Valutare l’efficienza di plastiche e metalli
Il settore AEE costituisce una delle industrie di maggiori dimensioni nell’UE e nel mondo. La domanda di dispositivi più piccoli e leggeri ha determinato la falsa percezione che tali tecnologie implichino ridotti requisiti di materiali e processi a contenuto consumo di energia. Ad esempio, un microchip di 2 grammi richiede fattori di produzione composti da combustibile fossile e sostanze chimiche pari a circa 630 volte la sua massa. Il lavoro svolto attraverso il progetto C2GE3E (“Cradle-to-gate and efficiency studies of major materials used in electrical and electronic equipment”) ha contribuito a ottenere un quadro migliore del fabbisogno di materiali ed energia per la produzione di componenti AEE e dei rifiuti generati durante tutto il loro ciclo di vita. Per calcolare l’efficienza energetica dei materiali, gli scienziati hanno utilizzato il concetto di exergia. L’exergia è un modo per descrivere in che misura una data quantità di energia possa teoricamente essere convertita in lavoro utile. Gli scienziati si sono dedicati a eseguire bilanci di massa e analisi di exergia su oltre 60 prodotti chimici industriali, utilizzati per produrre plastiche per componenti di AEE. I risultati ottenuti sono poi serviti a stimare l’efficienza exergetica delle catene di processi di cinque plastiche diverse. L’efficienza può variare enormemente, in funzione della scelta di considerare i processi isolati oppure integrati quale parte di una catena di processi multiprodotto. Attraverso un’analisi del flusso di massa, gli scienziati hanno conseguito importanti conoscenze sulle future scorte e produzioni di metalli scarsi. Entrambe dovrebbero dipendere da un aumento del tasso di recupero da metalli attrattori, migliorando le efficienze di estrazione e potenziando il riciclo, poiché i metalli scarsi sono presenti in minerali elementi dispersi. I risultati della produzione di terre rare hanno dimostrato che la peggior perdita di tali elementi avviene durante l’estrazione e l’arricchimento dei minerali. Gli scienziati hanno anche illustrato come sia possibile studiare il metabolismo di ciascun metallo, servendosi come esempio del litio. Le attività del progetto hanno riguardato anche uno studio di caso, basato su un telefono cellulare multifunzione che utilizza metalli scarsi. Le conclusioni di C2GE3E dovrebbero determinare effetti rilevanti sulle aziende che si occupano di riciclare metalli. Si prevede che quindi si concentreranno su processi di sviluppo in grado di portare al recupero di una piccola quantità di metalli integrati in prodotti come telefoni cellulari, laptop e display a schermo piatto.
Parole chiave
Plastiche, metalli, apparecchiature elettriche ed elettroniche, rifiuti, energia