Inceneritore: Alongi (Roma XII) è ora di fare chiarezza studiando cosa accade in Europa!

Lo scorso 3 novembre, su invito del Centro Europei di Studi culturali (CESC), il Consigliere di Roma XII Alessandro Alongi (alongi.roma12@gmail.com) ha partecipato ad un incontro tra una delegazione italiana del CESC e l’assessorato all’ambiente e innovazione di Copenaghen, città dove, da anni, esiste un grande termovalorizzatore.

“Grazie a tale struttura, infatti, tutti i rifiuti che non possono essere riciclati vengono utilizzati ad Amager Bakke (il sito dove sorge, appunto, il Termovalorizzatore, e da cui trae il nome) per produrre elettricità e riscaldamento per case e aziende della capitale danese.

Nel corso dell’incontro è stato possibile ricostruire l’intero percorso dei rifiuti che, non appena raccolti, vengono subito inviati presso tale struttura.” ha dichiarato il Consigliere Alongi.

Arrivano i rifiuti combustibili

Il termovalorizzatore riceve rifiuti combustibili da circa 600.000 cittadini e 68.000 imprese, e fornisce elettricità e teleriscaldamento alla città. Circa il 50% dei rifiuti combustibili che Amager Bakke riceve proviene da abitazioni private. Il resto viene dalle aziende.

Amager Bakke accetta solo rifiuti che non possono essere riciclati. Questo è importante, perché è molto meglio per l’ambiente e il clima riciclare cose e materiali piuttosto che usarli per produrre energia.

Ogni giorno vengono pesati e registrati 250-300 camion che trasportano rifiuti. Circa il 5% di loro viene selezionato per controlli casuali per garantire che i rifiuti siano idonei all’incenerimento. Una volta svolte tali operazioni, viene verificato che i rifiuti trasportati siano smistati correttamente e non contengano nulla che possa danneggiare l’impianto o che sia tossico.

Silos di rifiuti

Nella sala di scarico, i rifiuti residui vengono versati direttamente in un silos di 30×50 metri, alto 36 metri. Il silos può contenere circa 22.000 tonnellate di rifiuti, pari a tre settimane di rifiuti provenienti dai municipi proprietari di Amager Bakke. Due benne automatiche mescolano i rifiuti in una massa uniforme. L’uniformità è importante affinché il processo di incenerimento sia il più stabile possibile.

Una volta miscelati i rifiuti, le pinze li sollevano nelle tramogge di alimentazione dell’inceneritore. Ogni benna può sollevare fino a 15 tonnellate di rifiuti. Per ridurre gli odori sgradevoli dei rifiuti, la sala di carico è mantenuta a una pressione inferiore alla pressione dell’aria ambiente. L’aria estratta dalla sala viene utilizzata negli inceneritori.

Inceneritori

I due impianti di incenerimento identici di Amager Bakke hanno ciascuno una capacità di 25-42 tonnellate di rifiuti all’ora. Quando i rifiuti vengono immessi nelle tramogge di alimentazione, cadono in un pozzo. Qui si forma un tappo ermetico, per mantenere la pressione negativa nell’inceneritore. Il fondo dell’inceneritore è inclinato verso il basso ed è composto da 24 file di lamiere forate. Ogni fila può muoversi, formando un enorme tappeto ondulato, chiamato tappeto a griglia. Man mano che i rifiuti avanzano bruciano gradualmente. Occorrono 1,5-2 ore per bruciare i rifiuti nell’inceneritore ad una temperatura di 950-1.100 °C. La temperatura è controllata soffiando aria attraverso i fori delle griglie. Quando i rifiuti raggiungono la fine della griglia, praticamente tutta l’energia viene rilasciata sotto forma di fumo riscaldato.

Per ogni tonnellata di rifiuti, Amager Bakke può produrre 2,7 MWh di teleriscaldamento e 0,8 MWh di elettricità.

Scorie e ceneri volanti

Quando i rifiuti sono stati inceneriti, il 17-20% in peso viene lasciato come scoria.

