Per una rivoluzione tecnico-scientifica

di Giorgio Nebbia

(parte II)

 

 

La riutilizzazione dei rifiuti

Uno dei più importanti campi di innovazione e di lavoro verso tecnologie "pulite" riguarda la riutilizzazione dei rifiuti urbani e industriali. La quantità di tali rifiuti aumenta continuamente ed aumenta, perciò, la domanda di impianti di trattamento.

Attualmente i rifiuti vengono smaltiti in discariche o vengono bruciati in inceneritori, ma si tratta di soluzioni costose e inquinanti e che comportano la distruzione di materiali che potrebbero essere ricuperati. In definitiva i rifiuti sono delle merci usate che contengono ancora gli stessi materiali che erano presenti nelle merci originali, sia pure in forma diversa e talvolta miscelati con altre sostanze (additivi, vernici, coloranti).

Con adatte tecnologie è possibile produrre nuova carta dalla carta e dai cartoni usati, nuovo vetro dal vetro usato, nuovo alluminio e ferro dagli imballaggi metallici, oggetti di materia plastica dalla plastica usata, e così via.

Si tratta di considerare i rifiuti come nuove materie prime (o "materie seconde") per altri processi industriali che, invece di partire dai minerali, o dal legno o dalla sabbia, partono dai metalli, dalla carta, dal vetro usati.

Il processo non è nuovo: anzi la necessità di ricuperare scarti o residui o rottami ha avuto un ruolo importante nello sviluppo della tecnologia. Solo per fare un esempio, nella metà del secolo scorso la grande quantità di rottami di ferro che si era andata accumulando ha spinto gli imprenditori a cercare un processo, quello Martin-Siemens, che consentiva di ottenere acciaio da una miscela di ghisa e di rottame, con grande vantaggio anche economico rispetto al precedente processo Bessemer.

Nella stessa siderurgia fin dal secolo scorso gli imprenditori hanno capito che era un errore buttare via il prezioso calore dei gas d'altoforno e hanno introdotto i recuperatori di calore Cowper sfruttando la proprietà dei mattoni di immagazzinare e poi restituire calore.

Il successo delle tecnologie di ricupero di nuove merci dai rifiuti dipende dalla possibilità di raccogliere separatamente le varie componenti presenti nei rifiuti stessi: per esempio vetro, carta, materia organica come residui di cibo, scarti vegetali dei mercati, residui dei macelli, imballaggi, metalli, materie plastiche, eccetera.

La parte di carta che non può essere trasformata in carta nuova potrebbe essere utilizzata come fonte di energia; la cellulosa può essere scomposta chimicamente in zuccheri che, a loro volta, possono essere trasformati in alcol etilico utilizzabile come carburante per autoveicoli (lo si fa già in Brasile). Oppure da questi zuccheri si possono ottenere per via microbiologica prodotti chimici o sostanze proteiche.

Le operazioni di riciclo dei rifiuti --- ma sarebbe meglio dire delle "merci usate" --- possono avere successo se vengono messi a punti dei processi produttivi completamente nuovi, spesso molto diversi da quelli tradizionali, pur tenendo presente che alcuni degli stessi processi di riciclo possono essere fonti di altri inquinamenti.

La produzione di carta riciclata dalla carta e dal cartone usati richiede processi e accorgimenti diversi da quelli finora adottati quando la carta è prodotta dalla pasta di cellulosa; lo stesso vale per la produzione di nuovo vetro dai rottami di vetro.

Nel caso del riciclo delle materia plastiche usate si devono affrontare problemi ancora più grandi e che in parte sono ancora irrisolti anche nei paesi industrialmente più avanzati. I manufatti di materia plastica --- bottiglie, imballaggi, film, eccetera --- non solo sono fatti con miscele molto diverse di polimeri, ma ciascun polimero è addizionato con sostanze coloranti, additivi, plastificanti, differenti per ciascun oggetto finale.

