I termovalorizzatori, questi sconosciuti!

Il termovalorizzatore è un impianto per lo smaltimento di rifiuti solidi che utilizza l’incenerimento e sfrutta il calore sprigionato dalla combustione per produrre energia elettrica: grazie al calore della combustione si generare vapore che muove delle turbine che producono a loro volta energia elettrica.

Esempio di eccellenza è il termovalorizzatore di Vienna, uno straordinario impianto di smaltimento dei rifiuti nel pieno centro della città diventato meta dei turisti.

Nel 1987 in seguito a un incendio che distrusse gran parte del vecchio impianto, l’allora sindaco Walter Zilk affidò a Friedrich Hundertwasser, noto architetto viennese, la realizzazione del nuovo impianto. Venne fuori una struttura colorata, interrotta da miriadi di finestre, ognuna divisa dall’altra da cespugli e alberi che si arrampicano sulla facciata dell’impianto. Oltre all’incenerimento dei rifiuti, il termovalorizzatore di Spittelau provvede al riscaldamento di oltre un terzo delle case viennesi e produce aria condizionata nei mesi estivi. I fumi sono depurati da moderni impianti di filtraggio per la rimozione di polveri sottili, metalli pesanti e acidi inquinanti e le ceneri di scarto vengono vendute alle industrie del cemento.

L’impianto desta particolare interesse proprio in rapporto al suo inserimento nel cuore della città. La sua ubicazione denota un atteggiamento di fiducia dei cittadini nei confronti delle politiche di gestione dei servizi e dell’ambiente. Anche la realizzazione di un impianto di termovalorizzazione può essere visto dalla cittadinanza come una risorsa e non come una minaccia per la propria salute.

Qual è la differenza tra termovalorizzatore e inceneritore?

Inceneritori e termovalorizzatori non sono la stessa cosa. I primi sono impianti che bruciano i rifiuti e basta, mentre i secondi sono impianti che bruciano i rifiuti per produrre energia. Gli inceneritori sono impianti

vecchi, che oggi non si costruiscono più: gli si preferiscono i termovalorizzatori, che permettono non solo di distruggere i rifiuti, ma anche di produrre elettricità. In Italia gli «inceneritori senza recupero energetico» sono pochi e soprattutto al sud: i principali sono a San Vittore (Frosinone), Colleferro (Roma), Gioia Tauro (Reggio Calabria), Capoterra (Cagliari), Melfi (Potenza), Statte (Taranto).

Secondo l’Ispra gli impianti che bruciano rifiuti in Italia sono 41, e per la maggior parte sono termovalorizzatori collocati al Nord. Le strutture maggiori che producono energia sono quelle di Torino, Milano Brescia e Parma. Inceneritori e termovalorizzatori bruciano lo stesso tipo di rifiuti, quelli solidi urbani (piccoli imballaggi, carta sporca e stoviglie di plastica, ad esempio) e quelli speciali (derivanti da attività produttive di industrie e aziende).

Per legge la temperatura di combustione deve essere sopra gli 850 gradi, per evitare la formazione di diossine. Se la temperatura scende, si attivano bruciatori a metano. Rispetto agli inceneritori, i termovalorizzatori hanno in più radiatori dove l’acqua viene portata ad ebollizione, turbine azionate dal vapore e alternatori mossi dalle turbine che producono energia. Gli impianti più moderni distribuiscono anche acqua calda per i termosifoni delle case.

Anche se l’impatto zero non esiste, come evidenziato da studi del Cnr e dell’Ispra, questi impianti sostanzialmente sono non inquinanti, ma hanno il problema degli scarti, in particolare ceneri e fumi. Per sopperire a questa complicazione, i moderni termovalorizzatori hanno 4 livelli di filtraggio per i fumi e sistemi di trattamento e riciclo delle ceneri molto avanzati. Anche per questo tutte le analisi epidemiologiche recenti condotte intorno agli impianti moderni non hanno evidenziato un aumento di patologie. Nel paesi del Nord Europa i termovalorizzatori sorgono in mezzo alle città. La combustione tuttavia produce CO2 e contribuisce all’effetto serra.

