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CNR: Alamanacco della Scienza

N. 23 - 15 dic 2021
ISSN 2037-4801

Focus - Un anno di ricerca  

Ambiente

Da rifiuti a risorsa

Circa l'80% di tutti i rifiuti marini è rappresentato da oggetti di plastica. Ogni anno una quantità variabile dai 4 a 12 milioni di tonnellate di plastica finisce negli oceani e solo una percentuale pari all'1% rimane in superficie. Il resto in parte finisce sulle coste, in parte si frammenta e/o viene ingerito dagli organismi, ma la maggior parte finisce sui fondali. Affrontare un problema complesso come questo richiede un approccio necessariamente multidisciplinare, volto a sviluppare soluzioni per la loro mappatura, recupero e possibile riciclaggio.

Il progetto marGnet (Mapping and recycling of marine litter and ghost nets on the sea-floor), finanziato dal  Fondo europero per gli affari marittimi e la pesca attraverso l'Agenzia europea per le piccole e media imprese (Easme/Emef) ha previsto tutta una serie di attività volte a raccogliere dati scientifici in merito alla distribuzione dei rifiuti plastici, promuovendo i migliori protocolli e nuove tecnologie di rimozione e soluzioni innovative per il riciclo, senza trascurare gli aspetti legislativi e il coinvolgimento di tutte le categorie interessate, in particolar modo quella dei pescatori. Capofila di questo progetto europeo, che si è concluso a dicembre 2020, è stato l'Istituto di scienze marine del Consiglio nazionale delle ricerche di Venezia, afferente al Dipartimento scienze del sistema terra e tecnologie per l'ambiente, che ha coordinato le attività progettuali in collaborazione con un partenariato costituito da Blue World Institute (Lussino-Croazia), Sintol (Torino), Laguna Project (Venezia) e TechneProjects (Padova).

Le attività, iniziate nel 2019 su due siti pilota situati nell'Adriatico settentrionale - la Laguna di Venezia in Italia e l'arcipelago di Cherso e Lussino in Croazia - sono state articolate in una serie di azioni mirate a monitorare e quantificare i rifiuti marini presenti sui fondali mediante lo sviluppo di modelli di predizione di zone di accumulo e mappatura acustica combinata a indagini subacquee. Per poi procedere, ove possibile, al recupero dei materiali e allo sviluppo di soluzioni innovative per un loro riciclo di tipo chimico.

Uno dei principali risultati di questo progetto è stata infatti la progettazione e la realizzazione di un prototipo completamente portatile in grado di trasformare a un costo ragionevole le componenti plastiche dei rifiuti marini in carburante per imbarcazioni, attraverso l'utilizzo del processo di pirolisi a bassa temperatura, ossia un processo chimico che decompone i materiali mediante calore e in assenza di agenti ossidanti. Il grande vantaggio di questo processo è dato dalla possibilità di utilizzare il rifiuto marino recuperato dai fondali senza necessità di particolari pretrattamenti, che di fatto minano la sostenibilità economica delle soluzioni di riciclaggio di tipo meccanico tentate finora a livello internazionale.

Il prototipo è stato completato da Sintol alla fine del 2019 e i test effettuati su campioni rappresentativi di rifiuti marini provenienti dalla Laguna di Venezia hanno evidenziato come la resa in carburante è stata in genere superiore al 50% in peso. In particolare, attraverso questo processo sono state prodotte tre tipologie di carburante: carburante leggero di alta qualità, che può anche essere efficacemente utilizzato come materia prima per la produzione di nuovi polimeri vergini; gasolio marino, che è il principale carburante target del progetto; olio combustibile intermedio. Le analisi condotte sulle emissioni di gas prodotte durante il processo di pirolisi non hanno identificato la presenza di alcuna sostanza inquinante. Per quanto riguarda il gasolio marino prodotto, è stata altresì verificata la sua corrispondenza con gli standard tecnici ISO 8217 per i carburanti marini, che garantiscono il rispetto delle normative in termini di prestazioni del motore delle imbarcazioni e di protezione ambientale.

Attraverso questo progetto sono state poste le basi per la definizione di una filiera ecosostenibile per la gestione dei rifiuti marini, in grado di superare gli ostacoli normativi che ancora ostacolano sul territorio nazionale la realizzazione di impianti industriali di pirolisi alimentati con rifiuti marini. E di arrivare in tal modo a chiudere il ciclo del recupero per questo tipo di materiali.

A partire dal gennaio del 2021 fino alla fine del 2024, il progetto H2020 Maelstrom (Smart technology for MArinE Litter SusTainable RemOval and Management), finanziato dall'Ue, ha raccolto l'eredità di marGnet ampliandola e sviluppandola, riunendo tutti gli attori principali necessari per affrontare il problema dei rifiuti marini nei suoi diversi aspetti. Sono coinvolti centri di ricerca, aziende che si occupano di riciclo, scienziati marini ed esperti di robotica, per sfruttare l'integrazione di tecnologie complementari per la rimozione e la gestione sostenibile di rifiuti marini in diversi ecosistemi costieri europei. Il progetto modellerà, produrrà e integrerà tecnologie scalabili, replicabili e automatiche co-alimentate da energia rinnovabile e da un carburante di seconda generazione (generato grazie al prototipo realizzato in marGnet) per identificare, rimuovere, separare e riciclare tutti i tipi di rifiuti marini in preziose materie prime.

I risultati ottenuti costituiranno un passo importante verso la neutralità climatica entro il 2050 e il disaccoppiamento della crescita economica dall'uso delle risorse, come previsto dal Green Deal europeo. La rilevanza delle nuove tecnologie sviluppate in marGnet e Maelstrom per il riciclo della marine litter è testimoniata anche dall'esplicito riferimento nel Pnrr che, tra le linee guida contenute in uno dei decreti emessi dal Ministero della transizione ecologica, destina 150 milioni di euro alla “realizzazione di nuovi impianti per il riciclo dei rifiuti plastici (attraverso riciclo meccanico, chimico, “Plastic Hubs”) compresi i rifiuti di plastica in mare (Marine litter)”. Anche alla luce di un recente articolo che analizza in maniera sistematica tutte le soluzioni disponibili per far fronte al problema dei rifiuti marini, uscito su Nature Sustainability, si può dire che il Cnr sta coordinando uno tra i progetti più all'avanguardia su questo tema.

Fantina Madricardo

Fonte: Fantina Madricardo, Istituto di scienze marine , email fantina.madricardo@ismar.cnr.it -