Recupero energetico

Nei paragrafi successivi, molto brevemente, sono stati riportati alcuni approfondimenti circa le tipologie di recupero energetico possibile mediante l’utilizzo dei PFU.

1.6.8.1 Industrie dei cementi e produzione di fuliggine

L’adeguamento normativo del nostro Paese alle direttive dell’Unione Europea comincia a produrre i primi effetti anche nel settore energetico coinvolgendo in maniera interessante alcuni comparti dell’industria. In particolare, anche in Italia è ora consentito l’utilizzo dei pneumatici fuori uso ad elevato contenuto energetico come combustibili non convenzionali nei forni da cemento. I pneumatici al termine del proprio ciclo di vita grazie ad un potere calorifico di circa 7.500Kcal/kg, costituiscono un’ottima risorsa energetica. Questa rappresenta la forma di recupero di pneumatici usati, in termini quantitativi, più rilevante. Attraverso opportuni pretrattamenti del pneumatico fuori uso è possibile ottenere vantaggi di tipo tecnico – ambientale – economico. L’utilizzo in cementeria ne comporta alcuni, i principali sono:

 miglioramento delle emissioni (SO2 in particolare);

 risparmio sui costi del combustibile;

 riduzione delle attività di estrazione del carbone e altre fonti non rinnovabili;

 riduzione dei rifiuti inviati a discarica.

Sotto questo aspetto possono nascere due tipi di problematiche in funzione della tipologia del forno:

 scelta della pezzatura del pneumatico triturato;

 punto di immissione nell’impianto del combustibile pneumatico.

Questi aspetti possono essere ottimizzati da un’analisi di compromesso tra costi e tecnologia. Durante il processo produttivo del cemento, il riutilizzo dei pneumatici fuori uso può avvenire in diversi punti di alimentazione, ma sempre nella linea di cottura del clinker dove vengono raggiunte e mantenute per diversi secondi temperature tra 1000 e 2000 ° C:

 al bruciatore principale del forno, con utilizzo in forma di gomma polverizzata;

 al bruciatore ausiliario del forno, posto tra il forno rotante ed il sistema di preriscaldo del materiale in alimentazione, in apposita camera di combustione dove si impiegano pneumatici triturati con pezzatura di 50 - 100 mm;

 al bruciatore ausiliario o in un punto intermedio del forno, alimentato con pneumatici interi.

Ne consegue che:

 si realizza un recupero totale dell’energia, in quanto l’energia termica fornita dal combustibile non convenzionale sostituisce quella risparmiata in combustibili convenzionali;

 il riutilizzo nei forni da cemento non dà luogo alla formazione di residui solidi, scorie o liquidi ( in quanto le ceneri di combustione vengono inglobate nel clinker ) e ai problemi relativi al loro smaltimento con cui i forni convenzionali devono fare i conti.

L’utilizzo di combustibile non convenzionale non modifica le caratteristiche chimico – fisiche del clinker prodotto dal processo di cottura. Gli effetti ambientali sono significativi:

 non si prospettano rischi di inquinamento del suolo e delle acque, in quanto il riutilizzo avviene senza la produzione di residui solidi né liquidi;  i forni sono dotati di impianti di abbattimento delle polveri sospese nei gas

emessi, la concentrazione di ossidi di zolfo nelle emissioni viene ridotta grazie alle caratteristiche chimico-fisiche del processo, in cui la SO2 viene

quasi completamente fissata nel clinker;

 si verifica una riduzione del tenore di ossidi di zolfo nei gas emessi grazie al minor contenuto dello zolfo nei pneumatici rispetto al combustibile tradizionale (2% contro 5%);

 si consente la distruzione totale di tutti i composti organici – date le elevate temperature ed i tempi di permanenza - e non si registrano aumenti significativi dei metalli emessi21.

In altre industrie il processo viene sfruttato per la produzione di fuliggine (carbon black), questo procedimento sottopone i pneumatici usati a una pirolisi controllata (500°C). Oltre al carbon black vengono prodotti idrocarburi, gas combustile e rottami d’acciaio. Il carbon black è utilizzato per la fabbricazione di gomma, colori, toner e materie plastiche. La quantità di metalli pesanti contenuta nella fuliggine dipende dalla preparazione.

1.6.8.2 Produzione di energia elettrica

Alcune centrali elettriche sono progettate per bruciare PFU con lo scopo di minimizzare i costi del carburante. La tecnologia è consolidata. Durante la combustione, i pneumatici sono riposti su una grata a letto fluido. Questa tipologia di impianto favorisce il flusso dell'aria sia sopra che sotto ai pneumatici aiutando la combustione e il raffreddamento della griglia. La griglia inoltre permette alle scorie e alla cenere di passare al sottostante sistema di trasporto che li invia ai silos per la successiva collocazione. Un sistema di bloccaggio per i metalli separa la parte acciaiosa dai pneumatici bruciati. Ogni forno possiede la relativa caldaia. La caldaia produce vapore che comanda una turbina con generatore.

1.6.8.3 Produzione di vapore

L'incenerimento avviene all’interno di apposite caldaie, nelle quali è fatta passare, attraverso opportune condutture, l’acqua con conseguente produzione di vapore. Questo è principalmente usato nelle industrie dei pneumatici e della ricostruzione, infatti, esso è indispensabile per il processo di vulcanizzazione. Tale impianto è, infatti, solitamente abbinato ad un processo per la realizzazione di pneumatici nuovi o ricostruiti.

21

G. Girelli Carasi, Recupero energetico - La combustione in cementerai, Rapporto Argo 2001 - Indagine sul riciclo dei Pneumatici Usati, pp. 47-48

1.6.8.4 Inceneritori di rifiuti

L'incenerimento di pneumatici vettura in piccole quantità unitamente a rifiuti domestici è comunemente praticato. Il funzionamento del forno non ha effetti negativi tenendo conto dell'inserimento di pneumatici in percentuale non superore al 10% in peso. In sostanza, i PFU aiutano a colmare lo svantaggio nella produzione di calore quando si abbassa il potere calorifico dei rifiuti domestici. Quando il potere calorifico è più alto della media i PFU non dovrebbero essere aggiunti fino a che la temperatura del forno è a livelli superiori alla normalità.

1.7 Analisi della quantità di pneumatici immessi nel mercato: la situazione