Le scorie sono costituite da ceneri dei rifiuti, ghiaia, sabbia, metalli e altri materiali non combustibili. Le scorie vengono raccolte in un silos di scorie separato e trasportate in un impianto di smistamento. Viene girato e annaffiato per 3-4 mesi. Questo processo è chiamato maturazione. L’obiettivo è far sì che le particelle di metalli pesanti si leghino alle particelle di scoria in modo che non possano essere lavate via. Dopo la maturazione, i metalli vengono rimossi per il riciclaggio. Per ogni 200 kg di scoria si possono estrarre 10- 15 kg di metalli, che possono essere riciclati. Le scorie vengono quindi setacciate per conferirgli le stesse proprietà della massicciata e possono essere utilizzate come materiale di riempimento in progetti di costruzioni.

La cenere volante, estratta dal fumo dai filtri dell’impianto, contiene elevate concentrazioni di metalli pesanti e altri oligoelementi. Queste sostanze provengono da rifiuti non correttamente smistati (ad es. batterie). Le ceneri volanti e altri sottoprodotti della purificazione dei fumi vengono utilizzati come sostituti della calce per neutralizzare i residui di altre industrie. L’impasto acquisisce una durezza simile al cemento e viene utilizzato per ricreare il paesaggio in una cava di calcare dismessa.

Caldaie

Amager Bakke dispone di due caldaie, ciascuna delle quali è costituita da un box con un gran numero di tubi attigui che trasportano acqua ad alta pressione. Gli inceneritori sono integrati con le rispettive caldaie, in modo che i fumi caldi provenienti dall’inceneritore salgano e trasferiscano la propria energia termica direttamente all’acqua nelle tubazioni. Una pompa mantiene alta la pressione nei tubi, in modo che il vapore prodotto abbia una pressione di 69 bar e una temperatura di 440 gradi. Ogni caldaia può produrre fino a 137 tonnellate di vapore all’ora. Il vapore di entrambe le caldaie viene raccolto in un tubo del vapore comune, chiamato rotaia a vapore, e convogliato alla turbina a vapore. Per evitare che gli inceneritori e le caldaie si espandano quando diventano caldi, esse non sono posizionate sul pavimento, ma sono sospesi al soffitto da una culla in acciaio.

Il 90% dell’energia proveniente dai rifiuti viene convertita in vapore ad alta pressione.

Turbine e scambiatori di calore

Una turbina a vapore è costituita da una serie di pale giranti montate su un albero. Quando il vapore si espande attraverso le giranti, viene generata energia cinetica e l’albero inizia a ruotare. L’albero è collegato a un generatore, che converte l’energia in elettricità. La produzione di elettricità è fino a 63 MW.

Anche dopo che la turbina ha utilizzato la pressione e il calore dal vapore, rimane ancora energia termica. Tale energia viene utilizzata negli scambiatori di teleriscaldamento. L’acqua del teleriscaldamento viene riscaldata negli scambiatori e quindi pompata nella rete di teleriscaldamento. Quando il calore dell’acqua è stato utilizzato dai consumatori, l’acqua fredda viene restituita e riscaldata nuovamente. La produzione di teleriscaldamento è fino a 247 MW.

Amager Bakke è in grado di adattare la produzione di energia elettrica e di teleriscaldamento alle esigenze dei consumatori. Se è necessaria molta elettricità, tutto il vapore viene alimentato attraverso la turbina. Ma se è necessario molto teleriscaldamento, il vapore viene deviato oltre la turbina e direttamente negli scambiatori di calore. I rifiuti sono una risorsa, ecco perché il Termovalorizzatore adatta la produzione alle esigenze della città ogni singolo giorno, tutto l’anno. Se è necessaria molta energia, l’impianto converte più rifiuti rispetto a quando la domanda è bassa. In questo senso, Amager Bakke è un aiuto nella produzione di energia rinnovabile come quella eolica e solare.

