Materiali ceramici dagli pneumatici usati

Materiali ceramici dagli pneumatici

La produzione di materiali ceramici dagli pneumatici a fine vita rispetta la gerarchia di gestione dei rifiuti che ENEA sintetizza in questa piramide

Lo sapevate che si possono ottenere materiali ceramici di vario tipo (pasticche per freni a disco, resistenze per forni, elementi di microelettronica…) partendo dagli pneumatici esauriti? Il sistema lo ha messo a punto l’ENEA e va incontro all’esigenza di smaltire rifiuti ‘scomodi’ con un processo che non soltanto è economicamente sostenibile ma anche profittevole.

Un connubio perfetto. Da una parte c’è un settore dei materiali ceramici in costante crescita ma frenato da due limiti: il costo delle materie prime e quello dei processi di sintesi. Dall’altro ci sono gli oltre 300 milioni di pneumatici a fine vita prodotti ogni anno nei Paesi UE, e più ancora in Nord America, Asia e Medio Oriente.

Vero che gli pneumatici a fine vita vengono raccolti attraverso canali autorizzati (esistono appositi consorzi per lo smaltimento degli pneumatici) e che da essi si può ricavare energia tramite il termotrattamento (soprattutto la pirolisi), ma resta il problema della sostenibilità economica del processo. La possibilità di trasformate in materiali ceramici il char (scarto solido) risultante dal termotrattamento degli pneumatici ha aperto nuove possibilità.

Lo smaltimento dei rifiuti è un problema economico più che tecnologico. Rifiuti di quasi ogni tipo possono essere smaltiti trasformandoli in qualcos’altro con le tecnologie di termotrattamento, la pirolisi (trattamento termico in assenza di ossigeno) e la gassificazione (trattamento termico in assenza di agente ossidante o in presenza di vapore). Dal termotrattamento risultano tre cose: materia gassosa, materia liquida e materia solida (il char).

Il punto è che per rendere economicamente e ambientalmente sostenibile i trattamenti termici dei rifiuti occorre che le tre risultanti abbiano una possibilità di utilizzo e quindi anche un valore economico. Con il gas si può produrre energia tramite combustione e qui ci siamo abbastanza. I problemi sono la frazione liquida e ancora di più quella solida. Se quest’ultima finisse in discarica (nel caso dei pneumatici il char è il 40% del peso del materiale di partenza) il termotrattamento non avrebbe senso. Se invece la si può usare per produrre materiali ceramici il discorso cambia completamente.

Quello che hanno fatto i ricercatori di ENEA, con una ricerca che è stata premiata tra le eccellenze, è prendere le reazioni carbotermiche usate per produrre i materiali ceramici e adattarle ai processi di trattamento termico dei rifiuti. In questo modo hanno messo a punto un processo di termotrattamento e sintesi in grado di produrre sia energia (dal gas) sia materiale ceramico, usando il char come materiale di partenza.

Da questo processo di termotrattamento degli pneumatici usati si ottiene un char composto da carburo di silicio, un elemento che per le sue caratteristiche può essere usato per la realizzazione di materiali ceramici di alta gamma: dalle piastre di schermatura degli shuttle ai motori di automobili, dalle turbine a gas alle resistenze per forni, agli elementi di microelettronica. E ancora: carta vetrata e abrasivi, utensili da taglio, pasticche freni e freni a disco per auto performanti, supporti per catalizzatori e altro ancora.

Pubblicato da Michele Ciceri il 22 agosto 2014