Il ciclo della plastica e il riciclato contaminato
L'impiego di materiale riciclato contaminato nella produzione e lavorazione della plastica riduce la qualità del prodotto e può persino danneggiare i macchinari. La soluzione sono impianti che rilevano le impurità in modo affidabile e smistano correttamente il materiale.
Il materiale riciclato ottenuto dalla plastica usata è una risorsa preziosa per la produzione di nuovi prodotti. I produttori e i trasformatori lo utilizzano sotto forma di scaglie, polvere o granuli. Naturalmente, la qualità deve essere impeccabile. Infatti, tipi di plastica diversi, colori sbagliati o corpi estranei possono compromettere significativamente la qualità del riciclato. Le impurità nei materiali riciclati si dividono in tre categorie principali: plastiche estranee, colori errati e corpi estranei.
Questi contaminanti possono infiltrarsi nel flusso dei materiali in quasi tutte le fasi dell'economia circolare. Già nei rifiuti plastici compressi in balle provenienti dai sistemi di raccolta si trovano materiali che non dovrebbero esserci. Per garantire la qualità dei riciclati, le aziende di riciclaggio devono effettuare una selezione accurata dei rifiuti plastici. Secondo campionamenti, la percentuale di contaminanti nei rifiuti plastici è di circa l'80%.
Se le impurità non vengono rilevate, lasciano tracce nei prodotti riciclati. Il risultato sono reclami, che comportano un maggiore impegno per i produttori. Se le impurità sono corpi estranei metallici, possono persino danneggiare le macchine di produzione, generando costi significativi per le aziende di trasformazione della plastica.
Riconoscere materiali e tipi di plastica con sensori a infrarossi vicini
Separare i diversi tipi di plastica è una delle sfide più complesse nel processo di riciclo. I rifiuti plastici raccolti sono spesso composti da un mix di materiali diversi. Un esempio sono le bottiglie in polietilene tereftalato (PET), che generalmente si riciclano bene. Tuttavia, il tappo di queste bottiglie PET è spesso realizzato con un materiale diverso, come il polietilene (PE) o il polipropilene (PP). Queste plastiche hanno proprietà diverse dal PET e non possono essere riciclate allo stesso modo. Anche l'etichetta sulle bottiglie può essere fatta di un altro tipo di plastica. Lo stesso problema si presenta con le confezioni di salumi o formaggi, dove spesso il vassoio e la pellicola di chiusura sono di plastiche diverse.
Una raccolta differenziata che separa i materiali plastici per tipo non esiste generalmente. I consumatori sarebbero comunque sopraffatti da questo compito. Per questo motivo, i produttori di materiali riciclati si affidano a impianti di smistamento ad alte prestazioni. Questi impianti distinguono i materiali in modo affidabile. Grazie alla tecnologia dei sensori a infrarossi vicini, i materiali vengono suddivisi in frazioni omogenee. Anche le impurità, come le pietre, vengono rilevate dai sensori a infrarossi vicini.
Sensori per fotocamere per il rilevamento dei colori
Nei medesimi sistemi di smistamento sono integrati sensori per il riconoscimento dei colori. Infatti, i fiocchi o i granuli del materiale riciclato non devono solo avere le stesse proprietà, ma anche un aspetto uniforme. Tuttavia, produrre riciclato di un colore omogeneo è una sfida. La stampa colorata su una bottiglia di plastica può già causare difetti indesiderati nel nuovo prodotto. Chi vorrebbe un involucro bianco di un dispositivo elettronico con striature grigie a causa di riciclato con colori sbagliati? I sistemi dotati di sensori a telecamera possono identificare e rimuovere le particelle con colori inappropriati. Sensori a infrarossi combinati con sensori di colore rilevano, ad esempio, se le bottiglie in PET sono realizzate in materiale trasparente o colorato.
Espulsione dei metalli con magneti e sensori induttivi
I corpi estranei rappresentano il terzo gruppo di impurità. Tra questi, le particelle metalliche sono una delle cause più comuni di riciclato contaminato. Possono essere graffette, chiodi o altri piccoli oggetti. Anche se difficili da individuare, possono causare danni significativi. I corpi estranei metallici possono infiltrarsi nei rifiuti plastici in ogni fase dell'economia circolare, ad esempio a causa di errori di smistamento. La soluzione consiste in rilevatori di metalli induttivi e sistemi magnetici che identificano ed eliminano questi corpi estranei.