Mentre, in via di principio, dalla fusione del ferro usato o dell'alluminio usato si ottengono ancora ferro o alluminio, il riciclo delle grandi quantità di miscele di differenti materie plastiche, presenti nei rifiuti domestici e industriali, è possibile soltanto se si riesce a separare le diverse componenti.

In generale per ulteriore trattamento e fusione delle materie plastiche usate si ottengono manufatti di plastica di basso valore commerciale. Alcuni di questi materiali potrebbero comunque essere utilizzati per pavimentazione stradale, per pavimenti di edifici, per pali di sostegno, per tubi da irrigazione.

Il successo delle operazioni di riciclo dei materiali usati comporta gravi problemi non solo produttivi, ma anche analitici e di controllo della qualità. Innanzitutto si tratta di analizzare le materie da riciclare. Per esempio se si deve procedere alla rifusione dei rottami metallici va tenuto presente che in molti casi i rottami di ferro, alluminio, rame, piombo sono costituiti da leghe e miscele di elementi che spesso sono inaccettabili nei materiali riciclati. Il ferro, ad esempio, non deve essere contaminato da rame in quantità superiore ad una certa concentrazione, ma è possibile che nel rottame di ferro siano presenti piccole quantità di rame provenienti dagli impianti elettrici delle macchine smantellate ed occorre saperlo prima del trattamento di riciclo.

Non solo: occorre mettere a punto dei metodi analitici per controllare che nelle merci riciclate --- carta, vetro, metalli, plastica --- non siano presenti sostanze che possono aumentarne la fragilità, comprometterne la durata o che possono essere tossici per le persone che maneggiano i rispettivi prodotti.

In altri casi per certe applicazioni è richiesto che la carta, il vetro, e così via, non contengano materie provenienti dal riciclo dei rifiuti. Poiché, peraltro, si sa ben poco sulle sostanze che erano presenti nelle materie sottoposte a riciclo, ci si trova di fronte a problemi analitici spesso complicati che possono anche richiedere, a loro volta, altre innovazioni nel campo delle apparecchiature analitiche.

La domanda di metodi analitici e di controllo di qualità si fa sempre più grande per cui un numero crescente di organizzazioni di ricerca si dedicano quasi esclusivamente all'analisi e al controllo dei materiali legati alle operazioni di riciclo e riutilizzazione dei rifiuti: una vera nuova "scienza dei rifiuti" !

La progettazione degli oggetti

In molti paesi, e in particolare nell'Unione europea, sono adottate delle norme per assegnare ad alcuni prodotti o manufatti industriali delle eco-etichette o "ecolabels". Possono ricevere tali ecolabels i prodotti che, in seguito ad un esame da parte di commissioni governative, sono risultati ecologicamente meno dannosi, perché richiedono meno materie prime, meno energia e meno acqua e generano minore inquinamento nei processi di produzione e durante il funzionamento, perché sono più facilmente eliminabili dopo l'uso, perché sono stati fabbricati con materie prime di ricupero.

Le procedure di assegnazione delle ecolabels sono complicate, e talvolta ambigue: le norme richiedono che vengano studiati gli effetti ambientali di tutto intero il "ciclo vitale" di ciascun manufatto --- dalla culla alla tomba --- cioè dalle materie prime impiegate, dalle fonti di energia usate, fino ai rifiuti e al loro destino nell'ambiente. Purtroppo le informazioni disponibili per molti pezzi della "vita" di molti manufatti sono ancora molto limitate.

Va comunque tenuto presente che le norme relative all'ecolabel non sono rivolte alla difesa della natura o dei consumatori, ma alla protezione delle imprese che investono denaro per processi meno inquinanti e perciò producono oggetti e manufatti più costosi, e che vogliono perciò battere la concorrenza delle imprese che pongono minore cura nella fabbricazione.

Qualunque sia la motivazione delle norme europee, è evidente che anche le imprese straniere dovranno fare i conti con esse se vogliono esportare nei paesi del mercato comune europeo. Inevitabilmente ci saranno sforzi, in tutti i paesi industriali, per migliorare i processi produttivi e soprattutto la progettazione delle merci in modo da poter meritare l'assegnazione di una "ecolabel" quando cercano di venderle in Europa.

