Requisiti energetico ambientali delle membrane

1. CLASSE DI ESIGENZA: BENESSERE/IGIENE
1.A CLASSE DI REQUISITO: COMFORT TEMOIGROMETRICO
1.B CLASSE DI REQUISITO: COMFORT VISIVO
1.C CLASSE DI REQUISITO: COMFORT ACUSTICO
1.d CLASSE DI REQUISITO: QUALITà DELL’ARIA
2. CLASSE DI ESIGENZA: AMBIENTE
2.A CLASSE DI REQUISITO: RISPARMIO ENERGETICO
2.B CLASSE DI REQUISITO: RISPARMIO DI RISORSE
2.B CLASSE DI REQUISITO: RISPARMIO DI RISORSE

Nel settore delle costruzioni, così come in altri campi, l’insieme delle motivazioni che possono favorire o frenare il processo di riciclo dei materiali associa fattori di derivazione storica ed elementi tipici della fase attuale di sviluppo dei

paesi industriali avanzati. Come affermato anche in:

Gangemi V.,
(2004), Riciclare in architettura, Clean, Napoli
Passaro A.
(1996), Costruire e dismettere, Arte tipografica, Napoli
Rigamonti E.,
(1996), Il riciclo dei materiali, Maggioli, Rimini

dalla fine del secondo conflitto mondiale a circa metà degli anni Ottanta, salvo alcune limitate eccezioni, il settore delle costruzioni non ha avuto la necessità di porsi delle questioni sul tema del riciclo dei materiali, strettamente legato alla più ampia tematica del risparmio di risorse.
Lo smaltimento in discarica e/o l’abbandono abusivo sono state le pratiche maggiormente diffuse, giustificate anche da alcune considerazioni che hanno rallentato, fino a oggi, l’attività di riciclo:      la grande disponibilità di materie prime per le costruzioni e i bassi costi di conferimento in discarica, argomenti approfonditi in:

De Capua A.,
(2002), Nuovi paradigmi per il progetto sostenibile. Contestualità Adattabilità Durata Dismissione, Gangemi, Roma
EEA
(2004), Environmental Signal 2004, EEA (European Environment Agency)-OPOCE (Office for Official Publication of the European Communities), Copenaghen
Hinterberger F., Luks F., Stewen M.,
(1999), Economia, Ecologia, Politica. Rendere sostenibile il mercato attraverso la diminuzione delle materie, Edizioni Ambiente, Milano
Viale G.,
(2000), Un mondo usa e getta. La civiltà dei rifiuti e i rifiuti della civiltà, Feltrinelli, Milano

In questi ultimi anni, però, si è manifestata una nuova consapevolezza:  si è sviluppata con crescente evidenza la necessità da parte dell’uomo di concepire in modo diverso la propria presenza e lo svolgimento delle proprie attività all’interno dell’ambiente naturale. In questa ottica l’attività di riciclaggio sta assumendo un ruolo sempre più importante estendendosi a un numero crescente di ambiti produttivi, tra i quali quello delle costruzioni. In particolare appare sempre più preoccupante il problema della collocazione delle macerie derivanti dalla demolizione di opere civili, in continuo aumento a seguito di interventi di recupero del patrimonio edilizio esistente e dell’adeguamento a nuove esigenze abitative. A ciò si contrappone il progressivo esaurimento delle aree disponibili per l’ubicazione di discariche, che rende lo smaltimento di tali materiali di scarto sempre più difficoltoso e oneroso.
Risulta quindi evidente come il riciclaggio dei materiali da demolizione possa non solo costituire una soluzione al problema legato a ingenti volumi di rifiuti da smaltire in discarica, ma anche una via alternativa al consumo di risorse naturali non rinnovabili. D’altra parte, l’ingresso nel XXI secolo ha segnato definitivamente l’affermazione del concetto di sviluppo sostenibile nei riguardi di tutti i processi produttivi di beni, che devono essere necessariamente strutturati secondo una logica di risparmio energetico e di controllo della produzione di scorie o rifiuti, prevedendone un loro riutilizzo in altri settori o un loro smaltimento senza provocare danni all’ambiente, come sottolineato in:

Pearce, D.W.,
(2001), Sustainable Development after Rio 1992, New York and Kyoto 1997, Earthscan Publications, London.
Mebratu, D.,
(2005), Sustainability and Sustainable Development: Historical and Conceptual Review, Environ. Impact Asses. Rev., 18, Elsevier Science Inc., Amsterdam

