Termoutilizzatori, i vantaggi della simbiosi industriale - QdS

Termoutilizzatori, i vantaggi della simbiosi industriale

Giuseppe Mancini

Termoutilizzatori, i vantaggi della simbiosi industriale

Giuseppe Mancini  |
sabato 30 Aprile 2022 - 08:21

A Palermo e Catania un sistema capace di integrare gli impianti che trattano fanghi e reflui. Come realizzare una “filiera” in grado di fornire elettricità, calore e biometano a distretti industriali

La Regione ha annunciato la realizzazione di due termovalorizzatori e immancabilmente si sono sollevate aspre le opposizioni con prospettive di barricate da parte di alcuni ambientalisti oltranzisti, – pochi per la verità – e di qualche esponente politico che guarda più alla prossima contesa elettorale piuttosto che al futuro (e certo al passato) della propria regione. Volendo evitare di strumentalizzare e portare come sempre a sterile e dannoso conflitto da stadio una questione già pienamente risolta in tanti paesi e regioni europee – che purtroppo non siamo riusciti ad imitare – mi limito a poche considerazioni e soprattutto ad una proposta costruttiva.

Un errore la localiccazione del secondo termovalorizzatore

Bene i due termovalorizzatori. Un errore la localizzazione del secondo (e in parte la tipologia). Un errore grave che non ci possiamo permettere. Gli impianti devono stare vicini ai maggiori centri di produzione e quindi c’è poco da fare: Catania e Palermo. Ma c’è un’altra e altrettanto importante ragione per questa scelta, e si chiama simbiosi industriale. Un approccio che chi usa, con cognizione di causa, le parole innovazione e sostenibilità non può certamente trascurare.

La Sicilia, a prescindere dal raggiungimento di quote forse utopiche di RD ha ed avrà ancora tanto rifiuto residuale (a regime un 35-40%) da smaltire nei prossimi anni; ma ha anche serissimi problemi di gestione dei fanghi di depurazione – con molti gestori ingiustamente inquisiti – e ancora nel 2022 (argomento della mia tesi di laurea nel 1994) ha recupero zero del suo bene più prezioso: l’acqua, anche se reflua. E allora, nella possibilità di colmare, dopo decenni, un gap infrastrutturale che vede tutta Europa dotata di sistemi di recupero energetico della frazione residuale del rifiuto perché non fare tesoro di questo infamante ritardo e sviluppare noi per primi un approccio “waste-wastewater-energy nexus”, ovvero l’integrazione industriale di tutti quei sistemi che oggi trattano separatamente rifiuti, acque reflue e fanghi di depurazione per arrivare ad un sistema integrato che possa rendere la Sicilia il riferimento più avanzato e sostenibile al mondo per la reale chiusura dei (diversi) cicli, allontanando per sempre lo spettro dell’insufficienza impiantistica e del costoso e insostenibile (ambientalmente ed economicamente) trasporto fuori regione?

Un modello, da replicare nelle due aree industriali di Catania e Palermo che, proprio attraverso la simbiosi industriale integri 1) l’impianto esistente di trattamento acque reflue, 2) un impianto potenziato di digestione anaerobica per il trattamento contestuale (non necessariamente congiunto) di Forsu e fanghi e 3) uno dei due nuovi impianti di valorizzazione energetica della frazione residuale del rifiuto e degli scarti con produzione di energia elettrica e calore. Una formidabile ottimizzazione energetica che a dispetto di quanto erroneamente a artatamente minacciato da tanti incompetenti, massimizza contestualmente anche il recupero di materia attraverso il riciclo di acque, fanghi e tutti i residui di processo.

filiera-distretti-industriali

Basta dare un’occhiata all’immagine per capire i tanti vantaggi tra i quali in particolare:

