Riassunto analitico
Lo scopo principale di questa tesi è quello di andare a ricercare dei possibili utilizzi alternativi degli scarti derivanti dalla lavorazione del sughero dell’azienda italiana Italsughero, residui che ad oggi vengono rispediti nel luogo d’importazione (Portogallo) per essere bruciati allo scopo di un recupero termico.
I test eseguiti in UNIMORE si sono svolti perseguendo i seguenti scopi:
1. Pirolizzare lo scarto di produzione della lavorazione dei tappi di sughero (campione 2-bis) al fine di ridurne la pericolosità e la massa;
2. Riutilizzare tale char alla fine della creazione di LWA (LightWeight Aggregate) e di Ceramici porosi aventi scopi agronomici ed edili;
3. Gassificare la frazione granulare dello scarto di sughero e il precedente campione 2-bis al fine di recupero energetico;
Le due tipologie di frazioni sugherine pirolizzate sono quindi:
1. Una frazione granulare (diametro di circa 5 mm) e priva di agenti esterni al sughero;
2. Una frazione polverulenta (campione 2-bis) caratterizzata dalla presenza di agenti chimici esterni, come colle derivanti dai processi di lavorazione.
Durante le sessioni di sperimentazione si è utilizzato un piccolo pirolizzatore artigianale che permette un surriscaldamento del materiale biologico fino a 650°C tramite l’ausilio di due resistenze elettriche cilindriche.
I test eseguiti sono stati comandati tramite una programmazione Arduino, con l’obbiettivo di raggiungere e mantenere la temperatura desiderata per 30 minuti, guardando i relativi andamenti di fluttuazione di temperatura a materiale reagito e produzione di fumi.
Una volta finito il processo di pirolisi si è poi provveduto ed eseguire sul biochar prodotto test di:
• filtrazione e distillazione dell’acetone dalle beute di passaggio dei fumi;
• analisi elementali;
• analisi SEM;
• analisi a raggi X;
• analisi sulle ceneri.
Lo scopo finale è quello di caratterizzare in toto i residui di pirolisi, solidi, liquidi e aeriformi, in modo da avere una panoramica completa sui prodotti ottenuti, così da determinare il possibile riutilizzo del biochar prodotto e la sua ipotetica pericolosità. Infatti il seguente elaborato si inserisce anche nella tematica della valorizzazione degli scarti, fornendo un quadro generale relativo al problema della gestione dei residui e proponendo una possibile modalità di valorizzazione di materiali di scarto.
Successivamente, con il biochar prodotto tramite pirolisi, si sono creati degli aggregati leggeri, dopo la cui produzione sono stati condotti test di caratterizzazione, quali:
• Perdita di peso e modificazione del diametro delle sfere post cottura in muffola;
• Analisi delle densità:
o Densità apparente;
o Densità reale;
• Porosità;
• pH;
• Conducibilità elettrica;
• Assorbimento statico in acqua distillata per 24 h;
• Assorbimento e rilascio igroscopico in:
o Ambiente controllato;
o Ambiente chiuso;
o Ambiente aperto;
• Analisi SEM relativa alla superficie del campione di LWA;
• Analisi mineralogica a X-Ray.
Le analisi riguardanti invece i ceramici porosi sono state:
• Assorbimento statico in acqua distillata per 24 h, ritiro lineare, densità apparente, porosità totale e analisi mineralogica a X-Ray.
Quindi, l'obiettivo principale di questa tesi è quello di convertire quelli che sono rifiuti in prodotti o in energia e, di conseguenza, aumentare la rete industriale a livello locale e diversificare il settore industriale legato al sughero.
Gli obiettivi specifici di questo piano sono elencati di seguito:
• Ridurre al minimo la combustione dei rifiuti di sughero trasformando i rifiuti in valore, evitando così anche l’impattante trasporto di tale materiale dall’Italia al Portogallo;
• Riutilizzare scarti di lavorazione in manufatti di uso agricolo o per edilizio, tramite la preventiva pirolisi e produzione di biochar;
• Ridurre il consumo energetico nell'industria del sughero.
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