Il Codice dell’Ambiente si aggiorna

Entrato in vigore l’11 Aprile 2014, il nuovo decreto recepisce le novità stabilite dall'Unione Europea con la Direttiva n. 2010/75/UE relativa alle attività industriali ad elevato potenziale inquinanti

Il 27/03/2014 è stato pubblicato nella Gazzetta Ufficiale n. 72 – Supplemento Ordinario n. 27 – il D.Lgs. n. 46 del 4 Marzo 2014 recante “Attuazione della direttiva 2010/75/UE relativa alle emissioni industriali (prevenzione e riduzione integrate dell’inquinamento)”, che ha apportato ulteriori modifiche al cd. “Codice dell’Ambiente” (D.Lgs. n. 152/2006), aggiornando le relative norme su autorizzazioni, controlli e sanzioni ambientali per le industrie ad elevato potenziale inquinante.

Entrato in vigore l’11 Aprile 2014, il nuovo decreto si compone di 34 articoli che recepiscono le novità stabilite dall’Unione Europea con la Direttiva n. 2010/75/UE relativa alle attività industriali ad elevato potenziale inquinante, tra cui si annoverano le attività energetiche, la produzione e trasformazione di metalli, l’industria dei prodotti minerali, l’industria chimica, la gestione dei rifiuti, l’allevamento di animali, ecc.: tale Direttiva prevede un approccio alle problematiche ambientali delle attività coinvolte ancor più integrato rispetto a quanto previsto dalla Direttiva 2008/1/CE (cd. «Direttiva IPPC»).
Vengono quindi integrate nel Testo Unico ambientale le regole per l’industria del titanio e le norme in materia di incenerimento e coincenerimento di rifiuti (prima disciplinate dal D.Lgs. 133/2005), inserendole all’interno delle Parti IV (rifiuti) e V (aria), vengono apportate sostanziali modifiche in materia di prevenzione e riduzione integrate dell’inquinamento (AIA) in grandi impianti di combustione e composti organici volatili, già trattati nel Codice dell’Ambiente nelle Parti II (VIA-VAS-AIA) e V (Aria).
Le citate sezioni del T.U. vengono coordinate e revisionate anche per le parti relative all’apparato sanzionatorio: con particolare riferimento alla Parte II del T.U., ovvero quella che disciplina VIA-VAS-AIA, le novità apportate dal D.Lgs. 46/2014 sono dunque assai significative e riguardano in sintesi:

– la modifica del significato di “installazione” e, di conseguenza, una diversa modalità di applicazione dell’AIA sulle installazioni stesse

– l’introduzione dell’obbligo di definire le condizioni dell’AIA (compresi i valori limite di emissione in essa fissati) sulla base delle conclusioni sulle BAT o, in difetto di queste, sulla scorta delle pertinenti conclusioni sulle migliori tecniche disponibili tratte dai documenti pubblicati dalla Commissione Europea (BREFS)

– in caso di impianto non precedentemente assoggettato alla disciplina AIA, la nuova autorizzazione Integrata dovrà richiamare le prescrizioni già contenute nelle autorizzazioni sostituite e prevedere, già in fase di rilascio, le modalità di ripristino delle matrici ambientali del sito che saranno oggetto d’indagine alla cessazione dell’attività industriale. L’introduzione della possibilità di disciplinare in AIA la pulizia e messa in sicurezza vale anche per quelle parti delle installazioni per le quali il Gestore non preveda l’utilizzo nell’ambito del periodo di vigenza dell’AIA stessa

– l’introduzione dell’obbligo di presentare, in sede di domanda di AIA, una Relazione di riferimento recante informazioni sullo stato della qualità del suolo e delle acque sotterranee

– l’introduzione dell’obbligo di prevedere in AIA un controllo delle acque sotterranee e del suolo

– la modifica dei tempi di efficacia e validità dell’AIA e delle modalità di riesame della stessa: 10 anni in assenza di certificazioni, 12 anni per i gestori dotati di certificazione ISO 14001, 16 anni per i gestori muniti di certificazioni EMAS. Sebbene sia stato di fatto prolungato il periodo di validità del provvedimento di AIA, sono stati previsti ulteriori casi in cui l’Autorità competente può riesaminare il provvedimento già rilasciato: tra gli elementi di valutazione che conducono alla decisione di rinnovare o riesaminare il relativo provvedimento ricorre il rispetto di adeguati standards di sicurezza ed igiene sui luoghi di lavoro.

In materia sanzionatoria, D.Lgs. 46/2014 ha modificato l’art. 29 quattuordecies prevedendo, per il reato di esercizio di attività senza AIA o con AIA sospesa o revocata, specifiche aggravanti nel caso in cui l’esercizio non autorizzato comporti lo scarico di sostanze pericolose o la gestione di rifiuti pericolosi: se l’esercizio non autorizzato riguarda una discarica, è inoltre prevista la confisca dell’area.
La sanzione amministrativa generalmente applicabile alla mancata osservanza delle prescrizioni AIA è invece stata diminuita, ma sono state previste anche in questo caso delle pene più severe in casi specifici. Peraltro, qualora siano svolte attività che presentano rischi specifici (ad esempio, la gestione di rifiuti pericolosi o lo scarico di sostanze pericolose), è ora prevista la possibilità di irrogare una sanzione di tipo penale (ammenda da 5.000 a 26.000 euro e arresto fino a due anni).
Ulteriori sanzioni penali sono previste per chi sottopone l’installazione a modifica sostanziale senza autorizzazione o nell’effettuare le comunicazioni agli enti relative alla misurazione delle emissioni.
Il quadro sanzionatorio è stato aggiornato in riferimento alle attività di incenerimento e coincenerimento (art. 261 bis d.lgs. 152/2006), prevedendo le seguenti fattispecie penali: scarico sul suolo, nel sottosuolo o nelle acque sotterranee, scarico di acque reflue evacuate da un impianto di incenerimento o coincenerimento e provenienti dalla depurazione degli effluenti gassosi; dismissione di un impianto di incenerimento o di coincenerimento di rifiuti senza provvedere a bonifica e ripristino; effettuazione di incenerimento o di coincenerimento di rifiuti.
La novità più significativa inerisce alle integrazioni e alle modifiche dell’Allegato VIII alla Parte II del D.Lgs. 152/06, che individua le attività soggette ad AIA, con l’introduzione di nuove tipologie di attività da assoggettare: gli impianti che rientrano “ex novo” nell’elenco del citato Allegato dovranno dunque presentare la relativa istanza entro il 7 settembre 2014.

di Avv. Giorgia Barbieri – funzionario Regione Puglia, Assessorato alla Qualità dell’Ambiente- Servizio Ecologia (@giorbarbi)

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. 

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“.