Il termovalorizzatore di Copenhagen ha due caldaie a grata, due linee di depurazione fumi a umido con condensazione del vapore acqueo e una turbina. La configurazione scelta garantisce il massimo recupero di energia elettrica e termica, sopportando variazioni consistenti nella composizione del rifiuto conferito. Inoltre, il sistema di condensazione del vapore dei fumi in due step permette di recuperare il calore di condensazione, incrementando di circa 20 punti percentuali il recupero di energia, da cui un rendimento complessivo di 107%: il primo passaggio raffredda i gas , recuperando 10 MW di calore per ciascuna linea, mentre nel secondo una pompa di calore ad assorbimento ne abbassa la temperatura fino a 20-30°C, aggiungendo altri 15 MW per caldaia. L’elevato grado di flessibilità è garantita dalla connessione a due distretti della rete di teleriscaldamento di Copenhagen e mediante un by-pass totale alla turbina.

Claudio Bruno e Alberto Scaglione

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Termovalorizzatori e false notizie

Angolo ambientale: I termovalorizzatori!
Avete mai pensato alle vere conseguenze che potrebbero avere certi gas sull’ambiente, a causa dei rifiuti che vengono periodicamente bruciati? Ma soprattutto, eravate a conoscenza del fatto che esistono delle fonti di energia che a loro volta possono avere risultati disastrosi? E se vi dicessero che c’è un rimedio a tutto questo? Ecco qui, parliamo di termovalorizzatori.

Che cos’è un termovalorizzatore?
Il termovalorizzatore, è un impianto industriale che elimina rifiuti bruciandoli e che con il calore prodotto da questa combustione produce energia. E’ quindi un impianto di combustione a tutti gli effetti composto da un forno, dove si bruciano i rifiuti, da una caldaia, in cui c’è l’acqua poi scaldata con il calore prodotto, e una turbina che viene azionata dal vapore scaldando l’acqua e che trasforma così l’energia termica in energia elettrica. Il funzionamento di un termovalorizzatore può essere spiegato facilmente per fasi, passo a passo, seguendo quasi il percorso di materia ed energia, dai rifiuti in entrata all’elettricità in uscita. I rifiuti raccolti “in giro”, lontano o vicino è una variante discussa, vengono stoccati e depositati con una gru nel forno dove avviene la combustione a temperature che possono raggiungere e superare i 1000° C. Per mantenere questi livelli può capitare che si immetta del gas metano. Dopo la fase di combustione nel Termovalorizzatore viene prodotto il vapore, ciò avviene nella caldaia posta a valle: l’acqua lì contenuta, con il calore ottenuto bruciando i rifiuti, evapora. L’energia elettrica come spunta fuori? Il vapore ottenuto dalla caldaia raggiunge e mette in moto una turbina che, accoppiata ad un motoriduttore ed alternatore, trasforma l’energia termica in energia elettrica. Eccola! Ma non abbiamo finito.

Cosa ne pensano i politici?
Secondo Di Maio, parlare di inceneritori oggi “è come parlare della cabina telefonica con il telefono a gettoni. Qualcuno può essere ancora affascinato dal vintage, ma sempre vintage rimane”. I 5 Stelle proseguono dunque nella loro crociata contro i così detti termovalorizzatori, facendo arrabbiare non poco la Lega. Attilio Fontana, governatore della Lombardia, non ha usato parole tenere nei confronti del Movimento 5 Stelle: “Se Di Maio pensa che i nostri impianti inquinano, allora devo dire che non accetteremo più i rifiuti del Sud. Chiederemo allo Stato di modificare la norma che ce lo impone”.

La maggior parte degli inceneritori si trova infatti al centro-nord, mentre nel mezzogiorno la loro realizzazione è ancora ferma al palo. Nonostante questa battaglia ideologica in campo politico, siamo qui proprio per sfatare questo mito. Alcuni termovalorizzatori, specialmente presenti nel nord Italia, non causano alcun danno alla salute, tantomeno danneggiano l’ambiente. Può esserne un esempio il termovalorizzatore di Brescia, in funzione dal 1998. L’impianto era stato progettato con l’obiettivo di soddisfare il fabbisogno di incenerimento locale, ma la sua storia è stata segnata da svolte che l’hanno trasformato in un impianto che “ingurgita” una quantità di rifiuti nove volte superiore a quella prodotta dagli abitanti di Brescia.
Gli inceneritori fanno male?
Certo, è pur vero che non tutti i termovalorizzatori garantiscono un perfetto stato di salute. Ad esempio, è un grande merito della regione Emilia Romagna di aver messo in piedi un sistema di monitoraggio degli effetti sulla salute degli inceneritori, che nei giorni scorsi furono presentati al pubblico. Il bilancio di salute delle esposizioni ai termovalorizzatori della popolazione che vive in un raggio di 4 km da questi impianti è interessante, perché mostra un rischio aumentato sia a carico della salute riproduttiva sia anche di esiti tumorali, ma esistono esempi recenti di impianti sicuri e addirittura “amici dell’ambiente”, come quello di Copenhagen e quello di Vienna!

