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Progetto “Tecnologie per la gestionesostenibile dei rifiuti”
IL PROGETTO DI ENTE
“TECNOLOGIE PER LA GESTIONE
SOSTENIBILE DEI RIFIUTI”
a cura di Maurizio Coronidi
Workshop“ENEA e le tecnologie
per la gestione sostenibile dei rifiuti”Roma, 18/06/2008
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Progetto “Tecnologie per la gestionesostenibile dei rifiuti”
ENEAEnte per le Nuove Tecnologie, l’Energia e l’Ambiente
L’ENEA svolge attività di ricerca, sviluppo ed innovazione tecnologica nei settori dell'energia, dell'ambiente e delle nuove tecnologie, a supporto delle politiche di competitività e di sviluppo sostenibile del Paese.
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Progetto “Tecnologie per la gestionesostenibile dei rifiuti”
AREE DI INTERVENTO E METODOLOGIA ENEA
Energia pulitaTecnologie per il territorioTecnologie per il futuroApplicazioni avanzate di tecnologie
ed opera nell’ambito di quattro Aree tematiche:
mediante lo sviluppo di:• Progetti strategici• Linee di attività programmatiche
• Ambiente, Cambiamenti Globali e Sviluppo Sostenibile• Biotecnologie, Agro-industria e Protezione della Salute• Fusione, Tecnologie e Presidio Nucleari• Tecnologie Fisiche e Nuovi Materiali• Tecnologie per l’Energia, Fonti Rinnovabili e Risparmio Energetico
L’ENEA è strutturato in cinque Dipartimenti:
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Progetto “Tecnologie per la gestionesostenibile dei rifiuti”
Il MACRO-OBIETTIVO di ciascun PROGETTO è la realizzazione di iniziative industriali:
sostenibilicalate nel territoriointegrate nei sistemi di gestione e/o nei compartimirate alla introduzione di tecnologie innovative
I PROGETTI DI ENTE
I PROGETTI DI ENTE, strategici per il Paese, sono individuati partendo dalla domanda attuale e potenziale di ricerca e tenendo conto delle competenze esistenti nell’Ente.
I 18 PROGETTI DI ENTE nascono con un forte carattere interdisciplinare e coinvolgono i ricercatori secondo un modello organizzativo che garantisce l'integrazione delle competenze presenti in ENEA e l'attivazione delle infrastrutture proprie dei diversi Centri di ricerca dell'Ente.
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Progetto “Tecnologie per la gestionesostenibile dei rifiuti”
GERARCHIA DI GESTIONE DEI RIFIUTI E SVILUPPO SOSTENIBILE
Minimizzazione
Riuso
Riciclaggio
Recupero Energetico
Smaltimento
Sostenibilitàmassima
Sostenibilitàminima
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SCHEMA DI CICLO DI GESTIONEDEL RIFIUTO URBANO INDIFFERENZIATO
TMBRU indiff.
Perdite diprocesso
5-10
FOS ariutilizzo
5-10Scarti10-20
discarica
“CDR”15-25
Co-incenerimentocon rifiuti speciali
Produzionecombustibili derivati
FOS10-15
Tecnologie innovativerecupero energetico
energiaBioreattore
materiali2-5
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IDROGENO
AMMONIACA
METANOLO
DME
VAPOREFUEL CELLS
OSSIGENO
REAGENTITURBINE A GAS
CICLO A VAPORE
METALLI INERTI EFFLUENTI LIQUIDIRecupero materia_energia_gassificazione.xls
PRETRATTAMENTOGASSIFICAZIONE
RIFIUTITRATTAMENTO
SYNGAS
MIX PLASTICHE
RECUPERO SCORIE
TRATTAMENTO EFFLUENTI
RECU
PERO
DI
MATER
IA
RECUPERO METALLI
CICLI COMBINATI
IMPIANTO INDUSTRIALE
RECU
PERO
DI
ENER
GIA
FANGHI
CDR
IMPIANTO DI GASSIFICAZIONE
SYNGAS (CO +H2)
POST-TRATTAMENTI
SPECIFICI
PNEUMATICI
OLI USATI
VERSO UNA GESTIONE DEI RIFIUTIINTEGRATA E SOSTENIBILE
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Progetto “Tecnologie per la gestionesostenibile dei rifiuti”
IL PROGETTO “TECNOLOGIE PER LA GESTIONESOSTENIBILE DEI RIFIUTI”
MACROOBIETTIVO GENERALERealizzazione di iniziative industriali sostenibili
mirate alla introduzione,a livello di sistemi territoriali di gestione e/o di comparti industriali,
di tecnologie innovative di trattamento e recupero dei rifiuti
OBIETTIVI SPECIFICISviluppo a livello pre-industriale di tecnologie innovative
di recupero integrato di materia ed energia
Validazione tecnico-economica delle sinergie ottenibili dall’integrazione dei trattamenti di differenti flussi di rifiuti
Riduzione dello sfruttamento delle risorse naturali edell’impatto connesso ai sistemi di gestione dei rifiuti
Attuazione di un intervento dimostrativo, per il trasferimento tecnologico e la diffusione di tecnologie innovative di trattamento