Depurazione fumi

Una volta che il fumo è passato attraverso le caldaie e ha rilasciato il suo calore, deve essere purificato. Ogni linea di inceneritore ha un sistema separato di purificazione dei fumi, che consiste in un filtro elettrico, un catalizzatore, tre scrubber e un filtro antipolvere. Il sistema di purificazione del fumo di Amager Bakke è uno dei migliori al mondo. Amager Bakke è anche il primo impianto di energia di scarto in Danimarca ad essere dotato di un catalizzatore per rimuovere gli ossidi di azoto (NOx).

La maggior parte della polvere e della cenere nel fumo, ciò che chiamiamo cenere volante, viene rimossa dal filtro elettrico. Il fumo viene quindi fatto passare attraverso il catalizzatore, che rimuove gli NOx. Il primo scrubber rimuove l’acido cloridrico, il mercurio e altre sostanze indesiderate, mentre il secondo rimuove l’anidride solforosa utilizzando la calce. Il terzo scrubber è uno “scrubber a condensazione”. Qui il vapore acqueo viene condensato in goccioline d’acqua, in modo che le pompe di calore possano utilizzare il calore residuo nel fumo. Il calore residuo viene inviato tramite scambiatori di calore alla rete di teleriscaldamento. In totale, circa il 20% della produzione del teleriscaldamento proviene dalle pompe di calore collegate al sistema di depurazione dei fumi. L’ultima fase di purificazione è un filtro antipolvere umido, che rimuove gli ultimi residui di polvere dal fumo.

Prima che il fumo purificato raggiunga il camino, passa davanti a una stazione di misurazione, che registra costantemente il contenuto di inquinanti. Ciò significa che il Termovalorizzatore può garantire il rispetto di tutti i requisiti ambientali.

Trattamento delle acque

I rifiuti contengono molta acqua, generando molto vapore acqueo dall’incenerimento. La maggior parte dell’acqua viene raccolta dal sistema di depurazione dei fumi. A pieno carico nei due inceneritori vengono prodotti fino a 13 m3 di acque reflue all’ora. Le acque reflue iniziano con un valore di pH compreso tra 0,5 e 2,5 e vengono purificate e neutralizzate in quattro fasi:

In primo luogo, vengono aggiunti calce e liscivia, che neutralizzano le acque reflue a un valore di pH compreso tra 7 e 8. Nella fase successiva, le particelle nell’acqua si depositano come fanghi in grandi serbatoi. Il fango umido viene passato a una filtropressa, dove la maggior parte dell’acqua viene spremuta. Il fango viene raccolto in un contenitore e scaricato con le ceneri volanti. Nella fase tre, l’acqua viene fatta passare attraverso filtri a sabbia e stripper di ammoniaca. Le particelle più piccole che non si erano precedentemente depositate vengono quindi filtrate. L’ammoniaca in eccesso negli stripper di ammoniaca viene riciclata per la pulizia della

canna fumaria. L’ultima fase di pulizia consiste in filtri a carbone e scambio ionico. Questi rimuovono gli ultimi resti di materiali organici e metalli.

Monitoraggio

L’intero impianto energetico funziona 24 ore su 24, 7 giorni su 7, 365 giorni l’anno e il processo è monitorato 24 ore su 24, dalla pesatura al trattamento dell’acqua. Un sistema di controllo, regolazione e monitoraggio, con circa 10.000 punti di allarme e sistemi visivi, consente ai dipendenti in sala controllo di monitorare l’intero processo.

Amager Bakke dispone di 850 pompe, soffianti e compressori, 1.800 valvole e 3.300 strumenti di misura.

Cattura del carbonio

Si sta lavorando per rendere Amager Bakke CO2 neutrale. Con un impianto su vasta scala per la cattura del carbonio, Amager Bakke sarà in grado di catturare 500.000 tonnellate di CO2 all’anno, aiutando Copenaghen a fare un grande passo verso il diventare la prima capitale mondiale CO2 neutrale.

La CO2 viene catturata da un processo chimico in cui le molecole di CO2 vengono lavate via dai fumi e legate in un liquido.

***

Abbiamo posto una serie di domande all’amministrazione di Copenaghen sul termovalorizzatore di Copenhill.

