Le comunità energetiche rinnovabili sono indispensabili per la transizione ecologica e hanno vantaggi ambientali, economici e sociali. Ecco come funzionano.
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Da rifiuto in mare a energia pulita con Green Plasma, quando un problema stimola l’innovazione
L’impresa piemontese Iris ha progettato l’impianto Green Plasma che può trasformare i rifiuti galleggianti in energia senza inquinare. Non solo: può trattare anche le mascherine.
La gestione dei rifiuti in mare rappresenta spesso un problema ambientale perché non si guarda a questi stessi rifiuti come una risorsa. Questo cambio di prospettiva può stimolare l’innovazione sostenibile e la ricerca di soluzioni a ridotto impatto ambientale. E può garantire un maggior benessere per le persone, l’ecosistema marino e il pianeta. Green Plasma riflette questo cambio di passo: l’impianto trasforma i rifiuti galleggianti in energia pulita. A progettarlo l’impresa piemontese Iris che ha voluto aiutare piccole realtà a ripulire spiagge o altri luoghi invasi dai rifiuti. Iris nasce nel 2012 dalla volontà di applicare tecnologie consolidate in campo industriale alla crescita locale sostenibile. L’ingegnere Manuel Lai l’ha fondata dopo aver lavorato quasi 20 anni in una nota azienda automobilistica, mettendo a disposizione le conoscenze così acquisite. Finora il progetto ha coinvolto tanti giovani appassionati e ha maturato collaborazioni con l’Università e il Politecnico di Torino. L’idea ha il sapore dell’economia circolare: recupera scarti per generare nuove risorse.
Ingegner Lai, come funziona Green Plasma?
L’impianto Green Plasma sfrutta la tecnica della pirolisi per la decomposizione termochimica dei materiali organici presenti nei rifiuti. Il processo avviene grazie a temperature elevate e minime quantità di ossigeno. Le grandi molecole polimeriche si frammentano, diventano gassose e sono in grado di trasportare energia. Mentre tutta la parte organica del rifiuto diventa gas, i metalli e i multimateriali, formati da plastica e alluminio, si trasformano in materiali inerti. Uno dei vantaggi, è che Green Plasma può recuperare la componente umida del rifiuto così come si presenta al momento della raccolta, senza ulteriori trattamenti e senza inviare niente in discarica o al termovalorizzatore.
Produce emissioni inquinanti?
In assenza di combustione non sono prodotte ceneri e non è necessario smaltirle. È una grande differenza rispetto ai processi di ossidazione o combustione. Il trattamento dei rifiuti però può rilasciare in aria sostanze critiche: il cloro, che deriva dal pvc usato ad esempio nei cavi elettrici, e lo zolfo, derivante dalla gomma. Per questo il nostro impianto prevede un post trattamento del gas per abbattere lo zolfo e il cloro, oltre che per eliminare il particolato, la parte polverosa trascinata dai gas nell’impianto. Un trattamento che può dirsi “spinto” perché consente di purificare il gas così ottenuto per utilizzarlo in tantissimi modi.
Ad esempio?
Ad esempio, nei motori a gas o nei sistemi a celle a combustibile. In opportune condizioni, cioè lavorando a temperature sufficientemente alte e usando l’ossigeno per consumare tutto il carbonio presente nell’impianto durante la lavorazione, si ottiene una miscela composta al 50 per cento da gas idrogeno e al 50 per cento da monossido di carbonio e metano. Con un gruppo elettrogeno, quindi una componente aggiuntiva rispetto all’impianto che abbiamo progettato, l’idrogeno può essere convertito in energia elettrica. In questo caso, tutto lo zolfo va eliminato altrimenti gli elettrodi non funzionano. Ciò spiega perché abbiamo previsto il post trattamento detto sopra. Esistono anche, e in futuro saranno sempre più usate, soluzioni a celle a combustibile che trasformano direttamente l’idrogeno in energia elettrica. Ci stiamo lavorando.
È energivoro, ha bisogno di tanta energia per funzionare?
Funziona ad alte temperature, circa 700°C, e si alimenta con l’energia elettrica. Per avviarsi il sistema ha un pacco batteria che può essere caricato con il gas recuperato dalla volta precedente o con l’energia prodotta da tecnologie rinnovabili. Quando le batterie sono cariche l’impianto si avvia. Nelle installazioni sul porto privilegiamo l’uso delle tecnologie rinnovabili, immaginiamo un’isola blu in cui ci sono pannelli solari fotovoltaici e una pala eolica e in cui si può ricaricare i mezzi elettrici, magari integrando l’energia prodotta dal moto ondoso o dalle maree. Per recuperare una tonnellata di rifiuti al giorno consuma sino a 25 kilowatt (kW), di contro ne produce circa 125.
Avete sperimentato l’impianto sia nel porto di Ancona che in quello di Genova, Green Plasma è pronto per essere lanciato sul mercato?
È un prototipo. Stiamo seguendo il percorso di sviluppo innovativo noto come technology readiness level (Trl) che attribuisce un valore al grado di maturità tecnologica raggiunto. Su una scala da Trl 1 a 9, siamo al livello Trl 7, corrispondente alla validazione in ambiente operativo. Contiamo di salire l’ultimo gradino e lanciare sul mercato l’impianto entro la fine dell’anno. Stiamo già collaborando con potenziali clienti per la fornitura. Inoltre, il Comune di Ancona è interessato a installarlo in porto mentre quello di La Spezia su un’imbarcazione progettata per recuperare i rifiuti in mare.
Quanto costerà l’impianto?
L’impianto che è in grado di trattare una tonnellata di rifiuti al giorno occupa un’area di sei metri per due e costa circa 250 mila euro. Il costo si riduce notevolmente se si pensa al risparmio immediato corrispondente all’energia che si evita di comprare dal gestore. Abbiamo fatto in modo che i costi di operazione e manutenzione siano i più bassi possibili. All’inizio avevamo previsto di usare un elettrodo in grafite per generare energia e far muovere l’impianto, considerato che si tratta di una soluzione più efficiente dal punto di vista tecnico ma molto costosa. Abbiamo quindi optato per l’induzione elettromagnetica che non prevede un ricambio. Stimiamo che la manutenzione ordinaria richieda annualmente 400 ore.
Si può usare solo per trasformare in energia i rifiuti galleggianti?
Il nostro impianto è adattabile, tiene conto della specificità del rifiuto ma si può usare anche per trattare scarti recuperati a terra. La nostra idea iniziale è stata quella di installarlo a bordo dell’imbarcazione per consentirle di restare in mare più a lungo e di effettuare operazioni di carico/scarico in molo riducendo il proprio impatto ambientale. Abbiamo anche pensato di installarlo sul molo così da ricaricare con energia pulita i mezzi elettrici di trasporto.
Inoltre, può essere d’aiuto in quelle situazioni che si possono definire critiche. Ad esempio, nelle località turistiche durante i periodi di maggior afflusso. O in questo momento di emergenza sanitaria per trattare le mascherine, una tipologia di rifiuto che ha una massa piccola ma occupa molto volume e mette un po’ in crisi il sistema ordinario di trasporto e gestione. Tra l’altro, Green Plasma è piccolo: può essere trasportato e condiviso tra più imprese.
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