Magazine Finstral F_04
Frame Reframe: 180 pagine con conversazioni, saggi e opinioni su temi rilevanti dell’architettura.
PVC.
Nell’ottica della circolarità.
1. Produzione
Il PVC (polivinilcloruro) si ottiene da due materie prime principali: il cloro, ricavato dal sale, e l’etilene, che può provenire da fonti fossili, da bioetilene o dal riciclo chimico. Queste sostanze reagiscono formando monomeri di cloruro di vinile (VCM), che vengono poi polimerizzati per ottenere PVC. La produzione di una tonnellata di PVC da fonti fossili genera tra 1,9 e 2,6 tonnellate di CO2, a seconda dell’origine dell’energia elettrica e delle materie prime impiegate. Oltre all’energia elettrica, è necessaria anche energia termica, soprattutto per i processi di cracking e di essiccazione.
2. Vantaggi
Durabilità: Il PVC dura molto a lungo, un criterio fondamentale per la sostenibilità.
Riciclo meccanico: I rifiuti in PVC vengono sminuzzati, puliti e trasformati in granuli o polvere, senza alterarne la struttura chimica. Si tratta di un processo a basso consumo energetico e costi contenuti, che preserva la qualità del materiale. È particolarmente adatto al PVC in purezza proveniente da scarti di produzione o da vecchi serramenti. Invece, materiali mescolati, contaminati, sostanze estranee e plastificanti complicano il riciclo.
Riciclo chimico: Il PVC viene scomposto chimicamente nei suoi componenti base, generando materie prime (come l’etilene) di qualità pari a quelle di origine. Le sfide principali di questo metodo, ad alto consumo energetico, sono la segregazione dell’elevato contenuto di cloro e le restrizioni normative all’impiego dei materiali riciclati (vedi principio del bilancio di massa).
Bioetilene: Alternativa sostenibile all’etilene fossile – chimicamente identico, ma ottenuto da olio di colza o scarti organici come l’olio da frittura esausto. L’utilizzo di bioetilene per produrre PVC permette di ridurre l’impronta di CO2 di oltre il 60%.
Defossilizzazione: L’impiego di materie prime a base biologica, come il bioetilene ricavato da scarti organici o il carbonio proveniente da tecnologie di cattura della CO2, rappresenta un’alternativa sostenibile alle fonti fossili di carbonio. Così, in futuro, il PVC potrebbe persino essere utilizzato per immagazzinare CO2.
CO2 come materia prima (Carbon Capture and Utilization, CCU): In futuro la CO2 – ad esempio quella proveniente dai fumi industriali o direttamente dall’atmosfera – potrebbe diventare una nuova fonte di carbonio. Attraverso diversi processi di sintesi chimica, è possibile ottenere etilene, il principale precursore del PVC. Sul lungo periodo questo approccio potrebbe rendere il PVC climaticamente neutro, o addirittura positivo per il clima.
Principio del bilancio di massa: Questo metodo consente di mescolare materie prime della stessa qualità ma di diversa origine (fossile, biologica, riciclata) e di contabilizzarne la presenza percentuale nel prodotto finale, nonostante siano indistinguibili dal punto di vista fisico. È lo stesso principio utilizzato nella fornitura di energia elettrica per immettere in rete energia da fonti rinnovabili. Nel caso delle materie prime per l’industria chimica, come l’etilene, poter applicare il principio del bilancio di massa rappresenterebbe un vero punto di svolta, ma la normativa attuale non consente ancora il suo utilizzo per la produzione di PVC.
3. Sfide
Ostacoli tecnici al riciclo: Il riciclo a ciclo chiuso, con solo intervento meccanico (downcycling), è possibile solo se i materiali sono suddivisi per tipo e non miscelati. La cosiddetta coestrusione – ovvero l’utilizzo di PVC di qualità elevata combinato con altro di qualità inferiore – complica notevolmente il riciclo. Anche la presenza di contaminanti come il piombo, usato come stabilizzante, rappresenta un problema. Sebbene l’industria europea del PVC abbia abbandonato i composti al piombo dal 2015, vecchi prodotti — o nuovi serramenti realizzati con PVC riciclato da vecchi infissi — possono ancora contenerne. Il processo di riciclo diventa più costoso e, in alcuni casi, impossibile.
Costi elevati: Il bioetilene può arrivare a costare fino a tre volte più dell’etilene di origine fossile.
Incertezze normative: Manca un riconoscimento uniforme del bilancio di massa, e ciò ostacola strategie di riciclo efficaci. L’Unione europea sta valutando diversi modelli da certificare secondo standard ISCC+ o REDcert per attestare la quota di materiali riciclati presente nei prodotti. Resta anche aperta la questione del riciclo chimico: non è chiaro se possa essere incluso a pieno titolo nel calcolo delle percentuali di riciclo.
