Dai rifiuti all’energia: CopenHill

CopenHill a Copenaghen, un esempio particolare di integrazione tra infrastruttura industriale e spazio urbano: un impianto di trattamento dei rifiuti che, oltre alla funzione energetica, ospita attività sportive e ricreative. Una pista da sci utilizzabile durante tutto l’anno grazie a una superficie sintetica, prodotta dall’azienda italiana Neveplast*, consente di sciare anche in assenza di neve. […]

CopenHill a Copenaghen, un esempio particolare di integrazione tra infrastruttura industriale e spazio urbano: un impianto di trattamento dei rifiuti che, oltre alla funzione energetica, ospita attività sportive e ricreative.

Una pista da sci utilizzabile durante tutto l’anno grazie a una superficie sintetica, prodotta dall’azienda italiana Neveplast*, consente di sciare anche in assenza di neve. La pista è realizzata sul tetto di un edificio che raggiunge circa 85 metri di altezza ed è lunga circa 450 metri. Si trova a Copenaghen, in Danimarca.

Oltre alla pista da sci, sul tetto sono presenti percorsi, per trekking e corsa, ricchi di vegetazione, mentre lungo una delle facciate dell’edificio è stata realizzata una parete artificiale per l’arrampicata, alta circa 85 metri.

L’edificio, noto come CopenHill o Amager Bakke, a Copenaghen in Danimarca, ospita un impianto di incenerimento con recupero energetico gestito da ARC, Amager Ressourcecenter. L’impianto industriale è entrato in funzione nel 2017, mentre l’area ricreativa CopenHill è stata inaugurata ufficialmente nel 2019, visibile nello sfondo sul mare e sui canali alle spalle della famosissima Sirenetta di Copenaghen.

La funzione principale dell’impianto è trattare rifiuti residui combustibili, non destinati al riutilizzo o al riciclaggio, recuperando parte dell’energia chimica contenuta nella frazione combustibile. Tale energia viene liberata sotto forma di calore e successivamente utilizzata, sia per produrre elettricità, sia per alimentare la rete di teleriscaldamento urbano.

In un inceneritore, in generale, il passaggio cruciale è dal rifiuto al recupero energetico, in quanto il processo con recupero energetico si basa sulla combustione controllata dei rifiuti, la frazione combustibile reagisce con l’ossigeno dell’aria e libera l’energia chimica, in essa contenuta, sotto forma di calore.

Il calore viene pertanto trasferito all’acqua presente in alcune caldaie, producendo vapore ad alta pressione. Il vapore può azionare una turbina collegata a un generatore elettrico e può inoltre essere utilizzato, direttamente o indirettamente, per alimentare una rete di teleriscaldamento.

Ovviamente qualsiasi impianto, anche se molto moderno, non è privo di emissioni. La combustione produce gas, tra cui anidride carbonica, vapore acqueo e altre sostanze che devono essere controllate e trattate.

I diversi stadi di trattamento possono comprendere filtri, elettrofiltri, scrubber, sistemi catalitici e altri dispositivi destinati alla riduzione delle polveri e degli inquinanti. Si parla quindi di riduzione, trattamento e controllo delle emissioni, non del loro completo azzeramento.

Un aspetto centrale di un impianto come CopenHill è il recupero energetico inserito all’interno di un sistema più ampio di gestione dei rifiuti. Tale incenerimento non sostituisce quindi prevenzione, riuso e riciclo, altamente diffusi in tutta la nazione, così come in Nord Europa, rappresenta pertanto una modalità di gestione della frazione residua non ulteriormente recuperabile mediante le opzioni considerate prioritarie dalla normativa europea sulla gestione dei rifiuti (Direttiva quadro sui rifiuti (2008/98/CE) e successive modifiche.

Tuttavia è noto come nel tempo l’impianto abbia dovuto ridurre la sua capacità produttiva e, in particolare, abbia richiesto l’importazione della materia prima, cioè dei rifiuti, dalle vicine discariche nei paesi limitrofi del nord Europa, altrettanto virtuosi.

Analizzando ciò che avviene in una discarica e in un impianto di incenerimento, entrambi gestiscono rifiuti ma attraverso processi molto differenti, con differenze nei tempi di trasformazione, per i flussi di materia, le emissioni e  le necessità di controllo.

