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Removal of Legacy Substances from polyvinylchloride (PVC) via a continuous and sustainable extrusion process

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La rimozione di sostanze chimiche pericolose potrebbe favorire il riciclo della plastica

Nuove innovazioni per individuare ed estrarre sostanze chimiche «legacy» dal cloruro di polivinile potrebbero aumentare le percentuali di riciclo di questa plastica diffusa.

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Il cloruro di polivinile (PVC) è un polimero plastico di sintesi prodotto in grandi quantità e che trova varie applicazioni, dall’abbigliamento ai materiali edili. «Uno dei vantaggi principali del PVC è la sua longevità e la sua resistenza all’acqua e ai solventi», spiega il coordinatore del progetto REMADYL Laurens Delva, dell’azienda belga Centexbel. «Per questo motivo è adatto alle applicazioni più impegnative.» Nonostante gli sforzi per riciclare questo materiale siano aumentati, un ostacolo importante è il fatto che il PVC può contenere i cosiddetti «additivi legacy». «Quando queste sostanze venivano impiegate, spesso diversi decenni fa, non erano considerate pericolose», spiega Delva. «Ma ora sono ritenute problematiche. Ad esempio, per rendere il PVC flessibile venivano aggiunti ftalati, e alcuni di questi sono stati identificati come fattori di rischio per la salute.» In passato, talvolta, si aggiungevano anche composti di piombo al PVC rigido per stabilizzarlo. Nonostante siano stati progressivamente sostituiti e completamente eliminati nelle applicazioni in PVC dal 2015, alcuni prodotti in PVC a lunga durata possono ancora contenere piombo.

Nuove innovazioni nell’estrazione chimica

Il progetto REMADYL si è prefissato una serie di obiettivi ambiziosi. Tra gli altri, si proponeva di capire come estrarre gli ftalati e il piombo dal PVC a fine vita, per aumentare i tassi di riciclaggio. «Abbiamo adottato tre approcci», osserva Delva. «Abbiamo innanzitutto aggiunto una sostanza chimica scavenger durante la fase di fusione della plastica a fine vita. In questo modo è possibile catturare il piombo, che così può essere filtrato.» L’équipe del progetto ha anche utilizzato l’anidride carbonica supercritica per rimuovere gli ftalati, una tecnica già in uso nell’industria farmaceutica e in quella alimentare per combattere gli odori o estrarre la caffeina. Infine, è stato valutato l’uso di una tecnologia a base di solventi, che gonfia la plastica e facilita la rimozione del piombo.

Smistamento, rilevamento e riciclaggio

«Oltre all’estrazione, abbiamo studiato anche nuovi metodi di smistamento e rilevamento», spiega Delva. «Non tutti i prodotti in PVC contengono sostanze chimiche pericolose, perciò abbiamo voluto verificare la possibilità di introdurre il rilevamento e la selezione nelle linee di riciclaggio.» Il prototipo sviluppato dal progetto REMADYL quantifica il piombo presente in un prodotto attraverso la spettroscopia. Sono stati condotti, inoltre, studi teorici per valutare la fattibilità dell’attuazione della tecnologia in un impianto di riciclaggio reale. I ricercatori hanno anche valutato come riutilizzare il piombo e gli ftalati rimossi. Questi ultimi possono infatti essere trasformati in molecole sicure attraverso una tecnologia preesistente. Grazie alle sostanze scavenger, invece, il piombo presente nel PVC è stato trasformato in sali di piombo che possono essere rimossi dalla matrice polimerica. Uno dei partner del progetto, che gestisce una raffineria di piombo, è riuscito a produrre piombo puro a partire da questi sali di piombo, aprendo la strada a nuove potenziali applicazioni in prodotti come le batterie.

Nuove opportunità nel riciclo della plastica

Uno dei traguardi fondamentali del progetto è stata la dimostrazione di fattibilità dei metodi sperimentati. La capacità di rimuovere gli ftalati e il piombo dal PVC di scarto è un’opportunità straordinaria non solo di riciclare più materiale in PVC, ma anche di dare una seconda vita alle sostanze chimiche rimosse. «Tutte queste sperimentazioni sono state condotte a livello di ricerca», spiega Delva. «Abbiamo anche effettuato analisi economiche per capire come ampliare il metodo su scala industriale. Questa parte è ancora oggetto di discussione.» In collaborazione con CREAToR, un altro progetto finanziato dall’UE, il gruppo di ricerca di REMADYL ha recentemente pubblicato un documento programmatico, che identifica alcuni dei principali ostacoli allo sviluppo di un’economia circolare per la plastica e propone una serie di raccomandazioni.

Parole chiave

REMADYL, plastica, riciclaggio, PVC, polimero, ftalati

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