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15/12/2018

Economia circolare, fonti energetiche rinnovabili, cambiamento di stile di vita ...

di Fabio Olmi

... tra indispensabile praticabilità reale e qualche “ma” tecnico

Ormai non  passa giorno che non compaiano sui giornali articoli sull’economia circolare, il riciclo dei materiali  e la sostituzione delle energie di origine fossile con quelle  rinnovabili.  Questa attenzione sarebbe un indicatore positivo anche dell’aumento della sensibilità dei lettori per tematiche di assoluta importanza sullo sviluppo sostenibile e sul contrasto al riscaldamento globale, peccato che spesso si generalizzano situazioni al di là del possibile reale, o peggio si contrabbandino idee sbagliate.

Il riciclo dei materiali
Affrontiamo brevemente  la prima tematica.
a promozione dell’economia circolare  e la massimizzazione della  raccolta differenziata dei rifiuti è senz’altro una pratica da spingere al più elevato incremento possibile  [1], tuttavia la separazione di carta, plastiche, vetro e umido (organico), ciascuna incanalata nella propria filiera di recupero, non può mai esaurire  tutto il materiale di rifiuto e sarà sempre accompagnata da una frazione non differenziabile e non più riciclabile. E anche nel recupero delle altre frazioni differenziate si ha sempre al loro interno una parte di materiale non più riciclabile e quindi non reimpiegabile all’interno delle singole filiere. Questo non  sembra essere sufficientemente noto. Facciamo alcuni esempi.

Nella zona di Lucca sono ampiamente diffuse varie industrie per la fabbricazione della carta [2].
Ebbene anche questo materiale, che potrebbe sembrare riciclabile al 100%, comporta un residuo non riciclabile. Un recente articolo apparso su la Repubblica [3] mette in evidenza il problema, e l’industria locale ha progettato un termovalorizzatore per il recupero almeno energetico di quest’ultima frazione. Tuttavia l’opposizione di un’opinione pubblica male informata o mal orientata contro l’inquinamento ne ha bocciato la realizzazione. Dove vengono  smaltiti gli scarti di produzione? Per ora e per la maggior parte continuano a intasare i depositi delle varie industrie. L’impatto che la mancanza di impianti di termovalorizzazione nella Toscana sta provocando sui vari comparti dell’eccellenza dell’industria della Regione è sempre più grave.

Altro esempio è il caso del tessile a Prato e il problema qui è diventato più acuto quando gli scarti del tessile, pari a circa 50.000 tonnellate annue, sono stati riclassificati da Rifiuti Solidi Urbani (RSU) a Rifiuti Speciali (RS) e gli impianti per smaltimento di RS in Toscana mancavano e mancano tuttora. È chiaro che, a parte criminali che hanno imboccato scorciatoie illecite, le aziende serie hanno trasportato i rifiuti finali della lavorazione all’inceneritore di Brescia o Terni o addirittura in Austria e i costi di smaltimento dei ritagli e della peluria sono raddoppiati, mettendo in crisi le aziende stesse. La peggiore soluzione per lo smaltimento di rifiuti classificabili come RSU (come quelli delle cartiere) è largamente diffusa nel nostro paese: li si getta in discarica. Invece anche questa frazione può essere valorizzata ricavando da essa energia in appositi impianti di termovalorizzazione. Marcello Gozzi, Direttore di Confindustria Toscana Nord, sostiene che “non c’è economia circolare senza termovalorizzazione che trasforma in energia lo scarto ultimo del riciclo”  [4]. In questo modo si avrebbe come residuo finale solo una piccola quantità di ceneri. C’è chi sostiene che questo processo risulterebbe inquinante per l’aria e dunque per l’ambiente e per la salute. Esistono però ormai molti esempi di termovalorizzatori realizzati anche in centro di città [5], che, fatti funzionare opportunamente a determinate temperature e con moderni sistemi di depurazione dei fumi, rendono estremamente bassi gli  inquinanti nei fumi di scarico.
Concludendo, non è sufficiente fare la sola differenziata e riciclare le singole frazioni differenziate: anche nel caso dell’attuazione integrale dell’economia circolare si avrà sempre una frazione finale non più riciclabile. Sfruttando un’immagine particolarmente chiara di questo processo riporto una figura (Fig. a lato del titolo) presente in un bellissimo, ampio e ben documentato articolo del prof. Vincenzo Balzani dell’Università di Bologna apparso recentemente sull’organo ufficiale della Società Chimica Italiana, “La chimica e l’industria” [6]. Anche se non riusciremo a sfruttare l’ultima frazione dei residui e dovessimo ricorrere all’uso della discarica, questa  può accogliere quantità di residui estremamente ridotte. Non c’è dubbio, infine, che nella costruzione di manufatti di ogni tipo si dovrà prestare sempre maggiore attenzione a rendere facilmente separabili e recuperabili i componenti di natura diversa (metallo, plastica, vetro, ecc.) con cui vengono costruiti.

