Da Cenerentola del riciclo, dove il ruolo delle sorellastre è da sempre ricoperto da PET e poliolefine, il polistirene sta diventando sempre più una star dell’economia circolare, anche se in molti casi i progetti sono ancora sulla carta. Merito senz’altro degli sviluppi nelle tecnologie di riciclo chimico, pirolisi e depolimerizzazione, che hanno reso più fattibile ed economico il recupero di materia, anche in forma di feedstock da attribuire alle nuove resine mediante bilancio di massa (mass balance) certificato. Non mancano comunque progetti – anche italiani – che puntano al riciclo meccanico del polistirene in circuito chiuso, grazie a programmi di raccolta dedicati, come RiVending.

Utilizzando la bio-attribuzione, dove i feedstock sono da fonte rinnovabile e non circolare, è inoltre possibile produrre resine stireniche in parte biobased, anche se non in senso stretto: non contengono “carbonio” a base organica, ma possono comunque vantare una minore impronta di carbonio, senza sacrificare proprietà e prestazioni. Un beneficio ambientale che può essere trasferito a valle, nei prodotti finiti, ottenendo per questi ultimi una certificazione che attesti l’integrità della catena di custodia, dalla biomassa al polimero, fino al manufatto.

Biobased, ma con attribuzione

Sfruttando il bilancio di massa certificato ISCC Plus, l’italiana Versalis ha iniziato a consegnare dal polo di Mantova i primi lotti di polistirene Edistir N 3380 BA con contenuto biobased, attribuito imputando al materiale un’equivalente quantità di biomassa immessa nel processo di produzione, in fase di cracking. La disponibilità di nafta biobased è garantita dall’integrazione con le bioraffinerie ENI di Porto Marghera e Gela, alimentate da oli vegetali, oli alimentari esausti e altri scarti organici. Prima di lanciare il prodotto sul mercato, primogenito di una serie destinata a crescere nel tempo, Versalis ha certificato ISCC Plus i siti di Brindisi, Porto Marghera, Mantova, Ferrara e Ravenna, coinvolti nella produzione di monomeri, intermedi, polimeri ed elastomeri partendo da materie prime biobased (bionafta) o da riciclo chimico.

Anche Trinseo sta mettendo in commercio resine stireniche bio-attribuite, grazie a un accordo con BASF per la fornitura di stirene circolare, prodotto con biomasse di scarto (rifiuti organici e oli vegetali), oppure da riciclo chimico di rifiuti plastici, attribuiti alla resina mediante bilancio di massa. A questo fine ha provveduto a certificare ISCC Plus i siti europei di Terneuzen (Olanda), Tessenderlo (Belgio), Stade e Schkopau (Germania). In base all’accordo, BASF ha già fornito al gruppo statunitense i primi lotti di stirene da biomasse (BMB) destinati sia alla produzione di gomma stirene-butadiene in soluzione (S-SBR) per applicazioni negli pneumatici, sia di polistirene utilizzato invece nell’imballaggio e nei componenti per elettrodomestici. In futuro, Trinseo acquisterà dal gruppo chimico tedesco anche stirene ottenuto in parte da olio di pirolisi proveniente da riciclo chimico di plastiche non recuperabili per via meccanica.

Con lo stesso approccio, Ineos Styrolution ha introdotto sul mercato le serie Styrolux e Styroflex ECO, gradi di copolimero termoplastico stirene-butadiene dove lo stirene è ottenuto da materie prime rinnovabili (rifiuti alimentari, sottoprodotti agricoli o dell’industria cartaria), attribuite mediante bilancio di massa con procedura certificata da RSB (Roundtable of Sustainable Biomaterials). La sostituzione di feedstock fossili comporta una riduzione delle emissioni di anidride carbonica che può arrivare fino al 70% rispetto agli analoghi gradi standard, senza pregiudicare le caratteristiche fisiche o prestazionali, tra cui elevata trasparenza, brillantezza e resistenza all’impatto.

Passi avanti nel riciclo chimico

Sul riciclo chimico del polistirene sono in cantiere diversi progetti da un lato all’altro dell’Oceano Atlantico, che vedono spesso all’opera gli stessi protagonisti in un turbinio di assetti variabili e alleanze strategiche. Progetti che sono sul punto di partire, in molti casi già validati tecnicamente, che aspettano solo un chiarimento, a livello comunitario e nazionale, sulla posizione del riciclo chimico nell’ambito della gerarchia dei rifiuti e nel conteggio del relativo apporto agli obiettivi UE. In altre parole, si attende una sorta di parificazione del riciclo chimico a quello meccanico, quanto meno laddove il secondo non sia tecnicamente fattibile o economicamente conveniente, rendendo il primo, di fatto, un’alternativa alla termovalorizzazione o alla discarica. Condizione ritenuta indispensabile per rendere appetibili le resine così ottenute.

Chemical Recycling Europe, l’associazione che rappresenta a livello europeo l’industria del riciclo chimico, sta lavorando in tal senso, cercando di convincere Bruxelles e i paesi membri UE che senza l’apporto del riciclo chimico non è realisticamente possibile raggiungere gli obiettivi fissati dalla Commissione europea nella Plastics Strategy, ovvero recuperare nei prossimi anni almeno 10 milioni di tonnellate di rifiuti plastici; questo perché – sostiene l’associazione – il riciclo meccanico mostra limiti in termini sia di qualità – rendendo improba la sostituzione su larga scala della plastica vergine – sia di costi di recupero e selezione per alcune frazioni di rifiuti, come le plastiche miste o i poliaccoppiati. All’interno del Parlamento europeo esiste però una frangia contraria a questa equiparazione, che avverrebbe a scapito di processi ritenuti a minor consumo energetico, soprattutto il riciclo meccanico.