Focus sulle quote di riciclo invece che sulla riduzione della CO2: La normativa attuale stabilisce percentuali fisse di riciclo. Un sistema basato sull’impronta di carbonio potrebbe invece favorire approcci più innovativi e aperti a nuove tecnologie per ridurre le emissioni di CO2.
La giusta fonte energetica per ridurre la CO2: La produzione di PVC è energivora: solo per l’elettrolisi del cloro servono tra 2,5 e 3,5 MWh di energia elettrica per tonnellata. Diventa fondamentale ricorrere alle fonti rinnovabili.
Emissioni indirette: Le emissioni dirette di CO2, come quelle generate dall’elettrolisi del cloro, non sono le sole di cui tener conto: ad esse si sommano quelle indirette, legate all’energia di processo, al trasporto e all’impiego di additivi.
4. Scenario Best-Case 2050
Quantificazione delle emissioni di CO2 armonizzata in ambito UE: Le scelte riguardanti i materiali non si basano più sulle percentuali di riciclo, ma sull’effettiva impronta climatica.
Riciclo a ciclo chiuso: Il riciclo meccanico e quello chimico si integrano in modo ottimale; i rifiuti in PVC tornano nel ciclo produttivo senza perdita di qualità grazie al riciclo meccanico, mentre tutti gli altri prodotti di scarto vengono reimpiegati attraverso il riciclo chimico.
Produzione decarbonizzata: Le materie prime fossili sono sostituite da bioetilene, tecnologie CCU e riciclo chimico.
PVC come serbatoio di CO2: Utilizzando la CO2 atmosferica per la sintesi dei polimeri, si può immagazzinare il carbonio nel materiale a lungo termine. In questo modo, il PVC potrebbe persino diventare un materiale a impatto climatico positivo.
Autosufficienza energetica nella produzione: La produzione di PVC è alimentata interamente da energie rinnovabili. Anche i processi energivori, come la cattura del carbonio, sono diventati economicamente sostenibili grazie all’energia verde a basso costo.
Riciclo infinito: Combinando riciclo meccanico e chimico, i prodotti in PVC restano all’interno dell’economia circolare senza perdere qualità.
Il PVC (polivinilcloruro) si ottiene da due materie prime principali: il cloro, ricavato dal sale, e l’etilene, che può provenire da fonti fossili, da bioetilene o dal riciclo chimico. Queste sostanze reagiscono formando monomeri di cloruro di vinile (VCM), che vengono poi polimerizzati per ottenere PVC. La produzione di una tonnellata di PVC da fonti fossili genera tra 1,9 e 2,6 tonnellate di CO2, a seconda dell’origine dell’energia elettrica e delle materie prime impiegate. Oltre all’energia elettrica, è necessaria anche energia termica, soprattutto per i processi di cracking e di essiccazione.
2. Vantaggi
Durabilità: Il PVC dura molto a lungo, un criterio fondamentale per la sostenibilità.
Riciclo meccanico: I rifiuti in PVC vengono sminuzzati, puliti e trasformati in granuli o polvere, senza alterarne la struttura chimica. Si tratta di un processo a basso consumo energetico e costi contenuti, che preserva la qualità del materiale. È particolarmente adatto al PVC in purezza proveniente da scarti di produzione o da vecchi serramenti. Invece, materiali mescolati, contaminati, sostanze estranee e plastificanti complicano il riciclo.
Riciclo chimico: Il PVC viene scomposto chimicamente nei suoi componenti base, generando materie prime (come l’etilene) di qualità pari a quelle di origine. Le sfide principali di questo metodo, ad alto consumo energetico, sono la segregazione dell’elevato contenuto di cloro e le restrizioni normative all’impiego dei materiali riciclati (vedi principio del bilancio di massa).
Bioetilene: Alternativa sostenibile all’etilene fossile – chimicamente identico, ma ottenuto da olio di colza o scarti organici come l’olio da frittura esausto. L’utilizzo di bioetilene per produrre PVC permette di ridurre l’impronta di CO2 di oltre il 60%.
Defossilizzazione: L’impiego di materie prime a base biologica, come il bioetilene ricavato da scarti organici o il carbonio proveniente da tecnologie di cattura della CO2, rappresenta un’alternativa sostenibile alle fonti fossili di carbonio. Così, in futuro, il PVC potrebbe persino essere utilizzato per immagazzinare CO2.
