Termovalorizzatori: Le 7 Cose Che Contano Davvero

Valorizzare significa “dare valore”, promuovere” in modo che si realizzino benefici: i termovalorizzatori sono inceneritori con una “cosa” in più. La termovalorizzazione aggiunge un vantaggio, ma ci sono 7 solide evidenze che ci fanno capire quanto il tema sia delicato e lo sarà sempre di più in futuro.

Detta così, parrebbe abbastanza “forzato” ritenere che gli inceneritori possano valorizzare qualcosa.

In questo caso faremo uno sforzo e cercheremo di valutare i benefici della trasformazione.

Si, trasformazione da inceneritori a termovalorizzatori: perché, di fatto, sono la stessa cosa.

Nomenclatura diversa per sottolineare il recupero energetico dalla combustione dei rifiuti. Non dimentichiamoci mai, però, che c’è un aspetto dimenticato, che non può essere omesso.

La vita del rifiuto (in particolare quello organico) deve essere “allungata” per permettere ai rifiuti di diventare uno strumento di risanamento ambientale prima di essere destinati all’incenerimento.

Solo così potremo “valorizzare” un impianto che, in termini ambientali, rischia di produrre energia a discapito di altre importanti azioni per il pianeta.

Termovalorizzatori come evoluzione dell'incerimento
Termovalorizzatori come evoluzione dell’incenerimento

Termovalorizzatori: Perchè Considerarli A Parte

La decisione di considerare inceneritori e termovalorizzatori separatamente potrebbe risultare poco comune: in realtà è giustificata dal seguente motivo.

Vogliamo focalizzare l’attenzione sull’aspetto energetico, non tanto su quello ambientale che è considerato nell’articolo dedicato di un’altra categoria.

Sul piano ambientale diremo alcune cose, per mettere sulla bilancia i costi ed i benefici.

Il tutto alla luce di un’azione di “prevenzione” o potremmo dire di “cautela aggiunta”.

Il rifiuto deve essere usato per finalità ambientali prima di essere incenerito.

Stessa resa energetica dal rifiuto (o quasi), ma enorme aiuto al risanamento ambientale.

Come dire, energia + risanamento fanno meglio che energia da sola.

E’ matematica, pura e semplice.

Quando poi il risanamento con i rifiuti permettesse di andare a produrre altra energia, sarebbe uno straordinario successo.

Luci ed ombre dei termovalorizzatori – immagine STEAG

Inceneritori e Termovalorizzatori: Il Passaggio Del Testimone, O Forse No

Secondo una certa linea di pensiero, ogni inceneritore dovrebbe diventare un termovalorizzatore.

L’idea alla base è quella di associare alla riduzione del rifiuto il recupero di energia, per aggiungere “valore”, appunto, a questo processo.

Tuttavia, dobbiamo essere molto attenti a questo passaggio, perché nasconde alcune insidie.

In pratica, in alcuni casi, un inceneritore potrebbe funzionare anche come tale, senza necessariamente passare alla termovalorizzazione.

Spieghiamo bene questo controverso concetto.

La “corsa” verso l’approvvigionamento energetico rischia di far perdere di vista una realtà importante.

Vale a dire che abbiamo bisogno, appunto, di “energia”, non necessariamente di “impianti” fatti in un certo modo.

Valorizzare prima, termovalorizzare poi – immagine Leeds University

Termovalorizzatori: Una Questione Di Strategia

Ad esempio, se dalla quota di rifiuti destinata alla riduzione in un “semplice” inceneritore sottraessimo tutta la frazione organica (che purtroppo rimane), quella plastica, alcuni metalli, oltre ad altri elementi da riutilizzare in certo modo (e che finiscono o all’incenerimento, oppure in discarica), avremmo quanto segue:

  1. una quantità ridotta di rifiuti e quindi una minore produzione di ceneri risultanti dal processo di combustione
  2. una quantità significativa di “altri rifiuti” utili per produrre immediatamente energia da biomasse, per esempio, o financo (in casi estremi) dalla pirolisi di altri materiali, cosa che potrebbe accadere su scala molto locale
  3. una serie di altri rifiuti di “supporto” alla generazione di rifiuti da biomasse e/o altro, per limitare i costi logistici, di trasporto ed ogni altra voce impattante sull’aspetto economico

Per farla breve, termovalorizzatori che “bruciano tutto” configurano uno spreco di risorse.