Si sta verificando, così, una svolta in tutto il mondo verso una nuova maniera di progettare gli oggetti e i macchinari: rispetto ai caratteri più vistosi, più originali, agli oggetti personalizzati, si andrà verso una maggiore standardizzazione e verso un miglioramento effettivo della qualità degli oggetti a cui sarà chiesta maggiore durata, più facile manutenzione e possibilità di riciclo dopo l'uso.

Va anche tenuto presente che molti macchinari sono costituiti da miscele complesse di diversi materiali, difficilmente separabili fra loro. Uno dei casi più interessanti è rappresentato dagli autoveicoli che sono fabbricati con decine di differenti materiali -- metalli, materie plastiche, gomma -- incompatibili fra loro ai fini della riutilizzazione.

C’è quindi una crescente domanda da parte dell'industria del riciclo perché i fabbricanti di autoveicoli prevedano, nella progettazione, che le varie parti siano facilmente separabili fra loro, in modo, come si ricordava prima, che il ferro non venga miscelato col rame, che le materie plastiche non siano contaminate dalla gomma o dall'amianto, e così via.

Problemi ancora più complicati si pongono quando si tratta di smantellare macchine ancora più complesse come i televisori e i calcolatori elettronici. Eppure i circuiti stampati di queste apparecchiature contengono grandi quantità di saldature e contatti dai quali sarebbe possibile ricuperare oro e altri metalli preziosi, a condizione che alcune parti siano facilmente staccabili dalle altre componenti.

E ancora: i video dei televisori e dei calcolatori contengono sali che impediscono la riutilizzazione del vetro e lo stesso accade per i tubi fluorescenti.

Attività produttive e territorio

Una più approfondita conoscenza dei cicli produttivi è di grande importanza anche ai fini della scelta della localizzazione degli impianti industriali.

L'effetto sull'ambiente dei processi produttivi dipende non solo dal processo, dalle materie trattate e dai rifiuti che si formano, ma anche del luogo in cui l'impianto viene installato.

In una zona battuta dai venti, in cui sono presenti grandi quantità di acqua, è possibile smaltire i gas e i rifiuti liquidi abbastanza facilmente. Nelle vicinanze delle città o in valli strette o in zone ecologicamente delicate occorre introdurre accorgimenti e tecniche più costose e raffinati.

Sempre più spesso le autorità locali chiedono, prima di rilasciare le autorizzazioni all'insediamento di una fabbrica, degli studi di "impatto ambientale": l'imprenditore deve dimostrare che, nelle particolari condizioni geografiche ed ecologiche considerate, gli effetti negativi sull'aria, sulle acque, sul mare, sulla vegetazione non supereranno certi limiti, in genere fissati dalle autorità governative.

Anche gli studi di impatto ambientale richiedono accurate conoscenze di tutto il ciclo produttivo e di tutti i materiali coinvolti nel processo, compresi i rifiuti. Anche in questo caso vi sono ormai dei centri di ricerca specializzati che effettuano, per conto delle imprese o dei governi, le analisi di impatto ambientale con la collaborazione di specialisti di cicli produttivi, di geografia, di ecologia, di urbanistica.

Il ruolo della ricerca scientifica

Le poche precedenti considerazioni mostrano che il successo dell’innovazione verso tecnologie pulite --- l’avvio della indispensabile rivoluzione tecnico scientifica che, clon salde radici nel Novecento, stenda i suoi rami e frutti nel XXI secolo --- dipende da un rilancio della ricerca scientifica applicata. In via di principio qualsiasi problema può essere risolto, se viene formulato correttamente. Se, per esempio, si riconosce che un processo produce dei sottoprodotti inquinanti o di difficile smaltimento, l'effetto ambientale negativo può essere ridotto analizzando esattamente la composizione di tali sottoprodotti e sviluppando dei processi per eliminare le componenti inquinanti e possibilmente per ricuperare le componenti ancora utili.