Le energie rinnovabili

Affrontiamo brevemente la seconda tematica.
Le fonti di energia rinnovabile costituiscono la risposta al problema della disponibilità di energia sostenibile al più  basso impatto inquinante e c’è chi sostiene che esse potrebbero soddisfare l’intero fabbisogno energetico dei vari Paesi, sostituendo completamente i combustibili fossili (carbone, petrolio, gas naturale). Sempre nell’articolo precedentemente citato, il professor Balzani, dopo ad aver messo in chiara evidenza le “difficoltà connesse alla transizione energetica dai combustibili fossili alle energie rinnovabili” (e aggiunge, dall’economia lineare all’economia circolare e dal consumismo alla sobrietà), riporta lo studio dettagliato fatto da M. Z Jacobson (e collaboratori) della Stanford University denominato WWS (wind, water, sunlight) che, in sintesi, sostiene che le energie rinnovabili possono sostituire completamente le fonti fossili entro il 2050, e presenta una roadmap di transizione per 139 paesi del mondo, compresa l’Italia,  molto più spinta di quelle previste dagli accordi di Parigi [7].  Sostituire come sorgenti di sola energia le fonti fossili non è solo possibile ma è necessario promuoverlo sempre più rapidamente, stante i problemi da loro causati nell’ambito del riscaldamento generale del pianeta e le loro funzioni inquinanti e pericolose per la nostra salute: può essere assunto a testimone di questi fatti il bel libro uscito recentemente del climatologo Luca Mercalli [8].

È scientificamente provato che, per produrre energia elettrica, si possono eliminare i combustibili fossili che alimentano centrali termiche di diverso tipo, mentre l’energia elettrica può alimentare vari altri processi compreso quello della mobilità, almeno su terra e, come risulta da alcune sperimentazioni fatte,  anche per via mare. Ma c’è di più: è notizia di questi giorni [9] che il gruppo Maersk, il colosso danese dei supercontainer, sarà carbon free entro il 2050. L’articolo di Luca Pagni precisa: “… il gruppo ha annunciato che entro il 2030 sceglierà la tecnologia più appropriata per raggiungere emissioni zero” e riporta il comunicato della società: “Non solo i governi, ma anche le imprese devono dare il loro contributo per contribuire a combattere il climate change”. Per sottolineare l’importanza della decisione è bene tener presente che l’80% delle merci viaggia per il mondo via mare e la sola nafta per uso marittimo contribuisce al 3% delle emissioni globali. Sembra invece assai problematico che i possibili sviluppi delle tecnologie portino alla sostituzione dell’attuale mobilità via aerea: come si possono rimpiazzare vantaggiosamente i reattori dei nostri attuali aerei? Il problema è ancora del tutto aperto.