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GASSIFICAZIONE DI RIFIUTIE RECUPERO SINERGICO DI MATERIA E DI ENERGIASviluppo del processo di gassificazione su scala significativa
Valutazioni sull’utilizzo del syngas per produzione energetica
Sviluppo di processi per il recupero del syngas:• separazione della CO2• produzione di idrogeno• utilizzo del gas in dispositivi energeticamente efficienti• sintesi FT per la produzione di combustibili e/o chemicals
Sviluppo del processo di riduzione del char di pirolisi e di sintesi di polveri ceramiche
Applicazione del processo a rifiuti (fonte di carbonio) per la produzione di materiali ad alto valore aggiunto (carburi)
Valutazione della sostenibilità complessiva del processo
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Progetto “Tecnologie per la gestionesostenibile dei rifiuti”
PROCESSO TERMICO ORIENTATO AL RECUPEROSINERGICO DI MATERIALI E DI ENERGIA
Rifiuti
Riduzione carbotermica
Trattamento termico
Trattamento del gas
Pulizia del gas Sintesi FT
Idrocarburi liquidi
Polveri ceramiche
Recupero di materia
Gas residuoRecupero di
energia
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Progetto “Tecnologie per la gestionesostenibile dei rifiuti”
PROCESSI TERMICI INNOVATIVIPER IL RECUPERO DI MATERIA DA RIFIUTI
Sviluppo di un processo di recupero di fibre inorganiche (carbonio, vetro, kevlar) da rifiuti a matrice plastica
Caratterizzazione del materiale recuperato
Individuazione e sperimentazione dell’impiego di materiali compositi rinforzati con fibre di recupero (biciclette, barche, racchette, sci, automobili)
Valutazione della sostenibilità complessiva del ciclo integrato di recupero e riciclo
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ANALISI TERMOGRAVIMETRICA
IMPIANTI IN SCALA BANCO
FORNO ROTANTE
FORNO TUBOLARE
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FORNO ROTANTE
IMPIANTI IN SCALA PILOTA
IMPIANTO DI PIROLISI A LETTO FISSO
IMPIANTO DI PIROLISI E STEAM REFORMING
IMPIANTO DI PIROGASSIFICAZIONE A LETTO FLUIDO
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IMPIANTI IN SCALA DIMOSTRATIVA
COMBUSTORE CATALITICO
IMPIANTO DI COMBUSTIONEIMPIANTO MOBILE DI TERMODISTRUZIONE
IMPIANTO MOBILE DI TRATTAMENTO DEL PERCOLATO
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Progetto “Tecnologie per la gestionesostenibile dei rifiuti”
TECNICHE DI GESTIONE DELLE FRAZIONIORIGINATE DAL TRATTAMENTO MECCANICO DI RU
applicazione di additivi di origine vegetale ai fini della bio-stabilizzazione e della riduzione delle emissioniodorigene di frazione organica da selezione meccanica
applicazione di particolari tecniche di stabilizzazione bio-chimica della frazione secca e umida
misure non convenzionali (potere metanigeno) sulla frazione secca, finalizzate alla previsione del comportamento in discarica (ecoballe campane)
metodi di caratterizzazione di rifiuti a prevalente matrice organica, soggetti a processi spontanei di degradazione aerobica/anaerobica
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Progetto “Tecnologie per la gestionesostenibile dei rifiuti”
SVILUPPO DI TECNOLOGIE AVANZATEAPPLICABILI ALLA DIFFERENZIAZIONE
E ALLA CERNITA DEI RIFIUTI
etichette di identificazione in radio frequenza (RFID), integrate con sistema di lettura della risposta spettrale (a bocca di impianto)
sensori miniaturizzati a stato solido per l’individuazione di rifiuti radioattivi (a bocca impianto o su compattatori)
rilevazione e “sorting” dei materiali di rifiuto mediante analisi spettroscopica delle emissioni atomiche generate dal rilassamento di plasma indotto da un laser impulsato (tecnica LIBS)
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INIZIATIVE IN ATTO
PIA/MIDA Sviluppo di tecnologie innovative per l’aumento dell’efficienza energetica di un impianto basato sul processo di gassificazione di CDR
Penguin Processo energetico basato sugassificatore updraft integrato con miniturbina per la valorizzazione del CDR
Provincia di Crotone Protocollo di intesa per ricerca e sviluppo, realizzazione di prototipi e diffusione delle fonti rinnovabili
MATTM Convenzioni per la sperimentazione di processi innovativi per il recupero ambientale della FOS e per il trattamento della frazione secca
