Esistono attrezzature avanzate per il riciclo dell'ABS in grado di ridurre il consumo energetico?

Perché l'efficienza energetica è fondamentale nelle operazioni di riciclo dell'ABS

La quantità di energia consumata durante il riciclo dell'ABS ha un forte impatto sulla sua redditività economica e sull'impronta ambientale esterna. Il consumo energetico durante le operazioni di riciclo della plastica rappresenta quasi il 40% dei costi operativi. Questa percentuale sta aumentando in linea con il rincaro dei costi energetici. In parole semplici, più energia consuma uno stabilimento, minore è la sua redditività. Un trattamento inefficiente dei materiali genera inoltre esternalità negative, con ripercussioni sull’ambiente. Ad esempio, se 1 tonnellata di ABS viene riciclata in modo scadente rispetto a una tonnellata riciclata in uno stabilimento all’avanguardia, le emissioni di CO2 potrebbero risultare del 45% superiori a causa dell’operazione di riciclo inefficace. Anche il nuovo quadro normativo incide sull’ambiente. La Direttiva UE sugli imballaggi ha introdotto nuove regolamentazioni e requisiti per i riciclatori, chiedendo loro di ridurre la propria impronta di carbonio del 30% entro il 2030. Gli imprenditori più attenti e lungimiranti stanno ora considerando positivamente l’efficienza energetica come strumento per anticipare le nuove normative, contenere i costi e ottenere vantaggi competitivi grazie a sistemi energeticamente efficienti.

Le aziende che mirano a ridurre il consumo energetico per tonnellata trattata ottengono un duplice vantaggio: una diminuzione dei costi operativi e un miglioramento del livello di certificazione dei loro prodotti riciclati.

Principali tecnologie avanzate per il riciclo dell'ABS che garantiscono risparmi energetici comprovati

Nuove tecnologie ottimizzate dal punto di vista energetico consentono il riciclo di ABS di alta qualità a costi ridotti. Numerosi impianti di riciclo stanno adottando in misura crescente estrusori bivite con azionamenti rigenerativi. Come funzionano? A differenza degli estrusori bivite convenzionali, che dissipano energia sotto forma di calore quando la rotazione della vite rallenta, questi sistemi recuperano tale energia. Nel settore del riciclo è stato documentato che gli impianti dotati di questi azionamenti consumano dal 30 al 40 percento in meno di energia per tonnellata lavorata. Inoltre, poiché gli azionamenti mantengono una coppia costante ed evitano picchi di coppia elevata, vengono eliminati i costi energetici associati a tali picchi improvvisi, che si ripercuotono spesso sulle bollette mensili. Di conseguenza, questi sistemi di azionamento sono molto richiesti nel settore del riciclo.

Estrusori bivite con azionamenti rigenerativi (riduzione del consumo di energia elettrica del 30–40%)

Mentre i cicli di produzione di un estrusore proseguono, gli azionamenti rigenerativi catturano qualsiasi energia residua derivante dal movimento dell’estrusore, consentendo alla macchina di recuperare tale energia e convertirla in elettricità per alimentare se stessa. Questo fenomeno ciclico permette alla macchina di riciclare l’energia invece di immetterla nella rete elettrica esterna. I dati operativi dimostrano che i sistemi presentano una variazione inferiore all’1% nella disparità qualitativa dei prodotti finiti, indipendentemente dal fatto che funzionino a piena capacità. Dopo un’interruzione di alimentazione, viene eliminata la necessità di funzioni di riavvio ad alto consumo energetico. Quando abbinati a tecnologie di riscaldamento per determinare le variazioni energetiche nel materiale in flusso, i fornitori di sistemi integrati possono iniziare a realizzare risparmi energetici direttamente sul proprio conto economico.

Selezione basata su NIR + Sistemi di prelavaggio a circuito chiuso per l’ottimizzazione degli input

La tecnologia di selezione NIR migliora l'input per il riciclo e contribuisce a ridurre il consumo energetico associato al riciclo. La tecnologia dei sensori rileva e devia le plastiche non ABS verso un altro flusso di lavorazione con una portata di circa quattro tonnellate all'ora e un tasso di successo del 98%. Evitiamo così processi ad alto consumo energetico e dispendiosi in termini di tempo per la selezione di materiali che non sarebbero idonei al riciclo. Quando i sistemi di lavaggio a ciclo chiuso vengono utilizzati in combinazione con la selezione NIR, circa il 90% dell'acqua e dei solventi impiegati nelle fasi di lavaggio e riciclo viene risparmiato e riutilizzato. Inoltre, i sistemi di lavaggio rimuovono etichette e adesivi già prima delle fasi principali di lavaggio e lavorazione. Dal punto di vista del processo di riciclo, i sistemi di lavaggio riducono il fabbisogno energetico per l'essiccazione termica di circa il 25% (il consumo di energia è particolarmente elevato durante l'essiccazione termica nel riciclo). I sistemi Pre-Lavaggio + selezione NIR consentono alle strutture di riciclo un risparmio energetico compreso tra il 15% e il 20% per tonnellata di materiale riciclato lavato e selezionato, rispetto all'energia richiesta da sistemi di lavaggio o di selezione utilizzati singolarmente.

