Cucinare la plastica in olio

Sviluppato nell'ambito del progetto europeo PLASTICE sotto la guida del Professore Associato Dr. Shiju Raveendran dell'Istituto Van 't Hoff per le Scienze Molecolari dell'UvA, il processo di liquefazione solvotermica (STL) trasforma i rifiuti plastici misti in olio utilizzando solvente, calore, catalizzatori e pressione elevata. L'olio di colore marrone scuro contiene molecole che possono essere utilizzate per produrre nuove plastiche vergini, chiudendo così il ciclo del riciclaggio.

Una caratteristica fondamentale del processo è che divora contemporaneamente tutti i tipi di plastica. Offre quindi una soluzione per il riciclaggio di flussi complessi e misti di rifiuti plastici urbani. Attualmente, questi rifiuti richiedono un'ampia selezione prima di poter essere riciclati. In molti casi, vengono inceneriti o finiscono in discarica.

Esperimenti di laboratorio di successo

Il progetto di ricerca PLASTICE, finanziato dall'UE, mira a chiudere il ciclo del riciclo della plastica attraverso nuove vie di conversione. Su un budget totale del progetto di quasi 20 milioni di euro, Raveendran ha ricevuto oltre 1,5 milioni di euro per lo sviluppo del processo STL. Dopo un ampio sviluppo in laboratorio, il processo sta ora entrando nella fase cruciale della dimostrazione, con un livello di preparazione tecnologica (TRL) pari a 6/7, un passo fondamentale sulla strada verso l'implementazione industriale.

Negli ultimi anni, il team ha sviluppato e testato nuovi catalizzatori solidi nanostrutturati che consentono una lavorazione efficiente della materia prima plastica. Gli esperimenti di laboratorio hanno dimostrato che dopo soli 30 minuti di reazione, il processo produce tre prodotti: gas, olio e carbone. Il carbone viene poi filtrato, l'acqua viene recuperata e riutilizzata e l'olio viene separato: pulito, pronto e con un reale potenziale come materia prima per nuove materie plastiche. La ricerca di laboratorio ha incluso studi cinetici, modellazione di fluidodinamica computazionale (CFD), analisi tecno-economiche e indagini sull'utilizzo dei sottoprodotti del processo. I risultati sono già stati pubblicati su importanti riviste internazionali.

Raveendran: "Abbiamo acquisito una profonda conoscenza del processo e siamo fiduciosi che meriti di essere scalato a volumi rilevanti dal punto di vista industriale. Per questo motivo abbiamo progettato e realizzato un reattore pilota come primo importante passo verso l'applicazione reale".

Recipiente del reattore da 25 litri

Il sistema è stato sviluppato in collaborazione con un partner indiano specializzato in sistemi di processo industriali. È dotato di un recipiente del reattore da 25 litri, di serbatoi di stoccaggio, di sistemi di sicurezza integrati e di funzionalità di controllo in loco e a distanza.

In aprile, alla presenza di Raveendran, è stato completato con successo l'importantissimo test di accettazione in fabbrica, che ha confermato che l'impianto pilota è pronto per l'uso. Durante lo sviluppo sono state effettuate valutazioni complete della sicurezza e dei processi, compresi studi HAZOP, mentre i progetti ingegneristici sono stati approvati da Bureau Veritas.

L'impianto è attualmente in fase di assemblaggio in un'unità trasportabile su skid prima della spedizione dall'India alla Spagna. Si prevede che diventi operativo quest'estate presso il sito del partner di PLASTICE COGERSA, un'azienda pubblica di gestione dei rifiuti con sede nella regione delle Asturie. Insieme a COGERSA, i ricercatori dell'UvA valuteranno le prestazioni della tecnologia su flussi di rifiuti plastici "reali". Raveendran è ansioso di ottenere i risultati: "I nostri esperimenti di laboratorio includevano già rifiuti plastici reali, ma sicuramente incontreremo sfide che non potevamo prevedere completamente. È proprio questo lo scopo di questa fase di scale-up: portare la tecnologia verso una reale rilevanza industriale".