Rinnovabili • riciclare la plastica

Dalla Germania una suite di sensori che aiutano a riciclare la plastica

Negli impianti, la separazione dei materiali è ancora imperfetta e non permette di riciclare la plastica nelle quantità necessarie. Fino ad oggi

riciclare la plastica
Foto di Merakist su Unsplash

Il progetto del Fraunhofer Institute permetterà di riciclare la plastica in modo più efficace

(Rinnovabili.it) – Le plastiche sono fatte da idrocarburi. Alla fine del loro ciclo di vita, vengono smaltite e successivamente separate. Quelle di bassa qualità o eccessivamente contaminate vengono incenerite. Quelle di alta qualità vengono selezionate in base al colore e vendute come materiale riciclato. Ma riciclare la plastica in base al tipo è complicato. Molte confezioni non vengono nemmeno considerate riciclabili dalle strutture di smistamento e finiscono nell’impianto di incenerimento. Molti dei sensori attuali, infatti, non riescono a riconoscere le plastiche nere e altri oggetti.

Con il progetto Waste4Future, il Fraunhofer Institute sta cercando di porre rimedio. L’istituto tedesco sta sviluppando una suite di sensori innovativa per gli impianti di smistamento, focalizzandosi sulla rilevazione di particelle nere di rifiuti. Questa tecnologia combina diversi sensori, come quelli infrarossi e terahertz, per determinare parametri utili alla separazione dei materiali in modo più preciso possibile e valutare lo stato di degradazione. La suite di sensori, posizionata sopra i nastri trasportatori degli impianti di smistamento, utilizza ugelli ad aria compressa per separare materiali desiderati da contaminanti indesiderati.

Un aspetto cruciale è l’età del campione, che determina l’idoneità al riciclo meccanico o chimico. La tecnologia identifica e collega diverse proprietà fisiche delle plastiche e i dati raccolti vengono elaborati attraverso l’apprendimento automatico. La suite di sensori si pone l’obiettivo di ottimizzare il processo di riciclo, considerando fattori come il consumo energetico e l’impronta di carbonio. 
Il progetto analizza anche i processi di riciclo meccanico e chimico, testandone la validità per diverse composizioni di rifiuti plastici. Alla conclusione di questa iniziativa, nel dicembre 2024, l’idea è confrontare componenti realizzati da plastica riciclata con quelli creati a partire da materie prime vergini, per verificare se una migliore separazione porta a una maggior qualità delle materie prime seconde.


Rinnovabili • Turbine eoliche ad asse verticale

Turbine eoliche ad asse verticale, efficienza migliorata del 200%

Dall'EPFL svizzero il primo studio che applica un algoritmo di apprendimento automatico alla progettazione della pale delle turbine VAWT

Turbine eoliche ad asse verticale
via depositphotos

Nuovi progressi per le turbine eoliche ad asse verticale

Un aumento dell’efficienza del 200% e una riduzione delle vibrazioni del 70%. Questi due dei grandi risultati raggiunti nel campo delle turbine eoliche ad asse verticale,  presso l’UNFoLD, il laboratorio di diagnostica del flusso instabile della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL). Il merito va a Sébastien Le Fouest e Karen Mulleners che, in un’anteprima mondiale hanno migliorato questa specifica tecnologia impiegando un algoritmo di apprendimento automatico.

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Turbine eoliche VAWT, vantaggi e svantaggi

Si tratta di un progresso a lungo atteso dal comparto. Le turbine eoliche ad asse verticale o VAWT per usare l’acronimo inglese di “Vertical-axis wind turbines” offrono sulla carta diversi vantaggi rispetto ai classici aerogeneratori ad asse orizzontale. Ruotando attorno ad un asse ortogonale al flusso in entrata, il loro lavoro risulta indipendente dalla direzione del vento, permettendogli di funzionare bene anche nei flussi d’aria urbani. Inoltre offrono un design più compatto e operano a frequenze di rotazione più basse, il che riduce significativamente il rumore e il rischio di collisione con uccelli e altri animali volanti. E ancora: le parti meccaniche della trasmissione possono essere posizionate vicino al suolo, facilitando la manutenzione e riducendo i carichi strutturali.

Perché allora non sono la scelta dominante sul mercato eolico? Come spiega lo stesso Le Fouest, si tratta di un problema ingegneristico: le VAWT funzionano bene solo con un flusso d’aria moderato e continuo. “Una forte raffica aumenta l’angolo tra il flusso d’aria e la pala, formando un vortice in un fenomeno chiamato stallo dinamico. Questi vortici creano carichi strutturali transitori che le pale non possono sopportare“, scrive Celia Luterbacher sul sito dell’EPFL.

Energia eolica e algoritmi genetici

Per aumentare la resistenza, i ricercatori hanno cercato di individuare profili di inclinazione ottimali.  Il lavoro è iniziato montando dei sensori, direttamente su una turbina in scala ridotta, a sua volta accoppiata ad un ottimizzatore funzionante con algoritmi genetici di apprendimento. Di cosa si tratta? Di una particolare tipologia di algoritmi euristici basati sul principio della selezione naturale.

Quindi muovendo la pala avanti e indietro con angoli, velocità e ampiezze diverse, hanno generato una serie di profili di inclinazione. “Come in un processo evolutivo, l’algoritmo ha selezionato i profili più efficienti e robusti e ha ricombinato i loro tratti per generare una ‘progenie’ nuova e migliorata”. Questo approccio ha permesso a Le Fouest e Mulleners non solo di identificare due serie di profili di passo che contribuiscono a migliorare significativamente l’efficienza e la robustezza della macchina, ma anche di trasformare la più grande debolezza delle turbine eoliche ad asse verticale in un punto di forza. I risultati sono riportati su un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications.

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About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.