Le considerazioni fin qui esposte interessano anche l’ambito delle costruzioni con involucro in  membrana tessile. E’ ovvio che il volume dei rifiuti associati a queste costruzioni sia trascurabile se confrontato con quello degli edifici convenzionali, e che quindi il tema del riciclo potrebbe essere trascurato, tuttavia gli investimenti nella ricerca non mancano, come si legge in:

Adanur S., Hou Z.,
(1997), Recycling and Reuse of PVC Coated Polyester Fabric, in Proceedings of the 7th International Conference on Textile Coating and Laminating, Charlotte, NC

così come i risultati: nel 1998, Solvay ha brevettato un processo che permette il riciclaggio separato della resina di PVC e delle fibre di poliestere, attraverso la dissolvenza chimica selettiva; con la sua applicazione, l’azienda francese Ferrari ha reso reale la possibilità di riciclare i tessili rivestiti in PVC, come esposto in:

Perillon J.L.,
(2000), Recycling of PVC coated textiles. A new source of technical materials, in Proceedings of the 10th International Conference on Textile Coating and Laminating, Lyon
Tucker A. et al.,
(1999), Chemical recycling of plastic waste (PVC and other resins), TNO Report, Delft

L’iniziativa del Gruppo Ferrari è denominata Texyloop, tecnologia basata sul processo Vinyloop, che si svolge in sei fasi: pretrattamento, dissoluzione, separazione, precipitazione, essiccazione, recupero del solvente. Di seguito vengono approfondite le varie fasi:
1. la fase di pretrattamento comprende una serie di processi fisici che trasformano i rifiuti contenenti compound di PVC in modo tale da renderli adatti a essere riciclati all’interno dell’impianto Vinyloop®. Il tipo di processo necessario e la sua sequenza dipende dalla composizione dei rifiuti. Ci sono dei trattamenti che sarebbe opportuno eseguire, per esempio: la pulizia, la frantumazione, attraverso la triturazione oppure la macinazione, per permettere una più rapida dissoluzione, l’omogeneizzazione;
2. la dissoluzione avviene mediante un solvente a base di metil-etil chetone che scioglie selettivamente la catena dei polimeri del compound di PVC, ma non i materiali estranei. Questo processo avviene sempre all’interno di un circuito chiuso e in assenza di ossigeno e la temperatura scelta dipende dal tipo di rifiuto e dalla loro composizione;
3. la tecnica di separazione (centrifugazione, decantazione) dipende dal tipo di materiale estraneo non solubile presenti nel composto, dato che, per esempio, le fibre presenti in materiali tessili rivestiti si comportano diversamente dalla gomma nei rifiuti dei cavi. Alla separazione segue un lavaggio dei materiali estranei con un solvente puro caldo per eliminare eventuali residui del compound di PVC dissolto. Il solvente viene completamente recuperato mediante una colonna di strippaggio a vapore.
Una peculiarità specifica del procedimento Vinyloop® consiste nella possibilità di aggiungere additivi nel reattore di precipitazione. Questo permette di adeguare le caratteristiche del rigenerato di compound di PVC alle necessità specifiche;
4.  l’immissione di vapore serve a far evaporare completamente il solvente. In un primo momento il recupero del compound di PVC avviene sotto forma di slurry acquoso (una miscela di compound di PVC e acqua). Il rigenerato di compound di PVC non contiene solo PVC, ma anche tutti gli additivi della ricetta del compound di PVC originario, a eccezione di casi molto specifici oppure qualora la loro esclusione sia voluta a priori;
5. lo slurry, ottenuto per precipitazione, viene essiccato e l’acqua del processo trattata per ottenere il grado di purezza desiderato. A questo punto il riciclato di PVC è pronto e può essere imballato;
6. il solvente, che resta all’interno del circuito chiuso e di cui si recupera più del 99,9%, viene separato dall’acqua con un procedimento a più fasi di cui fanno parte la condensazione e la segregazione densimetrica. I residui di solvente passati nella fase gassosa vengono trattati per rispettare i valori soglia di legge.
L’intero processo si compie in un ciclo completamente chiuso e ciascuno dei due componenti del tessuto in poliestere/PVC può essere riutilizzato.
Accanto al riciclo di tipo meccanico, che permette di avere a disposizione materia prima seconda, si colloca il riuso, tecnicamente definito reimpiego, delle membrane tessili dismesse: una volta terminata la fase di vita utile nel manufatto per cui erano state create, dopo un semplice processo di pulizia, possono essere utilizzate nuovamente  senza che i materiali di cui sono composte subiscano trasformazioni.