Rinnovabili • riciclo dei rifiuti

Rifiuti, via libera definitivo al piano regionale per la chiusura del ciclo

Presidente Toti e assessore Giampedrone: “Svolta storica che traguarda autonomia della Liguria, già pronti progetti per circa 140 milioni dal Pnrr”ligur

riciclo dei rifiuti
via depositphotos.com

Un traguardo “assolutamente impensabile fino al 2015”

Genova. “Quella di oggi è una svolta storica, senza precedenti per questa regione.

Per la prima volta il Piano punta alla chiusura completa del ciclo dei rifiuti: un traguardo assolutamente impensabile fino al 2015 e che oggi, grazie al lavoro fatto da allora, soprattutto per spingere l’aumento della raccolta differenziata, non solo è realizzabile ma vede già pronti progetti condivisi con gli enti territoriali per oltre 138,4 milioni di euro, valutati positivamente per la conformità al Piano Nazionale di ripresa e resilienza.

L’approvazione del Piano ci consentirà di attingere a quelle risorse e realizzare soprattutto gli impianti che contribuiranno alla chiusura del ciclo dei rifiuti, in modo che la nostra regione possa conquistare l’autonomia in questo settore”.

Così il presidente della Regione Liguria Giovanni Toti, a seguito del via libera definitivo da parte del Consiglio regionale al nuovo Piano di gestione dei rifiuti e delle bonifiche.

Il Piano, approvato nel dicembre scorso dalla Giunta, ha superato la fase di consultazione pubblica della Valutazione Ambientale Strategica e rimarrà valido fino a 2026.

Il nuovo piano dei rifiuti punta a una riduzione alla fonte della produzione di rifiuti urbani (-4% al 2026) e ad aumentare ulteriormente la raccolta differenziata (fino a un minimo del 67% sempre nel 2026), con nuove azioni di prevenzione e la promozione della tariffazione puntuale.

Inoltre prevede la sostanziale conferma dell’assetto impiantistico per il trattamento dell’indifferenziato, incentrato sui 4 poli di Colli (IM), Boscaccio (SV), Scarpino (GE) e Saliceti (SP), e per il recupero della frazione organica.

Il documento prevede inoltre un nuovo impianto d’ambito regionale che valorizzi il rifiuto indifferenziato in uscita dagli impianti di trattamento meccanico biologico, mediante un approccio preferibilmente “waste to chemical”, cioè producendo “green fuels” quali idrogeno e metanolo che possano essere impiegati in distretti verdi, con forte effetto di decarbonizzazione; in alternativa saranno valutate tecnologie di valorizzazione energetica.

L’obiettivo infatti è valorizzare tali rifiuti per rendere la discarica uno strumento residuale e compiere il passo decisivo per la chiusura del ciclo a livello regionale, evitando l’invio di rifiuti fuori regione, minimizzando gli impatti ambientali e ottimizzando i costi.

Il piano non localizza il nuovo impianto, per cui saranno necessari specifici canali di finanziamento, ma definisce criteri localizzativi che saranno alla base della futura scelta del sito di intesa con gli enti interessati.

“Sono orgoglioso di questo risultato – spiega l’assessore regionale all’Ambiente e al Ciclo dei Rifiuti Giacomo Giampedrone – che è frutto di anni di impegno costante da parte della Giunta regionale, un lavoro che ha consentito di raggiungere risultati importanti in questi anni: siamo passati da una situazione definita ‘arcaica’ nel 2014 dalla commissione bicamerale d’inchiesta sul ciclo dei rifiuti, ad un sistema moderno, ambizioso, con una prospettiva di grande implementazione impiantistica per i prossimi anni, in grado di valorizzare i vari flussi e che sancirà il vero salto di qualità nella gestione del ciclo in Liguria.

Sul fronte della raccolta differenziata si è registrato un trend di costante aumento negli ultimi anni, crescendo dal 38,63 del 2015 al 55,71 del 2021, con ben 17 punti percentuali di differenza.

Adesso dobbiamo fare un ulteriore passo avanti: non solo confermiamo l’assetto impiantistico attuale per provincia, ma si prevede un ulteriore impianto di riciclo della parte secca dei rifiuti solidi urbani che al momento va ancora in discarica.

Una struttura al servizio di tutta la regione funzionale e che corrisponda ai criteri localizzativi del piano.

L’ottima notizia è che in questi mesi abbiamo lavorato d’anticipo per poter accedere alle risorse del Pnrr: abbiamo svolto una funzione di ricognizione e coordinamento delle 58 proposte progettuali avanzate dagli enti pubblici ai fini del finanziamento, valutandone la conformità ai contenuti del Piano.

I progetti si articolano su tre linee di intervento: il miglioramento della rete di raccolta differenziata, ammodernamento e realizzazione di nuovi impianti per il trattamento e il riciclo dei rifiuti urbani provenienti dalla differenziata e ammodernamento delle linee di trattamento dei fanghi di depurazione dell’area metropolitana e del savonese.

Con l’approvazione del piano si è avviato un percorso finalizzato alla riduzione delle capacità operative degli impianti di trattamento dell’indifferenziato (TMB) di Vado Ligure e Saliceti”.

Per quanto riguarda i rifiuti speciali il nuovo Piano prevede nuove azioni in tema di rifiuti inerti, rifiuti da costruzione e demolizione e terre e rocce da scavo, oltre a percorsi per trovare soluzioni locali per flussi di rifiuti quali fanghi da depurazione o rifiuti sanitari.

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Rinnovabili • Batterie al sodio allo stato solido

Batterie al sodio allo stato solido, verso la produzione di massa

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
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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 Na2Sx 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 .

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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.


Rinnovabili • fotovoltaico materiale quantistico

Fotovoltaico, ecco il materiale quantistico con un’efficienza del 190%

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

fotovoltaico materiale quantistico
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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. 

leggi anche Fotovoltaico in perovskite, i punti quantici raggiungono un’efficienza record

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“.

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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.