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INIZIATIVE IN PROSPETTIVAIndustria 2015 Termo-presso-essiccazione dei rifiuti
Gassificazione combinata di CDR, rifiuti e biomasseGenerazione di energia da bioreattoreValorizzazione del syngas prodotto da rifiutoProduzione di biocarburanti ed energia da biomasse e CDR Recupero e riciclaggio delle fibre di carbonio
Convenz. MATTM VALUTAZIONE DELLE TECNOLOGIE di trattamento dei rifiuti nell’ottica del Life Cycle thinking
TECNOLOGIE SU RIFIUTI URBANI: processi termici innovativi per la produzione di idrogeno per autotrazione
TECNOLOGIE SU RIFIUTI SPECIALI: processi innovativi (piro-gassificazione, torcia plasma) di trattamento rifiuti residuali
• produzione idrogeno da rifiuti o da syngas• sistemi innovativi di cernita intelligente• “nasi elettronici” per monitoraggio emissioni odorigene
Regione Lazio sviluppo di tecnologie, componenti e sistemi per la gestione sostenibile del ciclo dei rifiuti:
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IPOTESI DI INTERVENTO DIMOSTRATIVOA LIVELLO DI FLUSSO DI RIFIUTI
Fonte di finanzamento European Commission – 7FP
Partner industriali Pirelli Ambiente, ETRA, Cometas, Sicav, Elastrade, FEBE Ecologic
Partner scientifici RWTH, Tubitak MRC, IMEC
Oggetto dell’intervento Applicazione di tecnologie innovative per il recupero di materia e di energia da flussi di rifiuti residuali
Finalità dimostrative Sostenibilità del recupero integrato di materia e di energia da pneumatici di rifiuto, attuato mediante produzione di materiali ad elevato valore aggiunto (SiC) e di energia
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Progetto “Tecnologie per la gestionesostenibile dei rifiuti”
7FP CALL 2008: IL PROGETTO “TYGRE”
GASSIFICAZIONE DI PNEUMATICI A FINE VITAPER LA PRODUZIONE DI MATERIALI CERAMICI
AD ALTO VALORE AGGIUNTO
Sviluppo di un processo ad alta temperatura per la gassificazione di rifiuti, la riduzione del char di pirolisi e la sintesi di polveri ceramiche
Applicazione del processo a specifiche tipologie di rifiuti (pneumatici fuori uso e rifiuti di vetro) utilizzate come fonte di carbonio e di silicio per la produzione di materiali ad alto valore aggiunto (carburo di silicio, SiC)
Valutazione della sostenibilità del processo di recupero del rifiuto e di riciclaggio del prodotto
Realizzazione ed esercizio di un dimostratore
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7FP CALL 2008:IL PROGETTO “TYGRE”
4) Preparazione manufatto
5) Trattamento gas
6) Produzione di energia
2) Gassificazione
3) Sintesi ceramica
1) Preparazione alimentazione
Obiettivi quantitativi:•Recupero di materia > 30%•Recupero totale (inclusa energia) > 75%
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7FP CALL 2008: IL PROGETTO “TYGRE”
VERSO L’ATTUAZIONE
Costo del Progetto 5.0 MEuro
Co-finanziamento UE 3.5 MEuro
Durata del Progetto 42 mesi
Sintesi della valutazione UE• contenuto tecnico-scientifico 4,5/5• implementazione e gestione 4,5/5• impatto potenziale 5/5
Tempistica prevista grant agreement entro l’anno
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Progetto “Tecnologie per la gestionesostenibile dei rifiuti”
IPOTESI DI INTERVENTO DIMOSTRATIVO PER L’APPLICAZIONE DI TECNOLOGIE INNOVATIVE A LIVELLO DI CICLO INTEGRATO DI GESTIONE
Produzione di idrogeno da rifiuti o da syngas
Produzione di chemicals da rifiuti
Tecnologie avanzate per la cernita intelligente dei rifiuti:• etichetta di identificazione in radio frequenza• sensoristica di individuazione rifiuti radioattivi• differenziazione di materiali mediante laser impulsato
Tecniche avanzate di monitoraggio emissioni odorigene
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Progetto “Tecnologie per la gestionesostenibile dei rifiuti”
RISULTATI ATTESIDALL’INTERVENTO DIMOSTRATIVO
Elevata valenza tecnologica
Diffusione di tecnologie emergenti
Generale riduzione degli impatti ambientali
Contenimento delle emissioni
Finalità non solo energetiche, ma di recupero di materiali (anche ad elevato valore aggiunto)
Integrazione nel sistema territoriale
Facilitazione del consenso
Sostenibilità complessiva dell’intervento
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Progetto “Tecnologie per la gestionesostenibile dei rifiuti”
GRAZIE DELL’ATTENZIONE E…
… BUON PROSEGUIMENTODEL WORKSHOP !!!