CO2 come materia prima (Carbon Capture and Utilization, CCU): In futuro la CO2 – ad esempio quella proveniente dai fumi industriali o direttamente dall’atmosfera – potrebbe diventare una nuova fonte di carbonio. Attraverso diversi processi di sintesi chimica, è possibile ottenere etilene, il principale precursore del PVC. Sul lungo periodo questo approccio potrebbe rendere il PVC climaticamente neutro, o addirittura positivo per il clima.
Principio del bilancio di massa: Questo metodo consente di mescolare materie prime della stessa qualità ma di diversa origine (fossile, biologica, riciclata) e di contabilizzarne la presenza percentuale nel prodotto finale, nonostante siano indistinguibili dal punto di vista fisico. È lo stesso principio utilizzato nella fornitura di energia elettrica per immettere in rete energia da fonti rinnovabili. Nel caso delle materie prime per l’industria chimica, come l’etilene, poter applicare il principio del bilancio di massa rappresenterebbe un vero punto di svolta, ma la normativa attuale non consente ancora il suo utilizzo per la produzione di PVC.
3. Sfide
Ostacoli tecnici al riciclo: Il riciclo a ciclo chiuso, con solo intervento meccanico (downcycling), è possibile solo se i materiali sono suddivisi per tipo e non miscelati. La cosiddetta coestrusione – ovvero l’utilizzo di PVC di qualità elevata combinato con altro di qualità inferiore – complica notevolmente il riciclo. Anche la presenza di contaminanti come il piombo, usato come stabilizzante, rappresenta un problema. Sebbene l’industria europea del PVC abbia abbandonato i composti al piombo dal 2015, vecchi prodotti — o nuovi serramenti realizzati con PVC riciclato da vecchi infissi — possono ancora contenerne. Il processo di riciclo diventa più costoso e, in alcuni casi, impossibile.
Costi elevati: Il bioetilene può arrivare a costare fino a tre volte più dell’etilene di origine fossile.
Incertezze normative: Manca un riconoscimento uniforme del bilancio di massa, e ciò ostacola strategie di riciclo efficaci. L’Unione europea sta valutando diversi modelli da certificare secondo standard ISCC+ o REDcert per attestare la quota di materiali riciclati presente nei prodotti. Resta anche aperta la questione del riciclo chimico: non è chiaro se possa essere incluso a pieno titolo nel calcolo delle percentuali di riciclo.
Focus sulle quote di riciclo invece che sulla riduzione della CO2: La normativa attuale stabilisce percentuali fisse di riciclo. Un sistema basato sull’impronta di carbonio potrebbe invece favorire approcci più innovativi e aperti a nuove tecnologie per ridurre le emissioni di CO2.
La giusta fonte energetica per ridurre la CO2: La produzione di PVC è energivora: solo per l’elettrolisi del cloro servono tra 2,5 e 3,5 MWh di energia elettrica per tonnellata. Diventa fondamentale ricorrere alle fonti rinnovabili.
Emissioni indirette: Le emissioni dirette di CO2, come quelle generate dall’elettrolisi del cloro, non sono le sole di cui tener conto: ad esse si sommano quelle indirette, legate all’energia di processo, al trasporto e all’impiego di additivi.
4. Scenario Best-Case 2050
Quantificazione delle emissioni di CO2 armonizzata in ambito UE: Le scelte riguardanti i materiali non si basano più sulle percentuali di riciclo, ma sull’effettiva impronta climatica.
Riciclo a ciclo chiuso: Il riciclo meccanico e quello chimico si integrano in modo ottimale; i rifiuti in PVC tornano nel ciclo produttivo senza perdita di qualità grazie al riciclo meccanico, mentre tutti gli altri prodotti di scarto vengono reimpiegati attraverso il riciclo chimico.
Produzione decarbonizzata: Le materie prime fossili sono sostituite da bioetilene, tecnologie CCU e riciclo chimico.
PVC come serbatoio di CO2: Utilizzando la CO2 atmosferica per la sintesi dei polimeri, si può immagazzinare il carbonio nel materiale a lungo termine. In questo modo, il PVC potrebbe persino diventare un materiale a impatto climatico positivo.
Autosufficienza energetica nella produzione: La produzione di PVC è alimentata interamente da energie rinnovabili. Anche i processi energivori, come la cattura del carbonio, sono diventati economicamente sostenibili grazie all’energia verde a basso costo.
Riciclo infinito: Combinando riciclo meccanico e chimico, i prodotti in PVC restano all’interno dell’economia circolare senza perdere qualità.
Nell’ottica della circolarità.
Chi prende sul serio la sostenibilità deve trattare i materiali in modo da evitare sprechi. Questo vale anche per i produttori di serramenti. Un confronto sull’economia circolare con i principali fornitori di Finstral.