Domanda. Considerando che il termovalorizzatore è alimentato con i rifiuti non riciclabili c’è il rischio che migliorando la raccolta differenziata non ci siano abbastanza rifiuti indifferenziati per alimentare l’impianto?
Risposta. Si il rischio c’è, ed è un tema in discussione in Danimarca. Il termovalorizzatore ha bisogno di molta energia per funzionare e questa viene dai rifiuti che devono quindi essere in gran quantità. Negli anni la raccolta differenziata è molto migliorata ed ora a Copenaghen si contano 10 diversi tipi di rifiuti riciclabili. Per questo motivo bisogna valutare bene anche la grandezza di un impianto. Certo non tutti i rifiuti possono essere riciclati, questo nessuno lo pensa. Comunque, al momento la soluzione è quella di importare rifiuti dagli altri paesi d’Europa.

Domanda. Quali sono i prodotti emessi nell’aria dalla ciminiera dell’impianto e quali nel suolo?
Risposta. Nell’aria si libera solo CO2 e vapore acqueo. Nel suolo non si libera nulla, solo acqua che viene inviata ai depuratori cittadini. Principalmente si ricavano dai sofisticati procedimenti metalli e materiali per costruzione. Comunque ci sono leggi statali ed europee molto stringenti sui termovalorizzatori e l’impianto è costantemente monitorato in modo che tutto rientri nei limiti di legge.

Domanda. Cosa fate per quanto riguarda l’emissione della CO2 dall’impianto?
Risposta. È recentemente partito un progetto pilota per la cattura del carbonio che poi può esser stoccato in vari siti in Danimarca. È un progetto che può aiutare a raggiungere gli obiettivi della carbon neutrality del 2025. Attualmente però si stanno attendendo i fondi per l’avvio del progetto.

Domanda. L’impianto è economicamente sostenibile o addirittura profittevole?
Risposta. L’impianto necessita di molte risorse finanziarie per il suo funzionamento. Le entrate sono rappresentate da sovvenzioni comunali, dal servizio di smaltimento rifiuti da parte dei cittadini e dall’elettricità e dal riscaldamento. In Danimarca esiste una legge che impedisce di far profitti dai termovalorizzatori; quindi, è importante trovare un bilanciamento tra costi e ricavi. In questo momento con i prezzi dell’elettricità molto alti ci si riesce. In passato ci sono stati periodi in cui l’impianto è stato in perdita.

Domanda. Quali sono le debolezze ed i rischi di questi impianti?
Risposta. Sono impianti costosi e bisogna trovare un equilibrio tra costi e ricavi come in tutte le imprese. Sono importanti i livelli di raccolta indifferenziati necessari a far funzionare l’impianto ma del resto è sempre meglio privilegiare la raccolta differenziata, perché il riciclo è una soluzione migliore per l’ambiente, ricordando però che non tutto è riciclabile.

Domanda. È vero che il governo Danese ha deciso di ridurre le attività dei termovalorizzatori entro 2030?
Risposta. Si è vero, per tutto ciò detto in precedenza. La raccolta differenziata è migliorata sensibilmente e questo rende meno necessario il trattamento dei rifiuti indifferenziati. Però attenzione si tratta di una riduzione non di un abbandono.

Domanda. In Italia i cittadini sono preoccupati per eventuali impatti sulla salute. Avete mai condotto un sondaggio sull’incidenza dei tumori dopo l’avvio dell’inceneritore? Analisi sulle acque e sul suolo? C’è preoccupazione fra i residenti?
Risposta. Il termovalorizzatore si trova in città e fra i residenti non c’è nessuna preoccupazione. Forse perché offre anche servizi di intrattenimento (vi è una pista da scii sopra) e di ristorazione. I cittadini lo usano come punto di incontro e possono visitarlo e viverlo. Non si è mai sentita la necessità di una simile indagine perché l’impianto non rilascia niente di nocivo per l’uomo e, questo aspetto, è severamente monitorato, essendo tutelati anche da norme europee.

Per approfondimenti: alongi.roma12@gmail.com

Foto di Dinh Khoi Nguyen da Pixabay