Riassunto analitico
La presente tesi si pone l’obiettivo di valutare l’impiego di una materia prima seconda, quale la cenere pesante da biomassa, in un impasto ceramico per grès porcellanato. Attualmente questo tipo di scarto risulta essere per la maggior parte utilizzato nei conglomerati cementizi e come fertilizzante. Estremamente variabile per composizione chimica e granulometria, gli studi su di un suo possibile uso in ambito ceramico come sostituente di una materia prima tradizionale, sono ancora molto limitati. Il lavoro si inserisce in un contesto di grande interesse attuale per la produzione industriale, non solo ceramica, che prevede strategie in grado di proiettarsi in un’ottica di maggiore sostenibilità dei processi, tramite la riduzione dello sfruttamento dei giacimenti di materie prime e la valorizzazione di rifiuti, elevati a materiali di riciclo anche al di fuori del loro ambito di produzione primaria. Diversi sono i motivi che spingono oggi la ricerca verso questa direzione di economia circolare, tra cui la minimizzazione del consumo di materie prime e la possibilità di riutilizzare scarti di produzione interni od esterni, provenienti da altre filiere produttive. L’industria ceramica è già in grado di riutilizzare i propri scarti di produzione al 100%, mentre l’impiego di altri tipi di rifiuti provenienti da filiere produttive diverse è tutt’ora in fase di valutazione. La logica di questo studio è stata quindi quella di caratterizzare una cenere pesante, proveniente da una centrale termoelettrica a biomassa, e successivamente introdurla in percentuali crescenti all’interno di un impasto da gres porcellanato, valutandone la compatibilità sulla base delle variazioni delle proprietà tecnologiche del prodotto semilavorato e finito. Per il raggiungimento di tale scopo il processo ceramico industriale è stato fedelmente simulato a scala di laboratorio. Della materia prima seconda utilizzata in questa tesi sono state analizzate le caratteristiche fisico-chimiche e l’evoluzione del comportamento in funzione della temperatura. I dati ottenuti hanno permesso di definirne le modalità di sostituzione e di formulare quattro diversi impasti. Di questi, un impasto di riferimento senza scarto, formulato con materie prime in uso in ambito industriale, gli altri tre contenenti una percentuale crescente di cenere pesante da biomassa (2%, 4% e 6% sul peso totale), inserita in sostituzione della componente fondente del sistema. Dai risultati si è riusciti ad individuare la percentuale di sostituzione ideale che permette al prodotto ceramico finito di rispettare i principali parametri del grès porcellanato, avvicinandosi per caratteristiche a quelli attualmente presenti nel mercato ceramico. Questa tesi potrebbe quindi costituire una base di partenza per nuovi ed eventuali studi riguardanti l’utilizzo di materie prime seconde attualmente meno considerate in ambito produttivo.
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