   

Mariasole Serio e Claudio Bruno

 

Riflessioni sul cambiamento climatico

Non possiamo risolvere i nostri problemi con lo stesso modo di pensare che abbiamo usato quando li abbiamo creati

Albert Einstein, “The World as I see it”

Nessuno oggi può negare il cambiamento climatico, né che sia causato dalle attività umane…

Possiamo verificare facilmente l’aumento di eventi metereologici eccezionali – come siccità, alluvioni, tornado e uragani; ma sono in corso anche effetti meno evidenti o meno facilmente riconducibili al cambiamento climatico, come migrazioni di massa, aumento di conflitti e di epidemie, specialmente in Paesi dove già è fragile l’equilibrio fra ecosistemi semidesertici e popolazioni che crescono sempre di più.
Per questo, i rappresentanti di 195 governi hanno ratificato gli Accordi di Parigi, dove si stabiliscono limiti precisi per le emissioni di gas serra, principali cause dell’aumento della temperatura mondiale. L’obiettivo della combinazione di queste iniziative è di mantenere entro i 2 gradi centigradi l’aumento di temperatura media mondiale di qui alla fine del secolo rispetto a quella pre-industriale.
Le emissioni di gas serra dovranno essere ridotte del 55% entro il 2050 e arrivare a zero nel 2060-2075.
Però l’United Nations Environment Programme segnala che siamo ancora ben lontani da quegli obiettivi e che, continuando con l’attuale tasso di sviluppo, alla fine del XXI secolo la temperatura del pianeta salirà di almeno tre gradi centigradi con conseguenze irreversibili per gran parte degli ecosistemi.
Per questo, è necessario individuare il contributo che ogni gas serra (non solo l’anidride carbonica ma anche il metano, gli ossidi di azoto, i clorofuorocarburi, l’ozono) porta al riscaldamento globale e come mitigarlo per diminuirne, così, l’effetto complessivo.
Al netto del contributo fisiologico che il vapore acqueo e le nubi danno all’effetto serra – variabile dal 36% al 72% in funzione della località e della stagione – il principale gas serra (GHG) è l’anidride carbonica, che contribuisce per oltre il 60%, seguita dal metano (20%), ozono (15%), ossidi nitrosi (10%) e l’insieme dei clorofluorocarburi (5%).
Le emissioni di anidride carbonica derivano da tre gruppi di attività umane: l’industria e il settore energetico (44% della CO₂, 30% delle emissioni totali di GHG), l’edilizia (30% della CO₂, 19% del totale), e i trasporti (23% della CO₂, 15% del totale). 

Industria

Il progresso economico e sociale di Cina, India, Turchia, Brasile, Messico, Sud Africa e Paesi che si affacciano sul mare Cinese Meridionale è molto più alto di quello delle altre nazioni e avrà come conseguenza l’aumento dei consumi in tutti i settori, principalmente quello industriale e quello delle infrastrutture ed abitazioni.
Stime concordano che entro la metà del secolo, assisteremo a un aumento vertiginoso delle autovetture in circolazione.  Si parla di oltre un miliardo, dovuto all’aumento della classe media nelle popolazioni in via di sviluppo, che si aggiungerà ai tre miliardi di veicoli che dovranno essere sostituiti, per un totale di 5 miliardi di auto da produrre e mettere in circolazione nei prossimi 30 anni.
Questi esempi valgono anche per gli altri beni di consumo e occorrerà un inteso programma di ricerca e sviluppo sull’efficienza energetica, sulla transizione verso fonti fossili meno inquinanti e poi alle rinnovabili. Parallelamente dovrà essere ridisegnato tutto il sistema economico a vantaggio di tutti i cicli economici circolari che prevedono il minor utilizzo delle materie prime e il minor scarto e spreco possibile quando i beni saranno arrivati a fine vita.
Un serio programma di economia circolare dovrà essere guidato dalla realizzazione di servizi per mantenere, riparare e riutilizzare questi beni. Diminuiranno le attività produttive e aumenteranno quelle dedicate a manutenzione e riciclo.

