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Articoli - Archivio

24/10/2017
LE MOLTE VITE DEI PNEUMATICI

Riciclaggio

 

Le coperture non più utili vengono raccolte e riciclate già oggi ma i ricercatori aprono nuove e inaspettate prospettive per il loro riutilizzo

Nicodemo Angì

I pneumatici usati non più utili e non più ricostruibili pongono una doppia sfida: non soltanto sono fra i rifiuti più diffusi ma i materiali polimerici che li compongono non sono facili da riciclare. Nei paesi più avanzati esistono ormai da tempo sistemi di raccolta dei PFU (Pneumatici Fuori Uso) e chi legge Pneurama li conosce bene e sa che anche le nazioni meno sviluppate si stanno attrezzando per il loro recupero. Raccogliere i PFU è assolutamente necessario dato che il loro abbandono nell’ambiente crea inquinamento di lunga durata: essi sono infatti molto resistenti ai raggi del sole, all'ossigeno, all'ozono e anche ai batteri.

È pur vero che una parte degli PFU può essere riutilizzata, ma la maggior parte dei pneumatici usati viene riciclata in qualche modo con l’idea di creare un nuovo materiale o migliorare uno già esistente. Nel 2016 circa 2,5 milioni di tonnellate di pneumatici sono arrivate a fine vita nella sola Europa e il loro tasso di riciclo raggiunge il 90%; di essi circa il 40% viene bruciato mentre circa il 30% viene triturato per essere usato in vari manufatti.

 

Scomporre è meglio

Bruciare i PFU non è la soluzione migliore perché si provoca un’importante emissione di sostanze inquinanti ma per fortuna esistono processi di riutilizzo piuttosto sofisticati in modo da ottenere delle materie prime da usare con molta flessibilità.

Una strada interessante è quella della pirolisi, che è un trattamento che avviene a temperatura elevata (circa 450 C°) ma in assenza di ossigeno e che quindi decompone gli PFU senza bruciarli. Si ottengono così: una miscela di idrocarburi combustibili (che viene generalmente usata, almeno in parte, per sostenere il processo), i cavetti metallici che rinforzano la carcassa e della cenere che può essere usata come inerte per vari materiali.

Un altro trattamento termico promettente è la solvolisi ossia la scomposizione a caldo con solventi; questa tecnica è stata oggetto di una recente ricerca alla Technical University of Riga, in Lituania.

Lo studio in questione considera granuli di gomma ottenuti dalla triturazione dei PFU; i granuli avevano 2 dimensioni medie diverse: un campione era di pezzatura compresa fra 5 e 12 cm mentre l’altro era più minuto, avendo dimensione massima di circa 1 mm. La sperimentazione riguardava la fusione della gomma tramite l’uso del bitume, per migliorare le caratteristiche di quest’ultimo.

 

Gomma al forno

Il processo è stato condotto in 2 diverse maniere: in una classica fornace elettrica o usando, in un impiego molto originale, un forno a microonde.

I risultati sono stati molto diversi: il processo tradizionale ha richiesto dai 206 ai 222 minuti (ben più di 3 ore, quindi) mentre l’uso delle microonde ha consentito di abbattere il tempo richiesto a soli 11 – 12 minuti. Anche il consumo di energia è stato ben differente: il processo tradizionale ha usato più di 3 kWh mentre quello sperimentale ha impiegato al massimo 300 Wh.

Il composto bitume – gomma non ha proprietà ben definite a priori, dato che esse dipendono dai riempitivi e dagli additivi contenuti nei pneumatici. In ogni modo questo materiale può essere utilmente impiegato nelle pavimentazioni stradali o per l'impermeabilizzazione degli edifici. La ricerca ha anche esaminato questo aspetto, verificando l’adesione di questo composto al cemento: i campioni ottenuti con il processo a microonde hanno evidenziato un’adesione migliore rispetto a quello ottenuti con il metodo tradizionale. Il sistema a microonde evidenzia quindi diversi vantaggi rispetto alla fornace convenzionale ma è stata osservata l’emissione di una maggior quantità di fumo: la cosa non sembra però molto grave dato che, contando la durata molto minore del processo, si può ipotizzare che l’ammontare totale del fumo sia comunque minore rispetto a quello emesso nel trattamento con la fornace.

 

Costruire con la gomma

Un altro impiego dei pneumatici fuori uso è nel settore dei materiali da costruzione, nel quale si può usare la gomma come inerte da aggiungere al cemento al posto della sabbia e/o della ghiaia, che sono materiali non facili da reperire e la cui estrazione può alterare l’ecosistema. Uno studio pubblicato nel Kuwait tira le somme di varie sperimentazioni e conclude che l’aggiunta di gomma ricavata dai pneumatici alla miscela cementizia ne migliora certe caratteristiche e la rende particolarmente adatta per impieghi specifici.

Si scopre così che il tritume di gomma ricavato dai PFU potrebbe rimpiazzare tutti gli inerti di un conglomerato cementizio: pezzi da 30 mm possono essere usati per sostituire la ghiaia, i granelli fra i 3 e i 10 mm possono rimpiazzare la sabbia mentre la polvere con dimensioni di 1 mm può essere usata come filler.

In generale all’aumentare della percentuale di gomma le proprietà meccaniche del cemento peggiorano fino a sconsigliarne l’impiego qualora siano previste sollecitazioni severe. Una percentuale di gomma fino al 20% del totale degli inerti è però benefica perché riduce il “ritiro” durante l'asciugatura, alleggerisce la struttura, diminuisce la fragilità e aumenta la resistenza al calore e il modulo elastico, prevenendo la formazione di fratture e aumentando la durata di vita dei manufatti in cemento.

 

Lavaggio preventivo

Alcuni autori consigliano inoltre di aggiungere piccole proporzioni di gomma alle pavimentazioni stradali in cemento perché il rumore al passaggio dei veicoli viene ridotto. Si è trovato che il cemento additivato con la gomma può essere utilmente utilizzato in settori quali le lastre di copertura, pavimenti, parcheggi, vialetti e pannelli per costruzioni prefabbricate.

Gli studi hanno riscontrato alcuni problemi nell'utilizzo di aggregati di gomma nel cemento a causa delle condizioni degli PFU. I pneumatici fuori uso possono essere impregnati di grasso, sporcizia, prodotti chimici, polvere e altro. I lunghi tempi di stoccaggio possono inoltre degradare elementi chimici facendoli reagire con altri materiali. Si è quindi riscontrata l’utilità di azioni di pulizia: è opportuno quindi che le particelle di gomma ricavate dai pneumatici vengano lavate con solventi e acqua per rimuovere le impurità. Se questa precauzione non viene presa, la qualità complessiva del cemento caricato con frammenti di gomma può degradarsi.

I pneumatici a fine vita possono quindi rivivere in modi diversi, alcuni dei quali insospettabili: la società può dire quindi un “grazie” sentito a questi manufatti così necessari e utili anche dopo la loro vita utile.

 

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