Soprattutto per lo sviluppo locale, perché in tal caso, anche senza la “valorizzazione energetica”, la stessa energia potrebbe esere prodotta su scala locale grazie ai rifiuti che non finiscono bruciati.

E’ una prospettiva di distribuzione dell’energia, che poi è il vero problema, superiore a quello dell’approvvigionamento.

Senza contare che, proprio i rifiuti (a patire da quelli organici) che dovremmo “salvare” dall’incenerimento (con o senza valorizzazione energetica) possono diventare il vero “motore” per le comunità energetiche in ottica di autosufficienza.

Schema di un impianto di termovalorizzazione – immagine Parboiler

Termovalorizzatore: Significato

Si tratta di un concetto intuitivo, che non è molto dissimile da quanto già osservato a proposito delle altre centrali energetiche.

La combustione della materia prima (in questo caso i rifiuti, in altri casi il carbone, oppure l’uranio), serve per generare vapore.

Tale vapore successivamente fa girare la turbina ad alte velocità ed un trasformatore rende disponibile questa energia per la distribuzione nella rete.

Una parte molto importante dell’impianto, tuttavia, è quella del trattamento fumi e più in generale dell’inquinamento che si genera dalla combustione dei rifiuti.

Inoltre, il recupero delle ceneri è essenziale, perché esse sono ricche di inquinanti che non devono essere a contatto con l’ambiente esterno.

Inceneritori e termovalorizzatori consentono il recupero dei metalli pesanti.

Cosa essenziale, per rendere le ceneri depositate in discarica praticamente (quasi) innocue, pur se questi trattamenti non sono praticati su vasta scala.

Termovalorizzatori e design una frontiera del presente
Il progetto del nuovo inceneritore di Leeds che mima la natura – immagine EnviroPaul

Termovalorizzazione Fanghi Di Depurazione

Un dibattito che spesso fa capolino è quello di utilizzare i fanghi di depurazione come risorsa per la produzione di energia attraverso la termovalorizzazione.

Partiamo dalla considerazione che la sostenibilità del processo varia (e di molto) a seconda delle condizioni di partenza dei fanghi “candidati” a diventare una risorsa.

Infatti la resa energetica è migliore quando, dopo essere stati sottratti dell’acqua, essi sono asciugati con un processo termico prima di andare alla termovalorizzazione.

Tuttavia, spendere energia per fare questo pre-trattamento dei fanghi diventa sconveniente.

Pertanto è necessario usare calore “riciclato” dal termovalorizzatore, che non contribuisce alla generazione di energia ma serve per andare a pre-trattare i fanghi, prima che essi siano combusti.

Inceneritori e termovalorizzatori sempre più stylish nel mondo
Termovalorizzatore mimetico a Cracovia – immagine Maciej Lulko via Flickr

Oltre la Termovalorizzazione dei Fanghi: Uno Scenario Più Sostenibile

Detto questo, dobbiamo considerare che i fanghi di depurazione non sono, in generale, un buon candidato per la termovalorizzazione.

Non tanto per questioni energetiche ma, ancora una volta, di opportunità ambientale.

  1. prima di tutto, i fanghi devono essere separati dalla componente di nutrienti che li rendono così importanti per l’agricoltura
  2. inoltre, il trattamento per la generazione di biometano appare migliore in termini di sostenibilità e soprattutto di capillarità della distribuzione energetica

Ancora una volta, è una questione di strategia.

E’ meglio rendere disponibile una potenziale fonte energetica per le comunità ove i fanghi vengono abitualmente applicati.

Decisamente peggio è riempire camion di fanghi ed andarli a riversare tutti in pochi impianti energetici sparsi per il territorio.

In ogni caso, sia per la produzione di biometano, che anche per il trattamento termico presso un termovalorizzatore, massima attenzione va data alle potenziali emissioni di metano che il pre-trattamento determina.

Inceneritori e termovalorizzatori, tutto parte dalla corretta separazione dei rifiuti
Dalla separazione dei rifiuti dipendono molti aspetti ambientali – immagini Financial Tribune

Termovalorizzazione Plastica

La plastica ha grande valore, pertanto la sua vera “valorizzazione” è cominciare ad evitare di incenerirla.

