Le matrici plastiche residuali descritte quale materia prima di alimentazione dell’impianto di produzione di energia elettrica e termica, tramite un processo pirolitico, sono caratterizzate dai seguenti parametri:

• densità a 50°- 780-810 kg/m3
• viscosità a 60°- 3-5mm2/S
• punto di infiammabilità- <40°-25°C
• zolfo- <0,5-0,05% massa
• potere calorifico superiore – 10.500-11.000 Kcal/kg

I principali benefici derivanti dall’utilizzo di un impianto di pirolisi sono:

• Non si hanno emissioni nelle varie fasi del processo pirolitico;
• Le sole emissioni in atmosfera si registrano nella fase di cogenerazione e pertanto sono del tutto assimilabili a quelle di motori endotermici a scoppio alimentati a metano;
• I residui del processo di pirolisi sono composti unicamente da char, assolutamente sicuro sotto l’aspetto inquinante, ed eventuali residui ferrosi che, grazie al trattamento eseguito in assenza di ossigeno, non presentano segni di ossidazione e pertanto facilmente recuperabili;
• L’impianto pirolitico può essere alimentato con materiali differenti senza dover ricorrere a modifiche sostanziali, ma solo reimpostando alcuni parametri di controllo, per altro già presenti nel software.

La pirolisi è una decomposizione termochimica di materiale plastico.

Il processo di pirolisi si sviluppa a temperature intorno a 450÷550°C, in assenza di ossigeno e in reattori funzionanti in continuo alla temperatura di 400° ottenuta e mantenuta con olio diatermico a riscaldamento indiretto.

I prodotti di questa pirolisi sono costituiti oltre che da un residuo solido (impurezze e interti), da una miscella di idrocarburi in fase gassosa, la maggior parte dei quali facilmente condensabili a pressione atmosferica per semplice raffreddamento.

Il processo è stato ottimizzato per limitare al massimo sia la quantità di residuo solido che di idrocarburi leggeri e “incondensabili”, con una resa in combustibile liquido che, con materiali particolarmente puri, raggiunge il 90-95%.

I gas di sintesi incondensabili, non vengono comunque dispersi nell’aria, bensì utilizzati tramite un bruciatore modulare, in caldaia, per il riscaldamento dell’olio diatermico occorrente in autoconsumo.

L’impianto di cui trattasi è il risultato di un lungo lavoro di conoscenza e miglioramento del processo di pirolisi. Si tratta di un impianto che permette di ottenere una quantità importante di energia grazie ad un elevato rendimento di trasformazione in potenza elettrica, con la totale assenza di contaminanti in atmosfera.

Un impianto di trattamento basato sulla tecnologia pirolitica trasforma la massa plastica in gas combustibile pulito per la produzione di energia elettrica.

• La produttività energetica dell’impianto è garantita dal gas prodotto
• La qualità del carburante ottenuto garantisce la qualità delle emissioni
• La combustione di gas puro e pulito porta sicuramente ad emissioni prive di inquinanti

I più importanti vantaggi provenienti dall’utilizzo di questa nuova tecnica di pirolisi possono essere riassunti come segue:

• rese elevate nella trasformazione di matrici plastiche in energia;
• non vengono prodotti: idrocarburi aromatici policiclici, diossine, furani, PM10 e benzofurani;
• minimo impatto ambientale e architettonico;
• non è un impianto di combustione diretta o un termovalorizzatore, ma è un covertitore di masse plastiche, trasformandole in un combustibile alternativo;
• nessuna presenza di acque reflue.
• Recupero di materiale poco costoso con una gestione efficiente dell’impianto, il combustibile così derivato può essere utilizzato sia per la produzione di energia elettrica che termica;

La valorizzazione energetica della plastica contribuisce alla riduzione delle emissioni dei gas ad effetto serra e i dati di caratterizzazione ci consentono di effettuare una prima valutazione tecnico-economica del processo pirolitico, anche se ulteriori analisi dovranno essere condotte al fine di pervenire alla conoscenza dell’esatta composizione di tale frazione organica in modo da caratterizzare più puntualmente il pyrogas o syngas (gas combustibile costituito principalmente da idrogeno ed ossido di carbonio con piccole percentuali di metano, etano e propano) ed il char (residuo carbonioso inerte) prodotti.

La plastica di alimentazione è caratterizzata dalla presenza di una miscella di idrocarburi in fase gassosa, che sono gli elementi che forniscono il potere calorifico al gas pirolitico prodotto, di conseguenza nella trattazione che segue è stato possibile utilizzare alcuni dati ricavati sia dall’esperienza maturata in altri impianti che trattano matrici diverse da quella in oggetto, ma simili come composizione chimica e perciò utilizzabili nellevalutazioni che seguono, che dalle prove condotte su un impianto dimostrativo alimentato con matrici assimilabili a quella in oggetto.

Inoltre, sono stati utilizzati i dati ottenuti attraverso un modello matematico applicato a tali impianti che, in base ai dati in ingresso e le condizioni al contorno, fornisce in uscita la portata e la composizione del gas pirolitico prodotto.

Con i dati reperibili in letteratura, si può affermare che un impianto di pirolisi con reattore rotante, ed annesso impianto di sfruttamento del gas pirolitico, avrà un rendimento non inferiore al 60% per quanto riguarda il processo di produzione del gas pirolitico a partire dalla materia prima, e non inferiore al 30% per quanto concerne la conversione del gas pirolitico in energia elettrica.

Se si considera un funzionamento per 24 ore giornaliere e per 312 giorni annui, tale impianto potrà effettuare agevolmente una fermata per manutenzione di circa un mese.