Riciclare i rifiuti elettronici per un futuro sostenibile
(RDM-AI02_25)
I RAEE rappresentano una crescente minaccia ambientale, ma anche una preziosa risorsa.
Con 62 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici generati nel 2022 a livello globale e solo il 22,3% correttamente riciclato, è urgente adottare pratiche di smaltimento responsabili. Il riciclo dei RAEE consente di recuperare metalli preziosi, ridurre l'inquinamento da sostanze tossiche e risparmiare energia. Tecnologie innovative, come la biometallurgia, offrono soluzioni sostenibili per trasformare i rifiuti elettronici in risorse preziose, promuovendo un'economia circolare.
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Definizione di rifiuti elettronici (e-waste) e loro impatto ambientale
Lo smaltimento rapido e improprio dei rifiuti elettronici (e-waste) è diventato un problema di grande preoccupazione, con conseguenti gravi minacce per l'ambiente e la salute pubblica. Inoltre, i rifiuti elettronici sono di natura eterogenea, costituiti da una varietà di metalli preziosi in grandi quantità, da qui la necessità di sviluppare una tecnologia promettente per migliorare i rischi ambientali associati allo smaltimento indiscriminato di rifiuti elettronici e per il recupero dei componenti metallici presenti nei materiali di scarto, promuovendo così la gestione e il riutilizzo dei rifiuti elettronici.
Il monitor delle Nazioni Uniteprecisa che nel 2022 sono state generate in tutto il mondo 62 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici, con un aumento dell’82% rispetto al 2010.
Nel frattempo, nel 2022 è stato documentato che meno di un quarto (22,3%) della massa di rifiuti elettronici dell'anno è stato correttamente raccolto e riciclato, lasciando 62 miliardi di dollari di risorse naturali recuperabili non contabilizzate e aumentando i rischi di inquinamento per le comunità di tutto il mondo.
Nel 2030 – sostengono gli analisti – si prevede un ulteriore incremento del 32%, fino a 82 milioni di tonnellate. Un problema ambientale, ma anche economico visto che la sottrazione dei rifiuti dalla catena del riciclo causa la perdita di miliardi di dollari di risorse strategicamente preziose che, annualmente, vengono sprecati e gettati in discarica. Il risultato è che, attualmente, solo l’1% della domanda di elementi di terre rare è soddisfatta dal riciclaggio dei rifiuti elettronici.
Importanza del Riciclo e Recupero di Metalli dai Rifiuti Elettronici
I rifiuti elettronici sono un crescente problema ambientale globale. Con l'innalzamento della domanda di dispositivi elettronici e la riduzione del loro ciclo di vita, la quantità di rifiuti elettronici continua ad aumentare. Recuperare i metalli da questi rifiuti non è solo una pratica sostenibile, ma anche economicamente vantaggiosa.
Conservazione delle Risorse Naturali
Molti dei dispositivi elettronici che utilizziamo quotidianamente contengono metalli preziosi e rari, come l'oro, l'argento e il palladio. Questi metalli sono risorse limitate, la cui estrazione richiede ingenti investimenti e causa gravi impatti ambientali. Attraverso il riciclo dei rifiuti elettronici, possiamo recuperare questi materiali preziosi, riducendo così la necessità di nuove estrazioni minerarie e conservando le risorse naturali per le future generazioni.
Riduzione dell'Inquinamento
I rifiuti elettronici contengono spesso sostanze tossiche come il piombo, il mercurio e i ritardanti di fiamma bromurati. Questi elementi chimici possono contaminare il suolo e le riserve idriche, causando seri danni all'ambiente e alla salute umana. Il riciclo dei rifiuti elettronici consente di gestire questi materiali in modo sicuro e responsabile, riducendo significativamente il loro impatto negativo sull'ecosistema.