A questo punto non bisogna dimenticare che tutta la tecnologia industriale, molto prima dell'"età ecologica", ha incontrato e superato gli stessi problemi che stiamo incontrando anche adesso.

Molti dei problemi ambientali attuali dipendono dalla mancanza di fantasia e di conoscenze --- anche storiche --- degli imprenditori e dei ricercatori e anche dal crescente divario esistente fra la ricerca, specialmente universitaria, e il mondo della produzione.

Una modesta proposta

Le poche precedenti considerazioni suggeriscono il ruolo che l’innovazione tecnico-scientifica può avere per risolvere i problemi umani: soddisfare i bisogni della popolazione in aumento, attenuare le differenze fra coloro che hanno beni abbondanti e quelli che mancano dell’essenziale, rispondere alla necessità di evitare il rapido consumo e impoverimento delle riserve di risorse naturali e la contaminazione dell'aria, delle acque, del suolo, dei mari.

Credo che un significativo passo avanti potrebbe essere fatto con la creazione di un centro di informazione e di documentazione, accessibile a tutti i paesi (anche grazie ai recenti progressi delle telecomunicazioni) sulla "domanda" di innovazione.

Il centro potrebbe raccogliere le indicazioni su problemi di contaminazione ambientale, ma anche su risorse naturali finora poco o male utilizzate, sui cicli produttivi e sui relativi bilanci di materia e di energia; potrebbe incoraggiare ricerche verso una nuova "economia" capace di riconoscere che le risorse naturali e i beni materiali valgono altrettanto quanto, se non più delle, carambole del capitale finanziario globale, capace di riconoscere i confini fra sviluppo umano e crescita delle merci fine a se stesse, capace di identificare nuove scale di valori in unità diverse dai dollari o dagli euro .

Il centro potrebbe svolgere compiti di "scrutinio" delle attuali tecnologie e delle nuove proposte e potrebbe trasferire le informazioni così raccolte sia all’opinione pubblica sia ai responsabili di scelte politiche e amministrative, spesso fatte con scarsità di informazioni sia statistiche sia tecnico-scientifiche.

Una utile sezione del centro potrebbe dedicarsi alla storia delle tecniche del passato per vedere quante innovazioni, poi abbandonate, potrebbero essere resuscitate oggi alla luce di nuovi vincoli ecologici ed economici.

Ma soprattutto il centro potrebbe svolgere la funzione di ascolto dei bisogni degli almeno tremila milioni di persone che si stanno avviando oggi verso una forma meno arretrata di vita e i cui progressi --- umani, prima che merceologici --- potrebbero essere garantiti con soluzioni tecniche del tutto diverse da quelle adottate dai mille milioni di abitanti dei paesi cosiddetti "avanzati".

Penso ai bisogni di energia che potrebbe essere fornita dal sole e dal vento; ai bisogni di acqua che potrebbero essere soddisfatti depurando le acque usate o contaminate o dissalando l’acqua di mare; ai bisogni di salute che potrebbero essere soddisfatti sconfiggendo le malattie portate dalla mancanza di igiene, di acqua pulita e di fognature; ai bisogni di mobilità che possono essere soddisfatti con mezzi di trasporto del tutto differenti dalle lucide e rombanti automobili pubblicizzate in America e in Europa; ai bisogni di alimenti, che possono essere soddisfatti utilizzando prodotti locali, rispettando le tradizioni alimentari culturali e religiose di ciascun paese, offrendo tecniche di conservazione del tutto diverse da quelle delle nostre attuali industrie.

Come crocevia fra la domanda di bisogni e l’offerta di soluzioni e di innovazioni tecnico-scientifiche un simile centro potrebbe arricchire anche ciascuno di noi, aiutandoci ad uscire dalle singole nicchie e dai singoli egoismi per affrontare, ormai nel ventunesimo secolo, un cammino che, o si percorre tutti insieme, o ci porta tutti a conflitti continui fra popoli e a fare i conti con la ribellione della natura.

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