E c o M i c r o

ANALISI DI CICLO DI VITA DELLA FILIERA DI VALORIZZAZIONE PROPOSTA DAL PROGETTO

Questa linea di attività ha avuto come obiettivo individuare e quantificare i potenziali benefici (o impatti aggiuntivi) per l’ambiente, derivanti dall’applicazione dei processi di trattamento e valorizzazione proposti e presi in esame nell’ambito del progetto. Nello specifico, è stata selezionata l’analisi di ciclo di vita come metodologia per effettuare la valutazione seguendo la procedura descritta negli standard ISO 14040-14044 e sono stati quantificati e confrontati alcuni dei principali impatti ambientali relativi a tre scenari comparativi, come riportato nella figura qui di seguito.

Rappresentazione schematica dei tre scenari considerati e dell’unità funzionale selezionata.

 

 

Come scenario di riferimento è stato considerato l’utilizzo tipico di una lavatrice domestica, incluso il destino delle acque di scarico, mentre come primo scenario alternativo è stato assunto il trattamento dell’acqua di scarico della lavatrice a fine ciclo, mediante filtrazione e la valorizzazione delle fibre sintetiche raccolte nel filtro per produrre nanodiamanti in appositi impianti, e infine nel secondo scenario alternativo, oltre all’upcycling delle fibre sintetiche, è stato considerato anche il riuso dell’acqua trattata per irrigazione in ambito domestico. Sono stati modellati i singoli impatti derivanti dai sottoprocessi presi in esame in ognuno dei tre scenari per poter individuare gli aspetti più critici in termini di impatti ambientali e determinare il peso di ciascuna delle unità considerate così da proporre opzioni alternative che potrebbero comportare una riduzione degli impatti ambientali associati al processo e, in generale, allo scenario considerato. Tale valutazione è stata effettuata mediante un’analisi di sensibilità condotta assumendo due scenari migliorativi, il primo relativo ad un incremento dell’efficienza di rimozione del filtro, mentre il secondo inerente l’aumento del volume di acqua riutilizzata a livello domestico. Si sottolinea inoltre che questa linea di ricerca ha operato in stretta collaborazione con la linea di ricerca relativa alla valutazione dell’impatto sociale ed economico, definendo congiuntamente sia lo scenario di base in termini di aspetti sociali ed economici, oltre a quelli ambientali, sia i possibili contesti di applicazione della tecnologia di produzione di nanodiamanti, a partire da fibre sintetiche, che possano presentare le migliori potenzialità da un punto di vista tecnico-economico ma anche ambientale e sociale, dato che il coinvolgimento attivo dei consumatori rappresenta un aspetto fondamentale per la filiera di valorizzazione proposta.

I risultati dello studio condotto in questa linea di attività hanno mostrato che per tutte le categorie di impatto ambientale prese in esame, gli scenari migliorativi studiati premetterebbero di ottenere una riduzione degli impatti e, in alcuni casi, anche impatti evitati. In particolare, per quanto riguardo lo scenario di intercettazione e valorizzazione delle fibre sintetiche in nanodiamanti, le riduzioni maggiori (superiori al 40%) sono risultate associate alle categorie degli impatti di ecotossicità verso gli organismi acquatici e degli effetti tossici per la salute umana. Tale risultato è correlato ai processi che possono essere evitati adottando la filiera proposta; nel primo caso lo sversamento e/o ruscellamento nei corpi idrici recettori degli effluenti da impianti di trattamento delle acque reflue di origine domestica contenenti fibre sintetiche, e nel secondo la produzione di nanodiamanti utilizzando i processi tipicamente adottati a livello industriale che si basano sulla detonazione di materiali esplosivi. Altri impatti quali i cambiamenti climatici, l’acidificazione terrestre, l’uso di risorse non rinnovabili e di acqua hanno mostrato diminuzioni più contenute in relazione al fatto che il contributo principale a questi impatti deriva dal consumo di acqua e di energia durante l’utilizzo della lavatrice stessa. Al contrario, gli impatti relativi al trasporto delle microfibre e al fabbisogno energetico per il successivo processo di upcycling sono risultati secondari rispetto alle altre fasi analizzate, in relazione al fatto che il quantitativo di fibre raccolte e trattate è molto contenuto rispetto agli altri input di materia e di energia considerati nel processo di lavaggio nella lavatrice.

Per quanto attiene al secondo scenario alternativo, quello in cui è stato considerato il riutilizzo di parte dell’acqua reflua della lavatrice per scopi irrigui, si sono ottenuti benefici ulteriori a quelli precedentemente descritti, soprattutto per gli impatti di eutrofizzazione e consumo delle risorse. Infine, entrambi gli scenari alternativi di implementazione di sistemi di filtrazione con efficienza del 90% e di riutilizzo di tutta l'acqua reflua prodotta dalla lavatrice, hanno mostrato di poter apportare ulteriori sostanziali benefici ambientali in linea con i principi dell'economia circolare e della tutela degli ecosistemi acquatici.

 

	IL GRUPPO DI RICERCA
Renato Baciocchi
	Professore Ordinario di Ingegneria Sanitaria Ambientale dell'Università di Roma Tor Vergata, Dipartimento di Ingegneria Civile e Ingegneria Informatica. L’attività scientifica è dedicata alla riabilitazione di residui industriali e siti contaminati, tecniche di monitoraggio e valutazione del rischio nei siti contaminati. Nel progetto si occupa della valutazione della sostenibilità ambientale dei processi previsti e dell’analisi del ciclo di vita dei vari elementi.
Giulia Costa
Professoressa Associata di Ingegneria Sanitaria Ambientale dell'Università di Roma Tor Vergata, Dipartimento di Ingegneria Civile e Ingegneria Informatica. L’attività scientifica principale riguarda l’analisi del comportamento ambientale e la valorizzazione di rifiuti e residui industriali. Nel progetto si occupa della valutazione della sostenibilità ambientale dei processi previsti e dell’analisi del ciclo di vita dei vari elementi.
Jacopo Valeri
	Borsista di ricerca del progetto. Ha conseguito una laurea in Ingegneria Energetica nel 2024 con una tesi sperimentale sulla valutazione della compatibilità ambientale dell’utilizzo di rifiuti da costruzione e demolizione come aggregati in opere civili. Nel progetto si occupa del LCA (Life Cycle Assessment) metodologia per valutare l'impatto ambientale di un prodotto, processo o servizio durante tutto il suo ciclo di vita.