Si prevede che la produzione di plastica raddoppierà entro il 2050. Allo stesso modo, si prevede che le emissioni di plastica derivanti dalla produzione e dallo smaltimento raddoppieranno entro il 2060. Il riciclo della plastica può affrontare sia le emissioni legate alla produzione che quelle allo smaltimento ricircolando la plastica, riducendo la necessità di produzione di plastica vergine e metodi di smaltimento inquinanti.  

Lo standard del settore, il riciclaggio meccanico, è incredibilmente efficiente dal punto di vista energetico e diffuso, ma presenta diverse carenze principali. Il riciclaggio meccanico è specifico per le materie prime, richiede una cernita costosa (nella maggior parte dei casi accetta solo PET, HDPE, PP, LDPE), presenta frequenti guasti dovuti alla contaminazione e produce prodotti di basso valore. 

Il riciclaggio avanzato, una serie di reazioni fisico-chimiche utilizzate per scomporre o estrarre polimeri dalla plastica, è emerso per aumentare il valore del riciclaggio e ridurre la necessità di smistamento. Il mercato del riciclaggio avanzato è cresciuto rapidamente negli ultimi cinque anni, risolvendo alcune lacune tecniche del riciclaggio meccanico e rimanendo carente in altre. 

Innovazioni nel riciclo della plastica 

Le tre tecnologie principali nel riciclaggio avanzato (esclusi la gassificazione e il cracking) comprendono la pirolisi, la depolimerizzazione e la dissoluzione del solvente. Ciascuna tipologia presenta punti di forza e aree di innovazione specifici per migliorare l'efficienza: 

• Pirolisi: Processo termico utilizzato per decomporre le catene chimiche della plastica in idrocarburi di varia lunghezza da raffinare in plastica o carburante. Il processo produce anche gas di sintesi e carbone da mercificare come sottoprodotti o combustibili. Esistono diverse forme di pirolisi, il che complica una chiara definizione tecnologica e un livello di preparazione tecnologica. Detto questo, la pirolisi catalitica sembra nella posizione migliore per emergere come processo commercialmente fattibile con plastica e carburante come potenziali prodotti. 
   
• Depolimerizzazione: Diversi processi rientrano in questa categoria. Generalmente utilizzano una reazione chimica intermedia per scomporre i polimeri PET in monomeri da ripolimerizzare in plastica e tessuti. L’aumento della specificità tecnica migliora il recupero dei materiali e l’efficienza del processo come ad esempio Jeplan's glicolisi o Carbio' biocatalisi. Gli esperimenti attuali si concentrano sul mantenimento delle catene polimeriche più intatte rispetto ai monomeri per esplorare nuovi mercati di derivazione chimica e ridurre i costi energetici di ripolimerizzazione. 
   
• Dissoluzione del solvente: Applicando solventi chimici specifici ai rifiuti di plastica, i riciclatori possono estrarre polimeri mirati, rimuovere contaminanti come adesivi o riciclare rifiuti attualmente non riciclabili come i rifiuti elettronici (RAEE). L’innovazione principale qui va a completare un mercato chiave: l’imballaggio in plastica. Utilizzando algoritmi decisionali e il recupero e la precipitazione mirati ai solventi, o STRAP, i riciclatori possono estrarre diversi strati di polimeri puri nella plastica da imballaggio (circa il 44% di tutta la produzione annuale di plastica). 

Di queste tecnologie, presupponendo una corretta gestione del processo, il fabbisogno energetico e gli impatti ambientali negativi sono (dal più intenso al meno): pirolisi, depolimerizzazione e dissoluzione dei solventi. Nonostante ciò, la dissoluzione del solvente rimane la tecnologia meno commercializzata mentre la pirolisi e la depolimerizzazione sono state rapidamente commercializzate.  

La pirolisi produce idrocarburi come combustibile dopo la raffinazione, inserendosi bene nella produzione di petrolio e gas. Allo stesso modo, la depolimerizzazione è l’unico mezzo commercialmente praticabile per riciclare il PET alimentare, ritagliandosi una nicchia specifica nell’industria alimentare e delle bevande. Uno dei motivi del lento progresso della dissoluzione dei solventi è la necessità di recuperare i solventi dopo il loro utilizzo. Senza questo, la tecnica del riciclaggio non è redditizia. 