Risolvere il compromesso tra energia e purezza negli impianti per il riciclo dell'ABS

Il riciclo dell'ABS ha sempre comportato un compromesso fondamentale: ottenere prodotti ad alta purezza comportava un elevato dispendio energetico, a causa di processi come il lavaggio multistadio o la filtrazione a livello micron. Il lavaggio per rimuovere contaminanti come metalli pesanti o polimeri incompatibili determinava rapporti energetici insostenibili (kWh/tonnellata elevati); pertanto, per raggiungere gli obiettivi di sostenibilità, è necessario ridurre il consumo energetico.

Come la filtrazione di nuova generazione e la reologia in linea consentono di ottenere alta purezza con minori consumi energetici

Il problema è affrontato da sistemi di filtrazione ad alta tecnologia che utilizzano cambiasezioni autonettanti, operanti a pressioni differenziali inferiori. Questi sistemi catturano particelle di dimensioni inferiori a 200 micron senza ricorrere al lavaggio inverso ad alto consumo energetico, necessario nella maggior parte dei sistemi. Allo stesso tempo, sensori reologici in linea monitorano la viscosità del fuso e regolano in tempo reale i parametri di estrusione. In produzione, ciò si traduce in risparmi energetici grazie alla riduzione della quantità di materiale sottoposto a sovralavorazione, preservando al contempo le proprietà meccaniche essenziali del prodotto, quali la resistenza agli urti e la stabilità termica.

Tecnologie Tecnologia per il Risparmio Energetico Risultato Purezza

Filtrazione multistadio Pressione ridotta per la rimozione di contaminanti Purezza del polimero superiore al (>) 99%

Reologia in tempo reale Controllo in tempo reale dell’estrusione Flusso uniforme del fuso

Queste tecnologie, in sinergia, portano a una riduzione del consumo energetico dal 18 al 22 %, raggiungendo nel contempo specifiche di livello automotive. Ciò consente di dissociare la purezza dalle elevate richieste di potenza (alta energia) nelle moderne tecnologie di riciclo ABS.

Prestazioni energetiche del riciclo ABS nella realtà confermate da studi presso impianti

Impianto UE riduce i kWh/tonnellata del 22% mediante recupero di calore e asciugatura intelligente

Un impianto tedesco di riciclo ha dimostrato che il consumo energetico (per tonnellata) può essere ridotto del 22 % impiegando scambiatori di calore che recuperano l’energia termica dal processo di estrusione. Che cosa accade al calore residuo? Viene utilizzato per far funzionare un sistema di essiccazione a bassa temperatura che elimina l’umidità senza ricorrere a essiccatori convenzionali ad alto consumo energetico. Oltre al controllo continuo dell’umidità durante il funzionamento, questo sistema ha dimostrato di mantenere inalterato il livello qualitativo del materiale riciclato e ha consentito un risparmio superiore a 580 MWh all’anno. Questa quantità di energia è sufficiente a soddisfare il fabbisogno annuo di circa 120 famiglie medie. È stato dimostrato che la modernizzazione di vecchi impianti di riciclo ABS, anziché la loro sostituzione, offre potenzialità di miglioramento notevoli.

La linea asiatica per il riciclo ABS raggiunge un consumo energetico inferiore del 35 % rispetto ai sistemi obsoleti grazie all’automazione integrata

Un impianto di riciclo ABS del Sud-Est asiatico ha trovato un modo per risparmiare circa il 35% di energia rispetto agli impianti di riciclo più datati. Questo risultato è stato attribuito a una migliore integrazione e coordinamento delle fasi di movimentazione, lavorazione, estrusione e selezione dei materiali. Il sistema descritto include un alimentatore intelligente basato sull’intelligenza artificiale, che regola automaticamente la velocità dell’alimentatore per controllare la viscosità della massa fusa. Ciò comporta picchi di richiesta di potenza quasi nulli, poiché l’alimentatore adatta continuamente la propria velocità. L’obiettivo è coordinare i motori dei granulatori e dei nastri trasportatori in modo da evitare sprechi di energia eccessivi. Questo sistema consente all’impianto di ridurre le emissioni annuali di gas serra di 1.200 tonnellate, mantenendo comunque un livello di purezza dei granuli pari al 99,2%, una combinazione di risparmio energetico rara nel settore.

Domande Frequenti   

Che cos'è la plastica ABS?

Una plastica chiamata ABS (acrilonitrile butadiene stirene) è un termoplastico comunemente utilizzato in giocattoli, componenti per l'industria automobilistica ed elettronica, grazie alla sua resistenza, rigidità e facilità di lavorazione.

Qual è il rapporto tra efficienza energetica e il riciclo della plastica ABS?

L'efficienza energetica svolge un ruolo fondamentale nel riciclo della plastica ABS perché contribuisce a ridurre i costi operativi, a risparmiare denaro e a diminuire l'impronta di carbonio del processo di riciclo.

Quali tecnologie ad alta efficienza energetica vengono utilizzate nel riciclo della plastica ABS?

Le tecnologie ad alta efficienza energetica utilizzate nel riciclo della plastica ABS includono: tecnologie di selezione basate su NIR (raggi infrarossi vicini), sistemi avanzati di filtrazione ed estrusori bivite dotati di azionamenti rigenerativi.

Cosa si può fare per ridurre l'impronta di carbonio nei centri di riciclo della plastica ABS?

L'impronta carbonica dei centri di riciclo per plastica ABS può essere ridotta mediante l'uso di tecnologie energeticamente efficienti, un apporto bilanciato e ottimizzato dei materiali necessari, e il recupero e il riciclo dell'energia all'interno del sistema.