Alcuni "ma..." e qualche implicazione didattica

Fin qui gli aspetti propositivi per agire con successo sulle problematiche trattate. A questo punto ci sono però alcuni ma: che cosa succede per esempio in due essenziali processi industriali di base come quello della produzione del cemento e quello per la produzione del ferro?
Il cemento viene prodotto con  apposite apparecchiature in cementifici. Il materiale di partenza è costituito da una miscela opportunamente dosata di calcare e argilla che viene frantumata e omogeneizzata e immessa, dopo un preliminare riscaldamento, in un lungo tubo rotante inclinato riscaldato dalla combustione di rifiuti e/o di carbone  (l’impiego del gas metano non è economicamente conveniente in Italia). Portando la temperatura a circa 1450°C la miscela di rocce calcina e si trasforma in clinker di cemento (essenzialmente silicati di calcio). Dove si usa metano si potrà sostituire questo con biogas ottenuto dalla fermentazione di recuperi organici, ma la combustione sarà comunque necessaria: è impensabile che un tal processo, almeno allo stato  attuale della tecnologia, possa essere alimentato dall’elettricità.
C’è poi  un altro processo industriale essenziale, in cui la disponibilità energetica termica è legata strettamente  a trasformazioni chimiche indissolubilmente collegate a combustibili fossili. Un altoforno, per esempio, non potrà mai essere alimentato con energie rinnovabili: cerchiamo di capire perché. La disponibilità del metallo più impiegato nell’industria, il ferro, è legata alla trasformazione dei suoi minerali che contengono ossigeno (in genere sono ossidi) e questo va da essi sottratto per ottenere il metallo come tale. Ebbene, la trasformazione in questione avviene in presenza di carbonio e quindi l’uso del carbone nell’altoforno non ha solo la funzione di raggiungere la necessaria temperatura di fusione del ferro ma, combinandosi con l’ossigeno, rende possibile l’estrazione del ferro dai suoi minerali (con produzione di CO2). Talvolta si sostiene che potremmo utilizzare forni elettrici per produrre ferro, ma questi si possono utilizzare solo come mezzi per riciclare quello di risulta da demolizioni di navi, treni, macchine ecc., ma non si  potranno rimpiazzare gli altoforni nella produzione del metallo ferro.

Tenendo presente le eccezioni dei due processi ricordati, per attuare la transizione dall’economia lineare  a quella circolare e per la sostituzione delle energie di fonte fossile con quelle rinnovabili, per evitare il rapido riscaldamento del pianeta, saranno necessari interventi mirati di orientamento e stimolo di tipo politico, sostenuti da altri di natura economico-finanziaria, e profonde modifiche nel modello di sviluppo consumistico per orientarlo verso uno stile di vita meno energivoro e sostenibile perché  basato sulla sobrietà.

 Infatti, è ormai chiaro che un elemento indispensabile al raggiungimento di un’economia circolare, sia legato anche al comportamento responsabile e adeguato di ciascuno di noi: ogni singolo nostro atto che vada incontro a una accurata differenziazione dei rifiuti e al responsabile utilizzo delle energie necessarie alla nostra vita dovrebbe essere compiuto e promosso là dove è possibile. In questo campo mi ritengo fortunato perché, con la  mia  professione di insegnante di scuola secondaria di secondo grado,  sono riuscito a  interagire con molti studenti e a sensibilizzarli sui temi ambientali, aumentando sicuramente la loro consapevolezza dell’esigenza di promuovere la qualità dell’ambiente  orientandone i comportamenti.
Negli anni in cui ho insegnato al liceo “L. da Vinci” di Firenze, nei corsi sperimentali che avevo attivato alla fine degli anni ’70 del secolo scorso, ho suggerito e discusso letture e attuato pratiche di controllo della qualità ambientale (soprattutto sull’acqua e sull’aria della città) con gli studenti delle mie classi quarte.
E inoltre, per allargare agli studenti dell’intero Liceo la sensibilità verso i problemi del rispetto ambientale, ho creato un  “Gruppo ambiente” promuovendo letture e incontri, come pure attività di pulizia di alcune spiagge toscane dai rifiuti di ogni genere abbandonati, in accordo con  le amministrazioni  locali di recupero rifiuti. Si trattava forse ancora di un ambientalismo di tipo naif  e ricordo che  allora era parere diffuso che le energie rinnovabili potessero essere solo integrative di quelle fossili e, ancora, si parlava di green economy ma non di economia circolare. Ho però una nitida memoria, ora accompagnata da un velo di commozione, di quando, nei primi anni Novanta del secolo scorso, invitai nel mio Liceo l’amico prof. Enzo Tiezzi, chimico di chiara fama  dell’Università di Siena. I miei studenti di IV, che avevano letto il suo  libro Tempi storici, tempi biologici  [10] e quelli di V, che avevano letto I limiti dello sviluppo [11], parteciparono con grande interesse e numerosi interventi alla conferenza tenuta da Tiezzi sulle variazioni del clima sulla terra, dove egli presentò i risultati di una ricerca da cui emergeva l’andamento del tutto parallelo  tra l’incremento del valore della CO2 nell’atmosfera, dovuta alle nostre combustioni, e l’aumento dei fenomeni atmosferici di grande violenza (tempeste, uragani, tornado…) verificatisi negli Stati Uniti.