Non soltanto per una questione di inquinamento ambientale ma, per esempio, per recuperare idrocarburi che la compongono e così allungare la vita delle “fonti fossili” in un’ottica di “quasi-sostenibilità” anche per i derivati del petrolio.

Anzi, data l’importanza che la plastica riveste nella vita di ogni giorno, sarebbe decisamente il caso di aumentare la sua vita il più possibile.

Questo di pari passo con una sua completa rivalorizzazione ed un riciclo davvero efficace ed efficiente.

Come dire: la plastica non è affatto un nemico, semmai è l’uso o il misuso che se ne fa a renderla pericolosa (come una pistola non è né buona né cattiva, dipende dall’uso che se ne fa).

La “termovalorizzazione” della plastica pertanto dovrebbe avvenire solo per quei materiali che non possono più avere una seconda vita, per le più diverse ragioni.

Teniamo presente che le plastiche generano diossine.

Esse, per quanto possano essere contrastate con i sistemi di abbattimento interno, comunque possono formarsi all’esterno (tramite il meccanismo di formazione de-novo).

Le ceneri risultanti al termine della combutione, inoltre, sono da considerare con maggiore attenzione rispetto a quelle derivate dai rifiuti solidi urbani.

Inceneritori e termovalorizzatori nel contesto dell'economia circolare
Termovalorizzatori ed economia circolare – via Springer Link

Una Soluzione Per La Termovalorizzazione Delle Plastiche

Un pre-trattamento è molto utile per evitare che le plastiche all’interno di un impianto di termovalorizzazione possano diventare un serio rischio per ambiente e salute.

Rischio che c’è sempre meno per gli inceneritori tout-court, in quanto la mancanza di una “valorizzazione” energetica delle plastiche rende meno appetibile un suo conferimento alla combustione.

Il pre-trattamento per le plastiche da considerare con attenzione è quello della de-alogenazione.

In pratica, si tratta di un trattamento (generalmente meccanico e chimico) per rimuovere gli alogeni dai rifiuti plastici (gli alogeni sono fluoro, cloro, bromo, iodio e l’elemento radioattivo molto raro chiamato astato).

La de-alogenazione, eliminando ad esempio il cloro, è importante perché è finalizzato ad evitare la formazione di composti clorurati. Tra questi le diossine, pur se il rischio zero non viene raggiunto.

Citiamo questo specifico pre-trattamento di de-alogenazione perché sono stati utilizzati come additivi sostenibili nel processo prodotti quali la lolla del riso ed il fango rosso.

In un’ottica di economia circolare, unitamente alla riduzione del rischio ambientale derivante dalla termovaloirzzazione della plastica, si tratta di un processo molto interessante.

Inceneritori e termovalorizzatori spesso al centro di proteste
I termovalorizzatori non sono sempre ben accetti – immagine GAfIA

Termovalorizzatori Pro e Contro

Potremmo elencare una serie di ragioni e motivazioni alternative per sostenere l’una o l’altra tesi.

Non esiste, comunque, come sempre, una posizione da seguire senza pensieri.

Ogni decisione che riguarda il territorio ha delle ricadute che vanno considerate prima, non dopo.

Invece di creare un disagio e compensare, va evitato di creare il disagio in prima istanza.

Volendo schematizzare al massimo, potremmo avere quanto segue.

I Pro Dei Termovalorizzatori

Il vantaggio principale dei termovalorizzatori è, appunto, la generazione di energia.

In associazione, c’è la possibilità di “liberare spazio” che ad oggi è occupato da molti tipi di rifiuti che, ad esempio, giaciono in discarica.

Un altro vantaggio è quello di poter controllare bene il processo anche per quanto riguarda le emission.

Cioò è possibile perché si applica ai termovalorizzatori quello che già abbiamo presentato per gli inceneritori.

Sono soluzioni interne allo stabilimento che permettono di raggiungere livelli di “sicurezza” molto maggiori del passato.

Il terzo vantaggio è che con una sapiente gestione dell’impianto (pochi cicli di accensione e spegnimento) e con una dislocazione intelligente sul territorio si può ridurre il problema dei rifiuti e quello energetico in tempi brevi.

I Contro Dei Termovalorizzatori

Tra gli svantaggi, il primo è di opportunità.

