L'industria del trattamento dei rifiuti ha tra i suoi obbiettivi anche la riduzione delle emissioni globali di gas serra. Una grande parte dei rifiuti prodotti a livello globale - sia controllati che non controllati - continua a essere destinata alla discarica. 

Gli impianti d'incenerimento dei rifiuti fanno parte del ciclo del carbonio biogenico, emettendo una miscela di CO2 biogenica e fossile. La combustione di combustibili fossili rilascia carbonio che è stato bloccato nel terreno per milioni di anni, mentre la combustione di biomassa emette carbonio che fa parte del ciclo biogenico basato su biomassa.

Riduzione delle emissioni di metano attraverso il riciclaggio e il trattamento termico 

I siti di discarica emettono una quantità significativa di metano (CH4), un gas serra che è 25 volte più dannoso per l'ambiente rispetto alla CO2. Per raggiungere l'obiettivo delle emissioni Net Zero, è fondamentale ridurre al minimo le emissioni di metano provenienti dalle discariche. Questo è possibile attraverso il riciclaggio olistico e il trattamento termico dei materiali non riciclabili. La Germania e molti altri paesi europei stanno riuscendo in questo grazie ad alti tassi di riciclaggio e a una rete efficace di impianti di trattamento termico.

Soluzioni sensoriali per il riciclaggio olistico 

Abbiamo bisogno di materie prime praticamente per tutto: case, strade, veicoli, media d'intrattenimento. Tuttavia, le materie prime sono una risorsa finita. In un'economia circolare sostenibile, la prevenzione, il riciclaggio, il recupero energetico, ridurre efficientemente i rifiuti e la rimozione degli inquinanti sono di massima priorità. Questo consente di rendere nuovamente disponibili all'economia le materie prime secondarie e di conservare le risorse naturali. I rifiuti vengono monitorati, controllati, smistati e riciclati. Per questo vengono utilizzati numerosi sensori.

I nastri trasportatori movimentano i rifiuti all'interno dell'impianto di riciclaggio. I malfunzionamenti dei nastri trasportatori possono causare ritardi significativi e comportare costi elevati. È quindi necessario monitorare il funzionamento di tutti i nastri trasportatori, oltre al corretto carico, scarico e posizionamento dei materiali. L'encoder incrementale DFS60 fornisce informazioni sulla velocità di trasporto, mentre il sensore di flusso Bulkscan LMS511 determina il flusso volumetrico, il centro di gravità del carico e l'altezza del carico in modo contactless e senza usura.

Recupero energetico dai materiali non riciclabili 

L'energia prodotta negli impianti di trattamento termico viene immessa nella rete di distribuzione pubblica sotto forma di calore e elettricità. L'energia viene inoltre trasformata direttamente sul posto in combustibili alternativi come l'idrogeno. 

Esempio: Monitoraggio continuo delle emissioni di tutti i componenti inquinanti nei gas di scarico 

Per ridurre le emissioni, il gas di scarico dei vari processi viene depurato. Le soluzioni di sensori intelligenti di SICK consentono ai sistemi di trattamento del gas di scarico di bruciare l'aria in modo efficace e di operare in modo ottimale. 

I sistemi di misurazione continua delle emissioni (CEMS), come il MCS200HW o MCS100FT,  misurano simultaneamente fino a dodici componenti inquinanti dei gas di scarico e monitorano in modo affidabile i valori limite. Il sistema di analisi del gas MERCEM300Z misura il mercurio nei gas grezzi e puliti. Le concentrazioni di polveri vengono determinate in modo affidabile dai dispositivi di misurazione della polvere DUSTHUNTER, mentre i volumi di flusso sono misurati dai flussimetri per gas FLOWSIC100. 

Il sistema di acquisizione dati MEAC300 è responsabile della registrazione, salvataggio, normalizzazione, analisi, visualizzazione e trasmissione dei dati sulle emissioni. 

I dati sulle condizioni degli analizzatori vengono visualizzati e interpretati in tempo reale con l'aiuto del Condition Monitoring. Eventuali cambiamenti significativi negli analizzatori vengono visualizzati e, se necessario, presentati in modo chiaro e conciso su una dashboard basata su browser. Soluzioni e azioni raccomandate vengono mostrate direttamente. Il Monitoring Box consente agli operatori degli impianti d'incenerimento dei rifiuti d'implementare la manutenzione predittiva supportata digitalmente, aumentando così la disponibilità delle macchine e degli impianti e riducendo i costi per gli interventi di manutenzione non programmati.

CCUS nell'industria della gestione rifiuti 

Esistono già impianti pilota iniziali per la cattura del carbonio. Circa il 50% dei rifiuti provenienti dagli impianti di trattamento termico sono materiali biogenici. Attraverso la cattura e il trattamento del CO2, derivante dai rifiuti fossili e biogenici, questi impianti possono ottenere un'impronta di CO2 negativa. Analizzatori di gas, sistemi di misurazione delle concentrazioni di polveri e sistemi di misurazione del flusso di SICK vengono utilizzati nella cattura, utilizzo e stoccaggio del carbonio. 

Misurazione del CO2 biogenico: i principali motivi 

I sistemi di scambio di emissioni (ETS), come l'EU ETS, le linee guida dell'Agenzia per l'Ambiente del Regno Unito (Pollution Inventory Guidance), il BEHG tedesco e i Certified Emission Reduction (CCER) in Cina sono attualmente in funzione. Queste normative differenziano tra carbonio di origine fossile e rinnovabile. 

Gli impianti di trattamento termico dei rifiuti con unità di cattura del carbonio forniranno un contributo significativo alle emissioni negative di CO2 a causa della parte biogenica della materia prima eterogenea. Le emissioni nette di gas serra pari a zero sono realizzabili solo con significative emissioni negative di CO2 che bilanciano i restanti gas serra (ad es. dall'agricoltura). È auspicabile conoscere le emissioni negative di CO2 con la massima precisione possibile. Per un ulteriore utilizzo del CO2 catturato, è importante considerare la componente verde per valutazioni ecologiche e basate sui biocarburanti. Inoltre, la quota rinnovabile dell'energia recuperata dagli impianti di Waste-to-Energy (termovalorizzazione) è di grande interesse pubblico. 

In alcune città europee la gestione dei rifiuti pro capite si basa sulla frazione fossile. Anche per questo motivo è necessaria la determinazione delle frazioni di CO2 fossile e biogenica. 

Per queste ragioni, SICK ha avviato la collaborazione con Genius5-Instruments GmbH per la vendita e il servizio mondiale del sistema di misurazione della CO2 biogenica PmCTrace, destinato a diventare parte integrante dei sistemi CEMS negli impianti di incenerimento dei rifiuti.

Fonte 

1. https://eswet.eu/recovering-the-non-recyclable-the-integrated-resource-recovery-facility/ 
    

Leggi le altre parti della nostra serie sulla decarbonizzazione:

Leggi la prima parte della serie sulla decarbonizzazione

Read more in part two of our series on decarbonization

Read more in part three of our series on decarbonization

Leggi la quarta parte della serie sulla deciarbonizzazione

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