In vigore l’Uno contro Zero per il riciclo dei piccoli raee

I consumatori potranno conferire i piccoli elettrodomestici presso qualsiasi un punto vendita di almeno 400 metri quadrati, senza essere obbligati ad acquistare un nuovo prodotto equivalente

(Rinnovabili.it) – Il riciclo dei piccoli RAEE diventa più facile. Entra oggi in vigore l’Uno contro Zero, il decreto che obbliga i punti vendita della grande distribuzione a ritirare gratuitamente i rifiuti delle apparecchiature elettriche ed elettroniche di piccole dimensioni. Telefoni cellulari, phon da viaggio, mouse, macchinette fotografiche e tutti quegli apparecchi elettronici inferiori ai 25 cm potranno d’ora in poi essere conferiti presso qualsiasi punto vendita di almeno 400 metri quadrati, senza l’obbligo di acquistare un nuovo prodotto equivalente, come avviene invece per il resto dei RAEE con l’Uno contro Uno.

Cosa prevede l’Uno contro Zero

Ritiro obbligato quindi per tutti i grandi distributori e punti vendita, con la possibilità anche per i piccoli rivenditori di aderire volontariamente a questo tipo di raccolta. Il provvedimento prevede anche che i distributori e i rivenditori interessati dal nuovo obbligo informino esplicitamente gli utilizzatori finali della gratuità del ritiro e del fatto che esso non comporta il vincolo a un nuovo acquisto, con modalità chiare e di immediata percezione, anche tramite avvisi facilmente leggibili collocati nei locali commerciali. Inoltre i distributori potranno promuovere anche attraverso le associazioni di categoria, campagne informative o di sensibilizzazione, e iniziative commerciali incentivanti o premiali.

“E’ bene ricordare – commenta Chiara Braga, deputata e responsabile Ambiente del Partito Democratico – che per questo tipo di rifiuti solamente il 14% segue un corretto iter di raccolta differenziata, trattamento e recupero; la parte restante viene spesso dimenticata in fondo a qualche cassetto o armadio, oppure nella peggiore delle ipotesi viene messa nel sacco dell’indifferenziata”. Eppure i piccoli RAEE rappresentano una vera e propria miniera urbana di materie prime seconde: basti pensare che di ogni apparecchio può essere recuperato in media il 95%.

Gli obblighi nazionali nel riciclo dei RAEE

Il nuovo Uno contro zero è uno dei regolamenti previsti dal Decreto legislativo n.49 del 14 Marzo 2014, con cui l’Italia ha recepito nel proprio ordinamento normativo la direttiva europea sull’e-waste. Direttiva che introduce per ogni stato membro precisi target crescenti di raccolta differenziata in ambito RAEE. L’ultimo è scattato dal primo gennaio di quest’anno e prevede l’obbligo di raccogliere il 45% in peso dell’immesso a consumo, pari in Italia a circa 7,5 kg pro capite ogni anno. Al 1° gennaio 2019, dovrà essere invece conseguito un tasso minimo di raccolta pari al 65% del peso medio delle AEE (apparecchiature elettriche ed elettroniche) immesse sul mercato nei tre anni precedenti.

“Per arrivare a questo obiettivo – continua Braga – è necessario un forte coordinamento dei soggetti, portatori di interesse coinvolti. Le dinamiche legate all’economia circolare si possono trasformare così in un solido pilastro della strategia di crescita dell’Unione europea e in particolar modo dell’Italia, povera di materie prime. Il mondo produttivo, in collaborazione con gli Enti locali e i cittadini, deve perciò impegnarsi per affrontare le sfide ambientali sociali e generare benefici concreti per gli individui e le nostre comunità”.

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“.