Incenerire rifiuti che possono essere utilizzati per risanare da altre parti è sbagliato, quindi è necessario ripensare i criteri di conferimento al termovalorizzatore.

Questo si fa determinando un ordine di priorità che privilegia i rifiuti che non possono in alcun modo avere una nuova funzione.

Il secondo svantaggio è che, per quanto le tecnologie ci possano venire incontro, l’impatto ambientale c’è e, soprattutto, è sempre più “difficile” da vedere.

Questo nel senso che nanopolveri da un lato ed inquinanti emergenti dall’altro non permettono a nessuno di sottovalutare il rischio.

Non solo per le persone, ma anche per le attività produttive che si trovano nelle vicinanze, es. agricoltura.

Il terzo svantaggio è che una programmazione sbagliata, soprattutto nella dislocazione degli impianti, andrebbe a concentrare tutti i rischi ed i problemi anche logistici su specifiche comunità.

Ciò determina uno “spostamento” del danno che, per certi versi, è comune anche al ciclo di vita dell’industria delle rinnovabili (grande questione da affrontare nel prossimo futuro).

Quelli sopra citati sono solo alcuni degli aspetti da tenere sempre in considerazione.

Appare utile ricordare che la vera questione non è “termovalorizzatore si” vs “termovalorizzatore no”.

La domanda da porsi è “termovalorizzatore come” e, quando esso diventa accettabile, passare a domandarsi “termovalorizzatore quanto”.

Termovalorizzazione come funziona
Trattamenti anti-inquinamento in un termovalorizzatore – immagine Renewable Energy World

Termovalorizzatore: Inquina Davvero?

Purtroppo la risposta e si, in quanto il rischio zero non esiste.

Tuttavia, con una buona programmazione strategica, è possibile convivere sostenibilmente anche con questi impianti.

Partiamo dalle cose “grandi”: gas acidi e metalli sono i principali componenti delle emissioni inquinanti di un termovalorizzatore.

La regola generale che va sempre ricordata è che la composizione dei rifiuti all’interno del termovalorizzatore è determinante per il rilascio di queste o quelle emissioni.

Ad esempio, quando vengono combusti fanghi di depurazione è necessario prestare la massima attenzione anche all’ammoniaca. Essa va a contribuire alla formazione delle polveri fini PM 2,5.

Anche le interazioni tra diversi tipi di rifiuti sono importanti ai fini del profilo delle emissioni.

Ad esempio, la combinazione tra rifiuti solidi urbani e fanghi di depurazione generalmente non determina un incremento della formazione di diossine e furani (previ trattamenti adeguati).

Le emissioni ci sono e vanno controllate anche all’esterno (con un piano di difesa naturale ed immunizzazione del territorio di incidenza).

Tuttavia, non possiamo seguire la regola secondo cui aggiungere rifiuti aggiunge proprozionalmente un rischio ambientale.

Termovalorizzazione avanzata per l'impianto di Brescia
Il termovalorizzatore di Brescia – immagine Ramboll

Trattamento Fumi Termovalorizzatori

I moderni termovalorizzatori sono dotati di impianti all’avanguardia per il trattamento dei fumi.

Non è in questa sede che dobbiamo “fare le pulci” ad un sistema tecnologico che, teniamolo sempre bene in mente, non significa “emissioni zero”, ma solo “emissioni meno“.

Il che, va detto, è già un buon punto di partenza.

In questa sede, dobbiamo bevemente “stressare” ancora sull’importanza della gestione.

Essa è cosa meno tecnologica, ma assolutamente essenziale per la riduzione sul nascere di tanti problemi.

Inoltre, una buona gestione permette di ridurre il rischio ambientale e sanitario in modo molto significativo anche in assenza di soluzioni tecnologiche molto avanzate.

Accensioni e spegnimenti favoriscono le emissioni

Termovalorizzatori e Ambiente: Il Nemico è On-Off

Sottolineiamo ancora una volta il problema dei cicli di accensione e spegnimento, vero “nemico pubblico” nel caso delle diossine e dei furani.

Quello che citiamo è un caso certo “estremo” che si è applicato agli inceneritori e termovalorizzatori di rifiuti speciali, ma serve per dare l’idea.

