> FocusUnimore > numero 35 – aprile 2023
PINECOR: Unimore coordinates the project for the recovery of waste from electrical and electronic equipment
The activities of the PINECOR project – Integrated eco-efficient WEEE recovery process, supported by the Italian Ministry for the Environment and Energy Security (MASE), which involves Unimore, as project leader, under the coordination of Prof. Luisa Barbieri of the Enzo Ferrari Department of Engineering, together with Treee Srl, Italy’s leading industrial group in the WEEE sector, and Tre-Effe Forniture Idrauliche Industriali Srl, have come to a head. Waste from electrical and electronic equipment (WEEE) is growing faster than the world’s population: according to the Global E-Waste Monitor 2020 more than 74 million tonnes will be generated by 2030. E-waste is an emerging problem, but also a growing opportunity as a source of resources; a heterogeneous and very complex stream containing a wide range of substances, including various types of plastics and metals, some of which could be very valuable or very dangerous if not properly managed. Following WEEE recycling processes, valuable fractions such as metals, plastics and glass can be recovered in the form of secondary raw materials to be fed back into production cycles. Of great interest in both the European and Italian panorama is the use of glass from WEEE, a complex objective due to the presence of contaminants and toxic metal oxides that undermine the purity of the material. Glass-rich fractions and a fraction containing metals and precious metals were collected from the e-waste. On glass, possible applications in the ceramic sector are being tested, on the metal-rich and precious fraction, environmentally sustainable chemical procedures for pure metal deposition with reuse of the extracting solution are being developed. The partnership between the worlds of research and industry will seek to ensure rapid transferability to the market, through the development of prototypes and the involvement of stakeholders from the business world.
Sono entrate nel vivo le attività del progetto PINECOR – Processo integrato eco-efficiente recupero RAEE, sostenuto dal Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica (MASE), che vede coinvolti Unimore, come capofila, insieme a Treee Srl, gruppo industriale leader in Italia nel settore RAEE e Tre-Effe Forniture Idrauliche Industriali Srl.
I rifiuti da apparecchiature elettriche ed elettroniche, i cosiddetti RAEE, crescono più velocemente della popolazione mondiale: secondo il Global E-Waste Monitor 2020 entro il 2030 si arriverà a generarne oltre 74 milioni di tonnellate. La crescita maggiore registrata nel 2019 è costituita principalmente da apparecchiature di piccole dimensioni, da apparecchiature di grandi dimensioni come lavatrici e asciugatrici e da apparecchiature di scambio di temperatura, come frigoriferi e condizionatori. Sono questi ultimi ad avere avuto il più alto tasso di crescita (+7%) rispetto al 2014.
I rifiuti elettronici sono un problema emergente, ma anche una crescente opportunità di fonte di risorse; un flusso eterogeneo e molto complesso nel quale rientra un’ampia gamma di sostanze, tra cui varie tipologie di materiali plastici e di metalli, alcuni dei quali potrebbero risultare di grande valore o molto pericolosi se non adeguatamente gestiti. A seguito di processi di riciclo RAEE, frazioni di valore quali metalli, plastica e vetro, possono essere recuperati sotto forma di materie prime seconde da reimmettere nei cicli produttivi.
Di profondo interesse nel panorama sia europeo che italiano è la valorizzazione del vetro da RAEE, soprattutto considerando che tale frazione in alcuni apparecchi elettronici a fine vita rappresenta la parte preponderante (75%-80% in peso nei moduli fotovoltaici); eppure questo obiettivo non è di facile perseguimento a causa della presenza di contaminanti e ossidi di metalli tossici che minano la purezza del materiale.
rifiuti target presenti in Fig.1
“PINECOR si propone di sviluppare delle soluzioni tecnologiche focalizzate all’ottimizzazione dei trattamenti di recupero e di purificazione del vetro, dei metalli (di base e preziosi) e delle frazioni silicee dal riciclaggio dei RAEE, al fine di creare – osserva la Prof.ssa Luisa Barbieri del Dipartimento di Ingegneria “Enzo Ferrari” di Unimore che ne coordina l’attività – innovative catene di processi di riutilizzo. PINECOR intende ridurre gli sprechi e ottimizzare i processi di recupero delle materie seconde evolvendo in un’ottica di sostenibilità ambientale, economica e sociale. Questo viene effettuato attraverso un sistema integrato ed eco-efficiente di tecnologie innovative che integra approcci meccanici e chimici finalizzati a incentivare il riutilizzo non solo delle frazioni principali provenienti dal riciclo di prodotti a fine vita, ma anche dei residui che a oggi vengono inviati a smaltimento e rappresentano un costo. Nell’ottica “close the loop” verranno sviluppate nuove e promettenti catene di valore delle materie prime seconde mediante un approfondito studio qualitativo per il riutilizzo eco-sostenibile delle frazioni recuperate in specifici settori applicativi, dai più comuni a quelli in crescente espansione”.
Le attività progettuali, iniziate a marzo 2022, hanno una durata di 2 anni.
I rifiuti target sono stati individuati in quei raggruppamenti RAEE più soggetti al trend di crescita: R1 – Apparecchiature refrigeranti, nel quale sono stati considerati i frigoriferi; R2 – Grandi bianchi, nel quale sono state selezionate lavatrici e R4 – PED (Piccoli Elettrodomestici), CE (Elettronica di Consumo), utensili, giocattoli e Home Fitness, ITC (tecnologie dell’informazione e della comunicazione) e apparecchiature illuminanti, nel quale sono stati scelti elettronica di consumo e pannelli fotovoltaici.
Dai rifiuti elettronici selezionati, mediante processi di pretrattamento meccanico e automatizzato, sono state raccolte frazioni ricche di vetro (vetro ripiani frigo, vetro oblò lavatrici, vetro pannello FTV) e una frazione contenente metalli e preziosi. Sul vetro, preventivamente macinato, si stanno testando possibili applicazioni nel settore ceramico come nella formulazione di fritte utilizzate nel campo degli smalti ceramici (in particolare, smalti per piastrelle e tegole). Sulla frazione ricca in metalli e preziosi si stanno mettendo a punto procedure chimiche ecosostenibili di deposizione di metalli puri con riutilizzo della soluzione estraente.
Il partenariato tra il mondo della ricerca e quello industriale cercherà di garantire una rapida trasferibilità sul mercato, attraverso lo sviluppo prototipale di processo e di prodotto e il coinvolgimento di manifestatori di interesse del mondo imprenditoriale.