  1. Si recupera attraverso la digestione anaerobica il contenuto energetico della Forsu lasciando al più dispendioso (energicamente) compostaggio solo la fase residuale di maturazione con sensibile riduzione di emissioni di CO2 (dirette e indirette) ad esso associate.
  2. Parte del calore generato dalla termovalorizzazione può essere utilizzato (pensate, anche Sicilia…) per condurre la digestione in fase termofila (a 55 °C invece che a 35 °C) e riducendone tempi, volumi e costi, ed aumentando la resa in biogas.
  3. Biogas che a questo punto può essere totalmente convertito in biometano (non occorrendone più una parte per scaldare il digestore) massimizzando quindi resa e incentivi.
  4. Parte del calore da termovalorizzazione può efficentare il processo di conversione del biogas in biometano riducendone i costi per l’utilizzo nei trasporti pubblici, e quindi, ulteriormente, le emissioni di GHG.
  5. Parte del calore da termovalorizzazione può essere impiegata per pre-essiccare i fanghi di depurazione pre-disidratati del comprensorio ai fini di un loro recupero energetico in una linea dedicata dello stesso termovalorizzatore – non solo eliminando il problema oggi drammatico del loro smaltimento finale – ma anche garantendo il recupero del sempre più raro e prezioso fosforo dalle ceneri (recupero di materia critica).
  6. Parte del calore da termovalorizzazione può essere ancora impiegata per supportare aziende esistenti o altre che volessero inserirsi nel distretto industriale sfruttando il calore residuale – a condizioni vantaggiose – per i loro processi a (es. industria di processo agroalimentare), oltre che per le onerose esigenze di riscaldamento e raffrescamento (dal calore si può oggi fare il fresco), in piena ottica di simbiosi industriale, con una sensibile riduzione delle loro emissioni di CO2.
  7. Parte (piccola) dell’energia elettrica prodotta può essere utilizzata per supportare (economicamente) un processo avanzato di trattamento e il sollevamento integrale dei reflui alle aree agricole in modo da rendere competitivo il costo dell’acqua reflua trattata agli agricoltori garantendone il pieno riuso e portando a zero lo scarico nei corpi idrici e i relativi impatti nelle due zone costiere.
  8. La frazione residuale e gli scarti non riciclabili (compreso – per gli addetti ai lavori – il tantissimo 191212 che “sfugge” ai bilanci dei puristi) vengono intanto ridotti in volume (circa al 10%), riducendo enormemente il fabbisogno di discarica e i suoi impatti in termini di consumo di suolo ed emissioni.
  9. La quantità di rifiuto da smaltire in discarica può essere ulteriormente ridotta alle solo ceneri leggere (3% circa in peso del rifiuto totale) previa inertizzazione, in pieno rispetto delle direttive Europee che fissano il limite del 10% al 2035 (e perché non portarlo al 3-5% se si può?) grazie a processi di recupero delle scorie consolidati che permettono di aumentare il recupero di materia complessivo (+5% circa sul totale del rifiuto) avvicinando un obiettivo di riciclo altrimenti più difficile da raggiungere. Bilanci, non chiacchiere.

È oggi impossibile in Sicilia costruire impianti WtE nel centro delle città, come invece è stato fatto nel Nord Europa, per sfruttare appieno la loro produzione di energia termica. Ma c’è ancora una chiara possibilità – anche nelle nostre regioni più calde – di utilizzare gli illustrati vantaggi della simbiosi industriale e urbana localizzando queste strutture in distretti industriali, vicino ai principali impianti di depurazione.

Come una moderna bioraffineria

Attraverso un utilizzo simbiotico della produzione di energia da termovalorizzazione, altrimenti persa in discarica (come accade proprio in questo momento), per supportare i processi di digestione anaerobica, di riuso delle acque reflue e di recupero dei fanghi – nonché la richiesta di ulteriori aziende interessate – il sistema proposto può essere considerato come una moderna bio-raffineria, atta a produrre energia e materiali, in grado di fornire elettricità, calore e biometano in eccesso ai distretti industriali e / o alle città limitrofe, e quindi aumentare in modo significativo la circolarità complessiva favorendo anche per queste regioni – nettamente in ritardo – un significativo riavvicinamento – se non un sorpasso – nel percorso verso il New Green Deal promosso dall’Unione Europea. Tutti benefici determinanti per superare la sterile e incompetente opposizione agli impianti di valorizzazione energetica del rifiuto che sono spesso descritti in modo incoerente e infondato come antagonisti al riciclaggio dei rifiuti e alla massimizzazione del recupero.

Giuseppe Mancini
Professore di Impianti Chimici
Università di Catania

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