E’ dimostrato che soltanto 3 cicli di accensione e spegnimento di un impianto possano emettere tante diossine e furani quanto un intero anno in condizioni di operatività normale.

Si tratta di un riscontro assolutamente importante per la prevenzione dei rischi derivanti dalla emissione di diossine e furani.

Un’evidenza che merita di essere conosciouta perché la corretta gestione è davvero la base della protezione di ambiente e salute.

Quindi, a proposito di strategia, meglio 3 (numero a caso) inceneritori e termovalorizzatori che lavorano H24 alle massime temperature, piuttosto di 15 impianti che sono spesso fermi e che lavorano con pochi rifiuti.

La gestione è più importante persino delle tecnologie che possiamo avere a disposizione.

Termovalorizzazione come progresso, o forse no
Termovalorizzatori e salute un dibattito sempre acceso – immagine Orissa Intl

Termovalorizzatori e Salute

Mettere in relazione di causa-effetto la presenza di termovalorizzatori con problemi di salute è una missione irta di difficoltà e disseminata di incertezze.

Ciò vale per molti altri casi di studi che indagano la presenza di attività antropiche come fattore causale per la prevalenza e/o incidenza di malattie nella popolazione.

Certo la presenza degli inquinanti, rilasciati da inceneritori e termovalorizzatori, nell’ambito di un contesto molto complesso, a sua volta contribuisce al rischio sanitario.

Evitiamo di “fermare l’opera di prevenzione” per dare spazio a valutazioni, analisi ed indagini che saranno sempre oggetto di controversia.

Esse rischiano nei fatti di non portare ad un miglioramento delle condizioni ambientali e sanitarie, per cui dobbiamo fare uno scatto in avanti.

Termovalorizzatori green crescono sul territorio
Un progetto in Malesia per un termovalorizzatore totalmente green – immagine The Star

Termovalorizzatori: Come Tutelare La Salute

In particolare, si tratta di un passo composto da due azioni essenziali, ad oggi quasi del tutto ignote:

  • la ricerca e l’indagine deve essere ambientale prima che sanitaria, perché esistono molti inquinanti “nuovi” (denominati “emergenti“) di cui la normativa non tiene conto ma che sono e sempre più saranno importanti
  • l’azione pratica deve essere volta a proteggere l’ambiente e la salute direttamente “sul campo, vale a dire intercettando costantemente qualsiasi inquinante potenzialmente presente ed inattivandone le capacità di causare danni sia per l’amabiente che per la salute

Questi due punti, da soli, valgono molto: soddisfacendoli entrambi, il risultato è quello di rendere il rischio ambientale e sanitario accettabile in presenza di inceneritori e termovalorizzatori.

Termovalorizzazione e salute un rapporto da curare attentamente
Natura tutto intorno a sostegno della salute – immagine Renergon

Termovalorizzatori Come Banco Di Prova Per La Salute Del Futuro

Sul primo punto, ricordiamo che i processi di trattamento termico dei rifiuti stanno determinando un mutamento nei composti inquinanti.

Questo per la complessità e delle tipologie di rifiuti che entrano nell’impianto.

Solo per citarne un gruppo, che solitamente passa inosservato, ricordiamo i PCN.

Sono i naftaleni policlorurati: fanno parte dei PoP (composti organici persistenti), categoria che comprende anche diossine e PCB.

E’ importantissimo che le azioni sul campo per proteggere ambiente e salute e con essi anche l’agricoltura e le attività dell’intorno, anticipino la normativa.

L’evoluzione delle produzioni, sempre più tecnologiche, determinerà conseguenze ambientali proporzionali ma decisamente più veloci di ogni adeguamento normativo.

Un piano di difesa naturale e di immunizzazione dell’ambiente con additivi naturali che rendono l’ambiente meno vulnerabile all’azione di questi nuovi inquinanti, è necessario.

Lo diventa ancor di più se pensiamo che può essere adattato al mutato scenario in tempo reale, anticipando ogni rischio del prossimo futuro.

Inceneritori e termovalorizzatori devono essere un banco di prova per questo approccio.

Termovalorizzazione non così innocua per il clima
Termovalorizzatori e clima un rapporto da indagare – immagine Dutch Waste Manag Ass

Termovalorizzatori e Cambiamento Climatico

Questo punto va affrontato con grande serietà ed attenzione ai dettagli.

