sono nemmeno considerati riciclabili negli impianti di selezione e finiscono nell ’ inceneritore come rifiuti residui . Molti degli odierni sensori non riescono a riconoscere la plastica nera , e anche i vasetti di yogurt con coperchio in alluminio finiscono per errore prima con l ’ alluminio e poi tra i rifiuti residui ”.
Primo piano del modello dimostrativo : i materiali plastici di diverso colore e composizione vengono selezionati con sensori e ugelli di aria compressa (© Holger Jacoby )
Oggi rifiuti , domani una risorsa preziosa Il progetto Waste4Future sta quindi sviluppando una suite di sensori adatti agli impianti di selezione che , tra le altre cose , è in grado di rilevare anche particelle nere tra i rifiuti . Una combinazione intelligente di diversi sensori della suite , tra cui sensori a infrarossi e a terahertz , è in grado di determinare sia i parametri per la selezione del materiale nel modo migliore possibile sia il livello di degradazione del campione . L ’ età del materiale del campione è rilevante per valutare se e in che modo sia adatto al riciclo meccanico . Se è troppo deteriorato , non può più essere riciclato meccanicamente , ma solo chimicamente . Le proprietà possono essere identificate mediante i sensori , che rilevano e mettono a confronto varie proprietà fisiche delle materie plastiche ( ottiche , termiche , ecc .) utilizzando la tecnologia dei sensori , alcuni dei quali sono stati sviluppati internamente da Fraunhofer . I dati raccolti vengono quindi incrociati e valutati utilizzando tecniche di apprendimento automatico ( machine learning ). La suite di sensori per l ’ identificazione dei rifiuti è installata sopra il nastro trasportatore dell ’ impianto di selezione . Un soffio d ’ a- ria compressa provvede a separare i materiali target ricercati o i contaminanti indesiderati . Le plastiche clorurate come il cloruro di polivinile ( PVC ) possono creare problemi nei processi di riciclo chimico . Il contenuto di cloro infatti può causare una corrosione significativa dei macchinari . In generale , più la plastica è pura , maggiore è la qualità del materiale riciclato . Quando la plastica viene rilevata dal sensore , vengono generate enormi quantità di dati . “ I gemelli digitali aiutano a ridurre la massa dei dati fino a isolare i dati essenziali e a trasmetterli a un modello di sistema di valutazione che stiamo sviluppando nell ’ ambito del progetto . In questo modo si passa da una catena di riciclo basata sul processo a una catena di riciclo basata sui materiali ”, afferma il ricercatore . Fattori come il consumo di energia e l ’ impronta di carbonio vengono presi in considerazione nel processo . La combinazione tra tecnologie di selezione innovative , gemelli digitali , apprendimento automatico e modello di valutazione consente di elaborare in modo dinamico il percorso di riciclo più sensato dal punto di vista tecnico , ecologico e finanziario per un determinato flusso di rifiuti . Il modello di sistema di valutazione calcola l ’ impatto sull ’ ambiente e fornisce informazioni su aspetti come ad esempio la quantità di energia consumata per produrre una tonnellata di nuova plastica . Questo consumo di energia viene confrontato con l ’ energia necessaria per il recupero energetico della plastica . Il modello di valutazione analizza le varie opzioni di riciclo della plastica in modo tale consentire un vero confronto . Le varie figure coinvolte nel progetto studiano potenziali processi di riciclo meccanici ( estrusione per fusione , purificazione e frazionamento a base di solvente ) e chimici ( solvolisi , pirolisi , gassificazione ) testandoli per verificarne l ’ idoneità per il trattamento di rifiuti plastici di diversa composizione . Alla conclusione del progetto , nel prossimo dicembre 2024 , sarà possibile confrontare i componenti realizzati con plastiche di riciclo con quelli prodotti da resine vergini .
Economia circolare al posto del recupero energetico “ Una società sostenibile caratterizzata da processi climaticamente neutri richiede adeguamenti significativi delle catene del valore che possono essere ottenuti solo attraverso l ’ innovazione . Nell ’ ambito del progetto , stiamo elaborando il miglior percorso possibile per il riciclo e il processo di selezione ottimale tenendo conto degli aspetti finanziari ed ecologici , contribuendo così a una significativa riduzione delle emissioni di carbonio rispetto al recupero di energia e promuovendo la riciclabilità dei rifiuti contenenti carbonio ” afferma il ricercatore .
Gli istituti Fraunhofer coinvolti nel progetto
• Istituto di ricerca Fraunhofer per il riciclo dei materiali e le strategie delle risorse IWKS
• Istituto Fraunhofer per la fisica delle alte frequenze e le tecniche radar FHR
• Istituto Fraunhofer per le tecnologie e i sistemi ceramici IKTS
• Istituto Fraunhofer per la resistenza strutturale e l ’ affidabilità dei sistemi LBF
• Istituto Fraunhofer per la microstruttura dei materiali e dei sistemi IMWS
• Istituto Fraunhofer per l ’ optotronica , le tecnologie di sistema e lo sfruttamento delle immagini IOSB
• Istituto Fraunhofer per l ’ ingegneria di processo e gli imballaggi IVV
• Istituto Fraunhofer per le prove non distruttive IZFP
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