Allora queste cose potevano sembrare preoccupazioni eccessive per eventi molto lontani nel tempo, sensibilità di una minoranza elitaria, purtroppo la realtà di oggi è ben più grave di quello che pensavamo e gli effetti negativi dei cambiamenti climatici anche in varie parti del nostro Paese si registrano ormai nelle cronache quotidiane. Se non si sarà riusciti a livello mondiale a trovare concretamente il modo di intervenire sui fattori che determinano il riscaldamento globale, quale futuro lasceremo in mano ai nostri figli e nipoti?
 

Note

1. ARPAT, Rapporto rifiuti urbani 2017: i dati sulla raccolta differenziata (RD) in Italia, Regione Toscana, 2017. La RD in Italia, riferita all’anno 2016, risulta del 52,5% , dato assai modesto. Se poi si esaminano le percentuali di raccolta differenziata delle varie macro-aree del Paese i dati sono: 64,2% per le regioni settentrionali, il 48,6% per quelle del centro, il 37,6% per quelle meridionali.
2. Silvia Pieraccini, “La carta di Lucca modello di successo”, Il sole 24ore, 5/7/17. Il distretto cartario di Lucca, specializzato nel tissue (carta per usi igienico-domestici) nel 2016 ha avuto un fatturato di 4,4 miliardi di euro e contava circa 200 aziende con circa 10.000 addetti complessivi.
3. Maurizio Bologni, “Marmo, tessile, carta, l’impennata dei costi per smaltire i rifiuti”, la Repubblica, 20/11/2018 , pag. II -Firenze.
4. Ibidem.
5. Cfr. a2a, "Il termoutilizzatore di Brescia", Brescia.
6. Vincenzo Balzani, “Salvare il pianeta: energie rinnovabili, economia circolare, sobrietà”, in La Chimica e l’Industria, n. 5 sett- ott. Parte I,  e n. 6 nov., 2018,  Parte II, pag.22; la versione qui segnalata proviene dalla documentazione di lavoro di una Commissione perlamentare del Senato.
7. Ibid., pag. 7.
8. Luca Mercalli, Non c’è più tempo, Einaudi, Torino, 2018.
9. Luca Pagni, “Maersk, il colosso danese dei supercontainer, sarà carbon-free entro il 2050”, la Repubblica- Economia e Finanza, 5/12/2018.
10. E. Tiezzi, Tempi  storici, tempi biologici, Garzanti, Milano, 1984.
 11. AA.VV., I limiti dello sviluppo, Club di Roma diretto da Aurelio Peccei, EST Mondadori, Milano, 1972.

Immmagini

A lato del titolo: Schema di un sistema di economia circolare.
Nel testo: Pagina iniziale del depliant che illustrava caratteristiche e attività del Gruppo Ambiente.

 

l'autore

Fabio Olmi Chimico, ex insegnante nel Liceo Scientifico, Supervisore al tirocinio nella SSIS, incaricato del Laboratorio di Didattica presso l’Università di Firenze. Ha svolto una trentennale attività di ricerca didattica e formazione docenti, pubblicando vari articoli su riviste nazionali e internazionali.

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