Edilizia

La realizzazione di cemento, ferro, alluminio, vetro e altri materiali da costruzione genera da sola il 10% dell’anidride carbonica che viene immessa in atmosfera dalle attività umane. A questo si aggiungono emissioni prodotte dal riscaldamento e condizionamento, dagli elettrodomestici e dalle apparecchiature elettriche.
Secondo le stime dell’Unione Europea, entro metà del secolo, dovrà essere realizzato il 46%, del parco edilizio mondiale. Mentre nei paesi sviluppati tutti gli edifici dovranno rispettare normative di completa autoproduzione energetica, l’85% delle nuove abitazioni sarà realizzato nei paesi con il più alto tasso di crescita e privi di vincoli legislativi sulla efficienza energetica delle case.
Per raggiungere l’obiettivo di zero emissioni prima della fine del XXI secolo sarà necessario che tutti gli edifici, indipendentemente dalla nazione in cui verranno costruiti, dovranno produrre in proprio da fonti rinnovabili non solo l’energia che consumano ma anche quella necessaria per costruirli, per mantenerli e poi per smantellarli riciclandone i componenti.

Trasporti

Per raggiungere gli obiettivi fissati a Parigi, è necessario anche dimezzare le emissioni dovute alle auto oggi in circolazione. Ma, come abbiamo visto prima, vengono messe in strada 60 milioni di nuove auto ogni anno.

L’attuale rete di veicoli elettrici non risolve il problema perché, oggi, la loro elettricità viene generata per la maggior parte dalle centrali a carbone.
Alle auto si affiancano i trasporti, che complessivamente richiedono altrettanta energia di quella consumata dal parco automobili.
Uno studio dell’International Transport Forum (ITF) ha mostrato che il trasporto internazionale di merci su strada, ferrovia, rotte marine o aeree – ora in rapida espansione grazie allo spostamento degli acquisti da negozi e supermercati al commercio elettronico – produce il 30% del totale dell’intero settore e che aumenterà del 300% entro metà del secolo.
Occorrerà realizzare un nuovo modello di movimento di persone e merci che permetta di razionalizzare i trasporti diminuendo il più possibile la distanza fra luoghi di residenza e di lavoro, luoghi di produzione e di consumo e favorire i collegamenti telematici rispetto agli spostamenti fisici di cose e persone quando questi ultimi non sono strettamente necessari.

Agricoltura e foreste

Le coltivazioni, l’allevamento e altri usi del suolo producono il 24% delle emissioni totali di gas serra.
L’alimentazione di una popolazione mondiale in rapida crescita richiede l’aumento delle superfici coltivate e dedicate ad allevamenti e colture intensive. Ogni area sottratta al bosco ridurrà in modo corrispondente la capacità di assorbimento dell’anidride carbonica ad opera delle piante che vi si trovano, e questo corrisponde a creare nuove fonti di emissione netta.
Ridisegnare questo settore provocherà un forte impatto sul modello economico e alimentare di intere popolazioni modificandone lo stile di vita.
In conclusione, non è possibile sostenere una crescita illimitata dei consumi di energia e delle materie prime. In tutti i settori sarà necessario compiere trasformazioni profonde.
Per quanto riguarda l’energia, la soluzione consisterà nella transizione verso le rinnovabili e – quando sarà disponibile – la fusione. In parallelo, sarà necessario costruire reti globali che distribuiscano e bilancino eccessi di domanda o di generazione a livello locale.
Per quanto riguarda la produzione di beni e servizi, sarà necessario abbandonare l’attuale modello economico – basato sulla crescita indefinita della produzione guidata da marketing e consumismo – e sostituire il modello “fai-usa-getta” con un circolo virtuoso “pensa-fai-usa-riusa-rimetti in circolo”.

di Chiara Paternostro 3^N