Processi termici industriali più ecologici

Alla luce della loro grave tossicità per la salute umana e l'ambiente, gli scarichi di metalli pesanti derivanti dai processi industriali sono diventati fonte di considerevoli preoccupazioni da parte dell'opinione pubblica e della comunità scientifica. La difficoltà di sviluppare tecniche appropriate per il controllo degli effetti inquinanti dei metalli pesanti derivanti dall'incenerimento o da qualsiasi processo termico industriale risiede nell'elevata complessità dei loro comportamenti nel corso del processo. Nell'ambito di un progetto finanziato dalla CE, è stato messo a punto un nuovo modello e approccio in grado di descrivere le proprietà fisiche di tutti i composti contenenti metalli pesanti presenti nelle varie fasi del processo di incenerimento, nonché gli effetti dei parametri e dei metodi operativi sul loro comportamento.

Tecnologie industriali

Il destino dei metalli pesanti nell'ambiente dipende in gran parte dalla forma che essi assumono. Durante la combustione dei rifiuti e dei combustibili fossili, i metalli pesanti in essi contenuti possono evaporare sotto forma di gas, alcuni dei quali si possono ossidare nei gas di combustione che poi si disperdono nell'atmosfera, contaminando l'aria in un raggio molto vasto. Un altro possibile veicolo di diffusione nell'ambiente sono le ceneri volatili e i residui che si depositano sul fondo della camera di combustione (bottom ash), spesso scaricati sul terreno, i quali possono rilasciare delle particelle pesanti nei corsi d'acqua attigui. Praticamente tutte le industrie scaricano metalli pesanti nell'ambiente. La principale fonte antropogenica di emissione di metalli pesanti quali il piombo, lo zinco e il rame nell'ambiente è l'incenerimento, o, più in generale, qualsiasi processo termico industriale. MELODI, uno strumento di recente progettazione, comprende una banca dati completa contenente informazioni dettagliate su ciascun composto, e in particolare sui metalli pesanti presenti in ogni fase del processo, nonché sul loro stato e proprietà fisiche. Queste informazioni sono di vitale importanza per l'identificazione delle potenzialità di lisciviazione del materiale e per lo sviluppo di profili relativi alla distribuzione del composto all'interno dei vari residui. L'approccio adottato, inoltre, può fornire valide indicazioni in merito agli effetti dei parametri operativi sul comportamento dei metalli pesanti. In tal modo, a seconda della composizione dei residui, è possibile individuare le condizioni e i metodi operativi appropriati per il controllo ottimale dei metalli pesanti, come ad esempio, la filtrazione ad elevata temperatura. Fattore ancor più rilevante, tale strumento può essere utilizzato anche per la gestione del rischio relativo ad eventuali perdite. Con l'ausilio di MELODI, è stato dimostrato che i metalli pesanti recuperati dalle ceneri volatili possono essere riutilizzati per l'edilizia stradale. Attualmente, il processo di incenerimento si trova al centro dell'attenzione, a causa del diffuso timore in merito a possibili emissioni di inquinanti che ha spinto all'introduzione di nuovi controlli legislativi più severi da parte della Commissione europea. L'approccio MELODI offre nuove possibilità per la ricerca chimica e dell'ingegneria di processo relativa all'incenerimento e alla combustione per la gestione dei residui dei metalli pesanti e può essere impiegata in un'ampia gamma di applicazioni che comportano il rischio della presenza di metalli pesanti nei materiali prodotti mediante i processi termici.