Risparmio Energetico
Il processo di estrazione e raffinazione dei metalli è estremamente dispendioso in termini di energia. Recuperare i metalli dai rifiuti elettronici richiede molto meno energia rispetto all'estrazione di nuove risorse minerarie. Questo non solo riduce le emissioni di gas serra, ma contribuisce anche a combattere il cambiamento climatico.
Valore Economico
I rifiuti elettronici rappresentano una preziosa fonte di metalli recuperabili. Il riciclo consente di reintrodurre questi materiali nel mercato, creando nuove opportunità economiche. L'industria del riciclo dei rifiuti elettronici può generare posti di lavoro e stimolare l'economia, offrendo un significativo contributo al PIL di molti paesi.
In Europa quanto si ricicla?
In Europa, il tasso di riciclaggio dei rifiuti elettronici varia da paese a paese, ma in generale, l'UE ha stabilito obiettivi vincolanti per il riciclaggio. Nel 2022, il tasso di riciclaggio dei rifiuti elettronici nell'UE era del 32%. Tuttavia, è importante notare che il riciclaggio dei rifiuti elettronici è ancora un settore in crescita e ci sono sforzi continui per migliorare questi tassi e promuovere un'economia circolare.
I tassi di riciclaggio dei rifiuti urbani e di imballaggio sono correlati ai rifiuti generati. Il riciclaggio dei rifiuti urbani include il riciclaggio dei materiali e il compostaggio/digestione anaerobica. I tassi di riciclaggio dei rifiuti sono correlati ai rifiuti escludendo i principali rifiuti minerali generati e il riempimento è escluso. Il tasso di riciclaggio delle apparecchiature elettriche ed elettroniche (RAEE) è correlato alla quantità media di apparecchiature elettriche ed elettroniche immesse sul mercato (POM) nei tre anni precedenti. Se i dati POM per i 3 anni precedenti includono lacune, vengono presi in considerazione 1 o 2 degli anni precedenti. (fonte https://www.eea.europa.eu/)
Classificazione dei rifiuti elettronici
I rifiuti elettronici sono classificati in sottogruppi a seconda della composizione metallica, del tipo, dell'origine, dell'età, del produttore e delle parti dei costituenti.
Le Nazioni Unite hanno classificato i rifiuti elettronici in sei gruppi, vale a dire apparecchiature di scambio termico (ad esempio, frigoriferi), schermi e monitor, lampade, apparecchiature di grandi dimensioni (ad esempio, grandi elettrodomestici), apparecchiature di piccole dimensioni (ad esempio, tostapane e utensili) e piccole apparecchiature informatiche/di telecomunicazione (ad esempio, telefoni cellulari e router)
La composizione dei rifiuti elettronici è molto eterogenea e comprende una varietà di sostanze pericolose e/o non pericolose, tra cui polimeri, fibre di vetro, ritardanti di fiamma e metalli ferrosi e non ferrosi, che, se gestiti in modo improprio, possono essere tossici per l'uomo e l'ambiente. Inoltre, i rifiuti elettronici contengono diversi metalli preziosi (come i metalli del gruppo Au, Ag e Pt), metalli di base (Al, Co, Cu, Ni, Zn e Fe), metalli delle terre rare (ad esempio, In, Nd e Ta) e altri (ad esempio, Be, Cd, Cr, Hg, Pb, Sb, Sn e Ti) in quantità maggiori rispetto a quelle presenti in alcuni minerali
Il recupero dei metalli dai rifiuti elettronici (fonte secondaria) supporta la conservazione delle risorse primarie (minerale) e previene il degrado ambientale, contribuendo al contempo alla transizione verso un'economia circolare. I rifiuti elettronici sono stati trattati come minerale secondario nell'estrazione mineraria urbana a causa della presenza di metalli preziosi le cui concentrazioni sono superiori a quelle di un minerale primario. Di conseguenza, è urgentemente necessario lo sviluppo di nuove tecnologie per il recupero dei metalli dai rifiuti elettronici per migliorare il valore aggiunto dei materiali di scarto.