La discarica è notoriamente un sistema di confinamento dei rifiuti e di gestione delle loro trasformazioni che richiedono un lungo periodo. La frazione organica biodegradabile può essere degradata in condizioni prevalentemente anaerobiche, producendo biogas, costituito principalmente da metano e anidride carbonica. L’acqua che attraversa il corpo della discarica può inoltre generare percolato, un liquido che può contenere sostanze organiche, sali, ammonio, metalli e altri composti.

Le discariche moderne sono progettate per raccogliere, controllare e trattare sia il percolato sia il biogas, nel frattempo i materiali, come le plastiche, il vetro, i metalli e le sostanze minerali, possono rimanere in discarica per periodi molto lunghi, subendo trasformazioni limitate.

Diversamente, nell’inceneritore la trasformazione, più veloce, è di tipo termico e chimico. Gli atomi presenti nei materiali iniziali vengono redistribuiti tra diversi composti chimici: gas di combustione, scorie, ceneri e residui del trattamento dei fumi. Inoltre  nella combustione viene utilizzata una grande quantità di ossigeno proveniente dall’aria, per cui, per il principio di Lavoisier, la conservazione della massa deve quindi essere considerata sull’intero sistema e non confrontando semplicemente la massa iniziale del rifiuto con quella dei soli residui solidi finali.

Una differenza importante tra discarica e incenerimento riguarda pertanto i tempi. In discarica, molti processi biologici e chimici si sviluppano nel corso di anni o decenni. Nell’inceneritore la trasformazione termochimica è invece molto più rapida e avviene nell’arco di ore, mentre alcune reazioni nella fase gassosa avvengono su scale temporali molto più brevi.

In altri termini, la discarica gestisce soprattutto uno stock di materia che permane nel tempo, mentre l’incenerimento trasforma rapidamente quello stock in diversi flussi di materia ed energia, che devono essere controllati e gestiti. La differenza energetica complessiva tra reagenti e prodotti viene liberata sotto forma di calore.

L ’incenerimento non trasforma i rifiuti in energia: trasforma la materia mediante combustione e recupera, sotto forma di calore, parte dell’energia chimica contenuta nei materiali combustibili. Tale calore può essere successivamente trasformato in energia meccanica e quindi elettrica, oppure utilizzato direttamente nel teleriscaldamento.

Nella discarica possono quindi verificarsi produzioni di biogas e potenziali rilasci di percolato distribuiti su periodi molto lunghi, inoltre necessitano una raccoltaed un trattamento per ridurre gli impatti ambientali. Nell’inceneritore i flussi sono invece fortemente concentrati nello spazio e nel tempo: grandi quantità di gas attraversano un unico sistema di combustione e depurazione, richiedendo un monitoraggio continuo e sistemi di trattamento efficienti.

CopenHill dimostra quindi come un’infrastruttura industriale possa diventare uno spazio fruibile per l’intera città, per i turisti, unendo tecnologia, ambiente e attività ricreative. Inoltre rappresenta un esempio innovativo di integrazione tra industria, fonti energetiche e spazio urbano, non immune da problematiche. L’impianto non “trasforma semplicemente i rifiuti in energia”, innesca processi che nel confronto con la discarica dimostrano che i rifiuti non scompaiono: cambiano forma e devono essere gestiti richiedendo accorgimenti altrettanto cruciali per la salvaguardia dell’ambiente. Il recupero energetico è un importante contributo alla gestione della frazione residua dei rifiuti, ma non sostituisce la prevenzione, il riuso e il riciclo.

*Neveplast è un’azienda italiana nata nel 1998, specializzata nello sviluppo di superfici sintetiche per lo sci e per altri sport sulla neve praticabili durante tutto l’anno, anche in assenza di neve naturale. L’idea originaria risale ad Aldo Bertocchi e l’impresa è stata successivamente sviluppata dai figli Edoardo e Niccolò Bertocchi. Le superfici prodotte dall’azienda sono progettate per essere rigenerabili e riciclabili e sono state impiegate anche per la pista da sci di CopenHill.

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