Materiali edili: la frammentazione per il riciclo

Lo smaltimento dei rifiuti inerti è una questione di una certa importanza: solo in Italia, ogni anno se ne producono 35 milioni di tonnellate, parlando solo di quelli provenienti dalle demolizioni. Ci sono poi quelli dalle costruzioni e altre scorie e rifiuti speciali a far lievitare peso e volume.

Come risolvere questa situazione? Se lo sono domandati anche all’istituto germanico Fraunhofer Istitut für Bauphysik e la risposta è arrivata ideando e sviluppando una macchina di frammentazione elettrodinamica per la disgiunzione di materiali compositi edili, che sarà presentata al prossimo Klimahouse (23-26 gennaio) dall’Istituto di Holzkirchen di Monaco di Baviera.

Tale tecnologia è stata applicata e successivamente sviluppata per poter riciclare diversi materiali compositi come appunto il cemento, ma anche scorie di inceneritori o plastica rinforzata con fibra di carbonio. Attraverso la frammentazione questi materiali possono essere efficacemente scomposti e separati nei singoli componenti.

In estrema sintesi, in questa macchina si scatena una… tempesta di fulmini sul materiale composito: più scientificamente parlando, attraverso una serie di impulsi elettrici tale materiale viene distrutto lungo i bordi dei grani. Per arrivare a questo, il corpo viene posizionato tra due elettrodi immersi nell’acqua che inviano una scarica di una certa durata. L’impulso attraversa quindi i bordi dei grani che compongono il corpo solido dove incontra una minor resistenza.

Quando l’impulso attraversa il corpo e raggiunge il secondo elettrodo, si forma un canale plasmatico. La dilatazione di questo canale nel corpo rigido genera una elettroesplosione con una certa onda d’urto e temperatura. L’onda d’urto viene riflessa dalla parete e produce un’onda di pressione che aumenta l’esposizione dei singoli componenti del corpo solido.

Il vantaggio decisivo di tale tecnica distruttiva in confronto alla spaccatura o tritatura del materiale composito è la divisione netta delle fasi. Mentre le forze, attraverso l’uso di metodi meccanici, sono distribuite su tutto il materiale, la frammentazione elettrodinamica concentra l’energia sui bordi dei grani e delle fasi. Dopo la frammentazione, le componenti del materiale si presentano spesso separate tra di loro.

Giunto a questi risultati, ora il Fraunhofer Istitut punta per il futuro a cercare altre possibilità di applicazione dei materiali riciclati per completare il loro ciclo di vita.