Così da evitare di incidere positivamente su di un problema (approvvigionamento energetico) e negativamente su di un altro (emissione di gas serra).

In sede di programmazione, è molto utile fare riferimento al foglio di calcolo del contributo alle emissioni di gas serra messo a disposizione dal Pannello Intergovernativo sui Cambiamenti Climatici dell’ONU.

Si tratta di un semplice foglio Excel, per calcolare il contributo alle emissioni di gas serra da parte di inceneritori e termovalorizzatori (ed altri impianti di trattamento rifiuti).

Termovalorizzazione e calcoli per le emissioni di gas serra
Il foglio di calcolo messo a disposizione dalle Nazioni Unite

Termovalorizzatori e Programmazione Climatica

Le discariche sono certamente le più importanti in questo effetto (emettono più gas serra).

Tuttavia l’incenerimento (con termovalorizzazione o meno) è più sfavorevole rispetto ad altre metodologie.

Tra queste, certamente il riciclo di tutto quanto può essere “salvato” dal conferimento in un termovalorizzatore.

Anche la termovalorizzazione deve per evitare che il bilancio sia negativo in termini di emissioni di gas serra.

Così da contribuire ad un sistema che nel suo complesso sia invece in grado di abbattere decisamente le emissioni per il clima.

In sintesi, dobbiamo inserire i rifiuti da termovalorizzare in una filiera più lunga che permetta loro di risanare alcuni siti prima.

Successivamente, siano destinati alla produzione di energia (da biomasse e termovalorizzazione).

Così si può allungare di molto l’utilità dei rifiuti stessi e rende inceneritori e termovalorizzatori più sostenibili nel medio e lungo periodo.

Infine, va fatta un’analisi preliminare anche degli aspetti tecnici che regolano la produzione di energia in un impianto.

Modalità operative diverse determinano, a parità di rifiuti, una quantità di emissioni di gas serra diverse. Anche questi aspetti tecnici hanno un impatto notevole tanto nel breve quanto nel medio e lungo periodo.

Ad esempio gli impianti che sfruttano il ciclo di Rankine sono ritenuti “migliori” in alcuni casi.

Ad esempio, nei paesi con elevata densità di discariche che vogliono abbattere le emissioni di gas serra passando (in prevalenza) alla termovalorizzazione.

Termovalorizzatori impianti su cui fare molti ragionamenti
Dobbiamo considerare la termovalorizzazione da diverse prospettive – immagine Ensia

Conclusioni

Sul piano ambientale, inceneritori e termovalorizzatori vanno considerati sullo stesso piano.

Con alcune differenze per il fatto che la disponibilità di energia termica può aiutare il pre-trattamento dei rifiuti e ridurre alcune emissioni, come nel caso dei gas serra in presenza dei fanghi di depurazione (un caso molto specifico).

Comunque, è importante ricordare che:

  1. i rifiuti da termovalorizzare devono essere ben separati (cosa che non accade così abitualmente)
  2. inoltre, è necessario allungare la filiera dei rifiuti e destinarli ad attività di risanamento ambientale prima della termovalorizzazione
  3. la termovalorizzazione non deve rimpiazzare, bensì integrare altre forme più virtuose di smaltimento, come nel caso del trattamento meccanico-biologico o anche più semplicemente del biogas
  4. la gestione degli impianti è persino più rilevante delle tecnologie di abbattimento delle emissioni, ad esempio è obbligatorio ridurre al minimo i cicli di spegnimento ed il funzionamento deve essere sempre alle massime temperature
  5. è utile associare alcuni tipi di rifiuti tra loro per produrre più energia a parità di condizioni
  6. bisogna avere un piano di difesa naturale e di immunizzazione dell’ambiente con elementi naturali ed additivi specifici per intercettare le emissioni
  7. si deve concentrare la massima attenzione sull’evoluzione del profilo dei contaminanti possibilmente rilasciati, andando oltre le normative e, letteralmente, anticipare i tempi

Così facendo, inceneritori e termovalorizzatori diventano non solo più sostenibili, ma anche accettabili nell’ottica di una vera economia circolare.

Abbandoniamo ogni soggettività e ragioniamo in termini strategici: questa, a conti fatti, è l’unica cosa che conta davvero.


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