Vari metodi, tra cui la separazione meccanica, i processi pirometallurgici e idrometallurgici, sono impiegati per la rimozione dei metalli dai rifiuti elettronici. Tuttavia, queste tecniche sono caratterizzate da rischi ambientali, elevati costi operativi, elevata perdita di metalli e rilascio di sottoprodotti secondari, nonché dal consumo di enormi quantità di energia e sostanze chimiche. Un approccio alternativo è l'uso di microrganismi per estrarre i metalli dai rifiuti elettronici.
Le tecniche emergenti per il recupero dei metalli
In passato sono state impiegate varie tecniche fisico-chimiche, tra cui l'idrometallurgia e la pirometallurgia, per la mobilitazione dei metalli dai rifiuti elettronici. Tuttavia, questi approcci si sono dimostrati inefficaci a causa degli elevati costi operativi legati al consumo di enormi quantità di sostanze chimiche ed energia, insieme all'elevata perdita di metallo e al rilascio di sottoprodotti secondari. Un metodo alternativo per evitare le limitazioni sopra menzionate è l'adozione di microrganismi (biolisciviazione) come tecnologia efficiente, conveniente, ecologica e sostenibile per la solubilizzazione dei metalli dai rifiuti elettronici.
La biometallurgia è un settore della metallurgia che comprende la biolisciviazione, il bioassorbimento e il bioaccumulo di metalli mediante processi microbici.
I tecnici della Mint Innovation hanno sviluppato e brevettato una serie di innovazioni nei settori dei rifiuti e del riciclaggio.
Il processo è in grado di recuperare i metalli alla fonte, dalla miniera urbana rappresentata dai rifiuti elettronici della città e restituirli all’economia locale. Utilizzando una combinazione di chimica verde a basso costo e bioassorbimento microbico è possibile recuperare oro, rame e altri metalli. Questo rende il processo a basso consumo energetico, basse emissioni e quindi molto più sostenibile rispetto alle soluzioni esistenti.
Il primo processo commercializzato di Mint è progettato per il recupero dell’oro dai rifiuti elettronici.
Enea sta sviluppando un processo innovativo per il recupero di materiali da telefoni cellulari, all’interno del progetto di ricerca Portent.
Il progetto è caratterizzato da due fasi: una prima di caratterizzazione di tutti i materiali che compongo il telefono. La seconda consiste nello sviluppo di un processo che permetta di recuperare i materiali, utilizzando l’idrometallurgia. L’Enea ha depositato un nuovo brevetto su una metodologia per il recupero di materiali ad elevato valore commerciale e strategico da schede elettroniche.
Svantaggi del riciclo dei rifiuti elettronici
Sebbene l’Urban Mining offra un’ottima alternativa al gettare i rifiuti elettronici in discarica, non tutto quel che luccica è oro. I costi di stoccaggio, gestione e trattamento dei RAEE spesso superano il costo dell’acquisto delle materie prime vergini.
Senza incentivi verso la transizione ecologica da parte della politica e degli organismi internazionali, le grandi aziende non sono attratte dalla possibilità di costituire una filiera per la gestione responsabile degli e-waste. Inoltre, attraverso il processo di biometallurgia e idrometallurgia l’oro e alcuni altri metalli preziosi vengono recuperati, mentre la maggior parte dei restanti metalli e minerali rimangono sostanze di scarto.
Adetunji, Adegoke Isiaka, Paul Johan Oberholster, and Mariana Erasmus. 2023. "Bioleaching of Metals from E-Waste Using Microorganisms: A Review" Minerals 13, no. 6: 828.
Editorial: Bioleaching and biorecovery of critical raw materials from secondary sources, Front. Microbiol. , 10 April 2024 Sec. Microbiological Chemistry and Geomicrobiology Volume 15 - 2024
EEA, Waste recycling in Europe
Microbiologia Italia, Da rifiuti a terre rare: la Biometallurgia
EEA. Recycling rates in Europe by waste stream
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