Primi impianti in Europa

La corsa per avviare il primo impianto in Europa per il riciclo chimico di rifiuti di polistirene vede in pole position Ineos Styrolution e Trinseo, concorrenti sul mercato, ma in questo progetto alleati. Insieme hanno scelto il partner tecnologico, la britannica Recycling Technologies, e i siti dove verranno realizzati i primi impianti: Wingles (Nord della Francia) per Ineos Styrolution e Tessenderlo (Belgio) per Trinseo, in questo caso con una data di avvio già fissata, il 2023. I due impianti avranno, ognuno, una capacità di trattamento pari a 15.000 tonnellate annue di rifiuti di polistirene. Si tratta di dimensioni ridotte, mantenute tali grazie alla flessibilità e modularità del processo di pirolisi in letto fluido sviluppato da Recycling Technologies per poter essere integrato in centri per il trattamento dei rifiuti. Prima di passare a livello industriale, i due partner metteranno in marcia, l’anno prossimo nel Regno Unito, un impianto pilota che fornirà informazioni e tutti i dati necessari per scalare verso l’alto il processo.

Ineos Styrolution è impegnata anche con la start-up canadese Polystyvert alla messa a punto della tecnologia di dissoluzione in solvente di rifiuti a base di polistirene post consumo, da cui ottenere il polimero di partenza previa rimozione di additivi, pigmenti e contaminanti mediante trattamento meccanico e chimico. Un processo che si pone a metà strada tra il riciclo chimico e quello meccanico, più spostato sul secondo. Il nodo cruciale di questa tecnologia è la purificazione del materiale in uscita, allo scopo di garantire un adeguato livello quantitativo, soprattutto per applicazioni a contatto con alimenti. Secondo il CEO di Polystyvert, Solenne Brouard, la dissoluzione in solvente è una tecnologia efficiente e a basso consumo energetico, alternativa conveniente e sostenibile per recuperare polistirene in closed-loop.

È invece certamente di tipo chimico la tecnologia di riciclo adottata da Total, il trasformatore portoghese Intraplás e il produttore francese di yogurt Yoplait, impegnati a rigenerare in closed-loop vasetti di yogurt e altri imballi in polistirene. I primi test sono stati conclusi con successo. Dai rifiuti misti si ricava un olio di pirolisi che Total introduce nello steam cracker di Anversa per produrre etilene “circolare” attribuito mediante bilancio di massa al polistirene e, a cascata, ai vasetti di yogurt di Yoplait, con catena di custodia certificata ISCC Plus. Per approvvigionarsi direttamente di olio di pirolisi per il cracking, Total ha annunciato lo scorso autunno l’intenzione di costruire, insieme a Plastic Energy (che detiene la tecnologia), un impianto per il riciclo chimico di rifiuti plastici nell’ambito del progetto di riconversione in bioraffineria del polo chimico di Grandpuits (Francia).

Novità anche nel riciclo meccanico

Non mancano iniziative e progetti di riciclo più tradizionale e consolidato anche dal punto di vista regolamentare. In Italia è attiva da un paio d’anni Versalis, attraverso una collaborazione con il consorzio Corepla volta a ridare vita a bicchieri e imballaggi in polistirene: il risultato è la serie Revive PS (anche in versione Revive EPS), gradi con contenuto variabile di materiale riciclato meccanicamente da post consumo. Il più recente sviluppo è Revive PS Air F – Series Forever contenente il 75% di polistirene espanso rigenerato, utilizzato come strato intermedio in vaschette destinate all’imballaggio alimentare. Il progetto è portato avanti in partnership con Forever Plast, specializzata nel recupero di plastiche post consumo, Corepla, Pro Food e Unionplast. Il vassoio multistrato destinato al confezionamento di carne e pesce si compone di uno strato interno a base di Versalis Revive PS Air F – Series Forever (non idoneo al contatto con alimenti) inframezzato da due strati di polistirene vergine, uno dei quali a contatto con il prodotto. La struttura A-B-A, con barriera funzionale, garantisce quindi la piena sicurezza alimentare, verificata dal Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging (IVV), prestigioso istituto tedesco di ricerca applicata che collabora con l’industria nello sviluppo e validazione di tecnologie e materiali innovativi.

A livello europeo opera invece con successo il consorzio Styrenics Circular Solutions, che dopo aver validato mediante “challenge test” alcuni processi per il riciclo e la purificazione di rifiuti stirenici post consumo, ha sottoposto all’Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA) le relative domande per ottenere l’autorizzazione all’impiego come materiale a contatto con alimenti, come già è avvenuto in passato per il riciclo meccanico di PET destinato al “bottle-to-bottle”. Il via libera della Commissione europea, ottenuto il parere positivo dell’EFSA, aprirebbe al polistirene riciclato interessanti e remunerative applicazioni nei contenitori per bevande calde e fredde, vasetti per yogurt e vaschette alimentari. Fino ad oggi challenge test sono stati eseguiti, in collaborazione con il Fraunhofer IVV, sui processi di purificazione (super-cleaning) messi a punto da Gneuss e NGR.

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