare e raccogliere più di un elettrone da ogni fotone ad alta energia incidente, per un efficienza quantistica esterna superiore al 100%. Il risultato di Kastua e Ekuma, però, rappresenta un unicum nel settore.

Celle solari a banda intermedia

Per il loro lavoro due fisici sono partiti da un campo particolare della ricerca fotovoltaica. Parliamo delle celle solari a banda intermedia (IBSC – Intermediate Band Solar Cells), una tecnologia emergente che ha il potenziale per rivoluzionare la produzione di energia pulita. In questi sistemi la radiazione solare può eccitare i portatori dalla banda di valenza a quella di conduzione, oltre che direttamente, anche in maniera graduale. Come?  “Passando” per l’appunto attraverso stati di una banda intermedia, livelli energetici specifici posizionati all’interno della struttura elettronica di un materiale creato ad hoc. “Ciò consente a un singolo fotone di provocare generazioni multiple di eccitoni attraverso un processo di assorbimento in due fasi“, scrivono i due ricercatori sulla rivista Science Advances.

Nel nuovo materiale quantistico creato dagli scienziati della Lehigh University questi stati hanno livelli di energia all’interno dei gap di sottobanda ideali. Una volta testato all’interno di una cella fotovoltaica prototipale il materiale ha mostrato di poter migliorare l’assorbimento e la generazione di portatori nella gamma dello spettro dal vicino infrarosso alla luce visibile. 

La rivoluzione dei materiali quantistici

Il duo ha sviluppato il nuovo materiale sfruttando i “gap di van der Waals”, spazi atomicamente piccoli tra materiali bidimensionali stratificati. Questi spazi possono confinare molecole o ioni e gli scienziati dei materiali li usano comunemente per inserire, o “intercalare”, altri elementi per ottimizzare le proprietà dei materiali. Per la precisione hanno inserito atomi di rame tra strati di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. “Rappresenta un candidato promettente per lo sviluppo di celle solari ad alta efficienza di prossima generazione – ha sottolineato Ekuma – che svolgeranno un ruolo cruciale nell’affrontare il fabbisogno energetico globale“.