Riflettori puntati su un innovatore del riciclo della plastica 

• Macrociclo è un nuovo riciclatore chimico che utilizza elementi sia di dissoluzione del solvente che di depolimerizzazione per il riciclo della plastica. Conservano il massimo valore riducendo il fabbisogno energetico mantenendo le strutture chimiche. L'azienda è entrata nel mercato tessile delle bottiglie di plastica PET per stabilire un punto d'appoggio sul mercato esplorando al tempo stesso prodotti di base riciclati. 
   
• Energia plastica è un riciclatore per pirolisi a microonde incentrato sul PE e sul PP verso i percorsi della plastica e del carburante. L’azienda ha stabilito una solida posizione in Europa con diversi giganti del petrolio e del gas come partner di acquisizione prima di coordinare le strutture statunitensi e asiatiche. 
   
• Jeplan è un'azienda di depolimerizzazione del PET che utilizza specificamente la glicolisi per riciclare il PET da bottiglie di plastica e tessuti. Attualmente dominano il mercato asiatico della depolimerizzazione e hanno deciso di non espandere nuove strutture al di fuori dell’Asia, optando invece per concedere in licenza la loro tecnologia di depolimerizzazione e la tecnologia di estrazione che mercificano i rifiuti tessili ai riciclatori europei e americani. 

Tendenze del riciclo della plastica e prospettive a lungo termine 

In termini economici, il riciclo della plastica è più costoso della produzione di plastica vergine. Questa tendenza è occasionalmente contrastata da alcune materie plastiche come il PET quando le forniture di petrolio sono più limitate. In generale, tuttavia, la depolimerizzazione e il riciclo meccanico del PET hanno ottenuto in media un sovrapprezzo del 10% rispetto alla plastica vergine. Il modello PET sarà emulato da vicino dalla dissoluzione del solvente mentre si avvia verso la maturità commerciale.  

Una potenziale strada sia per la depolimerizzazione che per la dissoluzione del solvente è l’abbinamento con il riciclaggio meccanico. La dissoluzione del solvente può essere utilizzata per rimuovere i contaminanti dalla plastica riciclata meccanicamente, riducendo i malfunzionamenti e aumentando la purezza della plastica. Può anche essere utilizzato come post-trattamento per estrarre i polimeri target dalla plastica mista pellettizzata. Allo stesso modo, la depolimerizzazione può trattare i flussi secondari del PET provenienti dal riciclo meccanico al fine di massimizzare l’estrazione del PET, migliorando la redditività. 

La pirolisi dominerà il riciclaggio avanzato come minimo per il prossimo decennio. Sebbene sia inefficiente dal punto di vista energetico per produrre plastica riciclata, la pirolisi è l’unica soluzione che può essere implementata oggi per riciclare la plastica; il riciclaggio meccanico non può. Per questo motivo, la pirolisi dovrebbe essere considerata una tecnologia di transizione per il riciclo della plastica. È interessante notare che le società petrolifere e del gas sono i principali motori dell’aumento della capacità di pirolisi e si prevede che utilizzeranno la maggior parte dell’olio di pirolisi come sostituto del carburante.  

L’industria del riciclaggio della plastica ha attratto anche molti altri settori interessanti. I produttori chimici come LyondellBasell e SK distribuiscono gli investimenti sul riciclaggio meccanico, sulla pirolisi, sulla depolimerizzazione e sulla dissoluzione dei solventi, segnalando interesse per i diversi prodotti finali di ciascun processo. Le aziende di imballaggio di consumo come Coca-Cola e Nestlé tendono a investire nella depolimerizzazione e nella dissoluzione dei solventi per la loro idoneità diretta al riciclaggio degli imballaggi. Infine, i titani della gestione dei rifiuti come Republic Services e WM hanno silenziosamente costruito centri di riciclaggio regionali, aggirando i riciclatori e capitalizzando il loro accesso monopolizzato ai rifiuti. 

In definitiva, ogni processo presenta inconvenienti significativi sia oggi che in futuro. Detto questo, la dissoluzione dei solventi, il riciclaggio meccanico e la depolimerizzazione presentano evidenti vantaggi ambientali nel ridurre l’inquinamento legato alla plastica e un potenziale commerciale complementare.  

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• Fonte: https://www.cleantech.com/where-plastic-recycling-innovation-is-today/