Un'altra causa di corpi estranei nel riciclato può essere il processo di triturazione. In questa fase, le macchine frantumano i residui di plastica per poi separare i singoli componenti. Tuttavia, le lame delle macchine di triturazione si usurano nel tempo. In questo modo, residui metallici finiscono nel riciclato e nel processo di produzione successivo. Durante la produzione del riciclato, vengono fusi e inglobati. Quando il riciclato contaminato viene lavorato, le particelle metalliche invisibili possono causare danni imprevisti alle macchine di produzione e lunghi tempi di fermo. Devono quindi essere rimosse in modo sicuro dal sistema circolare. Ciò è possibile se nelle linee di trasporto e sulle macchine di lavorazione sono installati magneti e/o rilevatori/separatori di metalli induttivi.
Una visione completa del processo
Processi di selezione, produzione e lavorazione perfettamente integrati garantiscono risultati eccezionali. I rifiuti plastici, solitamente pressati in balle e pre-selezionati, vengono analizzati per individuare impurità, macinati e lavati accuratamente. Successivamente, i flakes subiscono un'ulteriore selezione. Quando entrambe le linee di selezione provengono dallo stesso fornitore, è spesso possibile migliorare l'efficienza complessiva. Anche il servizio si traduce in una riduzione dei costi.
Alla fine, l'obiettivo dell'intero processo è produrre un materiale riciclato che possa essere utilizzato efficacemente. Da materiali di altissima qualità possono nascere nuove confezioni alimentari. Ciò che non soddisfa i requisiti "Food Grade" può essere impiegato nella produzione di fibre o come materiale da imballaggio o isolamento.
Il design del prodotto influisce sulla riciclabilità
Le macchine di smistamento potrebbero operare con maggiore efficienza se la composizione dei prodotti in plastica facilitasse il riciclo. Purtroppo, questo accade raramente. Gli sviluppatori ottimizzano materiali e prodotti pensando all'uso finale e alle potenziali opportunità di mercato. Un esempio sono le bottiglie di plastica nere, che hanno un aspetto moderno e attraggono determinati target. Tuttavia, il materiale utilizzato non si presta bene allo smistamento a causa delle sue proprietà di assorbimento della luce. Di conseguenza, le plastiche nere finiscono spesso per essere incenerite.
Per creare un design di prodotto che favorisca il riciclo, i produttori devono seguire alcune regole. Ad esempio, è vantaggioso utilizzare un solo tipo di plastica anziché materiali compositi. Se sono necessarie più strati di materiale, dovrebbero essere facilmente separabili. È utile anche un'indicazione per i consumatori di separare i componenti dell'imballaggio, ad esempio rimuovendo le etichette prima di gettarle. L'ideale sarebbe che le etichette fossero dello stesso materiale della confezione.
Finora, sono principalmente i fornitori ecologici a puntare consapevolmente su un design di prodotto sostenibile. Il legislatore si muove lentamente. «Le normative per un design di prodotto che favorisca il riciclo sono un'eccezione», afferma Michael Perl, Group Director Sorting Recycling di Sesotec. «Inoltre, è necessario creare incentivi per promuovere l'uso di materiali riciclati come materie prime secondarie pure nella produzione di plastica.»
Bartosch Jauernik, Product Manager Plastics di Sesotec, riconosce che la durata e le buone caratteristiche d'uso sono importanti per vendere un prodotto sul mercato. «La riciclabilità dovrebbe però avere la stessa importanza e essere integrata fin dall'inizio nello sviluppo del prodotto. Inoltre, l'uso di materiali riciclati, come suggerito dalla Commissione Risorse dell'Agenzia Federale per l'Ambiente, potrebbe essere reso obbligatorio attraverso una cosiddetta quota di sostituzione.» La quota di sostituzione indica le quantità di materie prime primarie che devono essere sostituite da materie prime secondarie o riciclate. L'obiettivo della quota di sostituzione sarebbe quindi non solo una nuova misurazione del successo del riciclo, ma anche l'obbligo di utilizzo di materiali riciclati nei prodotti.
Tuttavia, è necessaria anche la volontà e la disponibilità di tutta la filiera - dal legislatore ai produttori, al commercio e ai consumatori - per vivere la sostenibilità, indipendentemente da fattori temporanei come l'andamento dei prezzi.
