Le norme ambientali più severe e inquinamento da combustibili fossili richiedono carburanti più puliti come il biodiesel, questo diesel a base di olio vegetale o grasso animale è biodegradabile – fino a 4 volte più velocemente del diesel di petrolio – e non tossico.
L’elevato costo di produzione del biodisel rimane tuttavia un ostacolo importante alla sua più ampia applicabilità e, a seconda della fonte di biomassa, il suo utilizzo può causare inquinamento. L’aggiunta di un miscelatore, come un composto di triacetina, stando alla ricerca, può risolvere entrambi i problemi. La triacetina sfortunatamente è prodotta chimicamente, ciò comporta il consumo di molte sostanze chimiche e la produzione di rifiuti e residui tossici.
Samy Yousef, ricercatore capo presso la Facoltà di ingegneria meccanica e design dell’Università di Tecnologia di Kaunas, in Lituania, ha affermato:
«La triacetina viene utilizzata come plastificante nei filtri delle sigarette, quindi, naturalmente, i mozziconi di sigaretta ne sono ricchi».
Samy Yousef insieme ai suoi colleghi dell’Istituto lituano per l’energia (Lei), come riportato nello studio pubblicato nella rivista Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, hanno condotto una serie di esperimenti in cui hanno utilizzato la pirolisi per decomporre termicamente i rifiuti di sigaretta. Gli esperimenti sono stati condotti in un reattore da 200 g a diverse temperature di reazione (650, 700 e 750°C). La quantità maggiore di triacetina (43%) è stata sintetizzata a 750°C.
Sistema originale per i rifiuti tossici
I fumatori di tutto il mondo acquistano ogni anno circa 6,5 trilioni di sigarette. Il peso medio di un mozzicone di sigaretta è di 0,2 g; ogni anno ne vengono prodotti più di 1,1 milioni di tonnellate. I rifiuti di sigaretta contengono grandi quantità di sostanze chimiche tossiche, agenti cancerogeni, fibre microplastiche ed elementi radioattivi che richiedono un’attenzione particolare.
Samy Yousef ha affermato:
«Nel nostro gruppo di ricerca lavoriamo sui temi del riciclaggio e della gestione dei rifiuti, quindi siamo sempre alla ricerca dei rifiuti, che sono presenti in quantità enormi e hanno una struttura unica. Le sigarette sono costituite da tre componenti – tabacco, carta e filtro in fibre di acetato di cellulosa – e sono una buona fonte di materie prime e di energia. I mozziconi di sigaretta inoltre, sono facili da raccogliere, poiché esistono molti sistemi e aziende per la raccolta di questi rifiuti».
È stato evidenziato che anche se ci sono stati tentativi di riciclare i rifiuti di sigaretta per l’estrazione di materie prime, la maggior parte degli studi si è concentrata sull’indagine della degradazione termica dei singoli componenti. Gli scienziati lituani nei loro esperimenti hanno trattato i mozziconi di sigaretta come una miscela e, secondo loro, si tratta di un metodo originale.
Samy Yousef ha affermato:
«Ci sono studi che, come noi, utilizzano la pirolisi come metodo, ma la applicano solo ai componenti del filtro, è necessario in questo caso, un pre-trattamento del materiale per separare tutti i componenti. Il tabacco poiché è un rifiuto tossico, il suo smaltimento richiede un’attenzione particolare e, a causa del processo tecnologicamente complicato per separare i componenti dei rifiuti di sigarette, questo non è economicamente fattibile».
Tutti i prodotti hanno applicazioni reali
I ricercatori dopo una serie di esperimenti di pirolisi a diverse temperature, dai rifiuti di sigarette sono riusciti a estrarre olio (38-39,5 wt%), char (25,7-27,7 wt%) e gas (33-36,4 wt%). Il prodotto carbone (char) con struttura porosa era molto ricco di calcio (fino al 32% in peso).
Samy Yousef ritiene che la loro tecnologia abbia grandi possibilità di espansione, insieme al suo team di ricerca nel frattempo sta studiando altre possibilità di utilizzo dei rifiuti di sigarette, ha affermato:
«Tutti i prodotti hanno applicazioni reali. Il carbone, che nel nostro caso è poroso e molto ricco di calcio, può essere utilizzato per i fertilizzanti, per il trattamento delle acque reflue come assorbente e per l’accumulo di energia. Il gas può essere utilizzato per scopi energetici. L’ultimo, ma non meno importante, è l’olio, ricco di triacetina, che può essere usato come additivo al biodiesel per ridurne il costo».
È stato evidenziato che qualsiasi tecnologia emergente di trattamento dei rifiuti, affinché possa essere integrata in un sistema di economia circolare, è necessario che siano presenti un sistema di raccolta dei rifiuti e una strategia di riciclaggio, nonché un’infrastruttura.
I sistemi di raccolta dei mozziconi di sigaretta, come i cestini metallici e i posacenere, sono ampiamente utilizzati per raccoglierli separatamente dai rifiuti solidi. I ricercatori per quanto riguarda la strategia di riciclaggio, propongono di utilizzare il trattamento di pirolisi a 750°C, che converte termicamente i mozziconi di sigaretta in carbone, gas e olio.
I prodotti gassosi possono essere utilizzati per generare elettricità e alimentare l’impianto di conversione, il carbone può essere usato come assorbente, mentre l’olio può essere aggiunto ai biocarburanti in una percentuale fino al 25%, dato che il tasso di triacetina consentito è del 10%.
