L’idea è innegabilmente convincente: prendere rifiuti plastici di ogni tipo e trasformarli in elementi costitutivi di nuove plastiche, indistinguibili dalle stesse molecole ricavate dal petrolio e dal gas naturale. E farlo non solo con gli imballaggi post consumo, ma anche con articoli difficili da riciclare come le pellicole termoretraibili, le plastiche per l'agricoltura, le moquette, i materiali da costruzione, i tessuti sintetici, persino quei materiali-frankenstein multistrato costituiti da rivestimenti apparentemente inseparabili di plastica, lamine, cartone e altri componenti.
Trasformare i rifiuti in materiali, non solo una volta ma continuamente: è la chiave di volta dell'economia circolare.
Naturalmente, come sempre nel campo della sostenibilità, non è così semplice.
Benvenuti nella terra promessa delle tecnologie note come riciclo avanzato, ma anche come riciclo chimico, riciclo molecolare e altro ancora. La pletora di nomi inizia a inquadrare le complessità che l'industria della plastica e i suoi clienti devono affrontare nel tentativo di risolvere la crisi dei rifiuti di plastica, la crisi climatica, la giustizia ambientale e altro ancora.
Per soddisfare le richieste delle centinaia di aziende impegnate a eliminare gli imballaggi in plastica destinati alle discariche o all'incenerimento, il settore ha abbracciato il riciclo avanzato in grande stile. Le grandi aziende chimiche stanno collaborando con i marchi e gli innovatori della tecnologia nella ricerca di plastiche riciclabili all'infinito. I politici sono alle prese con sistemi per stimolare l'innovazione, proteggere le comunità e l'ambiente e sostenere la crescita delle infrastrutture di cui il riciclo avanzato ha bisogno per prosperare.
E gli attivisti guardano a tutto questo con sospetto e si chiedono se il riciclo avanzato avrà effettivamente un beneficio netto per le popolazioni e per il pianeta.
Cominciamo con una breve spiegazione non troppo tecnica.
Che cos’è il riciclo avanzato
Il riciclaggio meccanico, il processo utilizzato dalla maggior parte dei sistemi di riciclo comunali per macinare e ricostituire i rifiuti di plastica, ha i suoi limiti. Pur essendo ragionevolmente efficiente ed economico, richiede un flusso pulito di plastiche dello stesso tipo - principalmente PET, usato per le bottiglie d'acqua, e HDPE, dalle brocche del latte - e non è in grado di gestire la contaminazione da cibo, altri tipi di plastica o la presenza di qualsiasi altra sostanza estranea; le plastiche contaminate finiscono solitamente in discarica o negli inceneritori. Il riciclo meccanico può essere utilizzato per molti tipi di polimeri, ma è limitato dall'incapacità della maggior parte dei sistemi di raccolta di accumulare quantità sufficientemente grandi della maggior parte delle plastiche.
Il riciclo avanzato è un insieme di più di 100 tecnologie che scompongono i polimeri attraverso processi come la pirolisi (con l'utilizzo di calore), la solvolisi (con l'uso di solventi), l'enzimolisi (con l'uso di enzimi), la dissoluzione (un altro processo basato su solventi) e la gassificazione (che converte i rifiuti di plastica in gas sintetico, una materia prima intermedia per la produzione di plastica).
Il prodotto della maggior parte di questi processi diventa l'ingrediente di nuove plastiche, anche se diverse tecnologie trasformano i rifiuti di plastica in combustibili ed energia, a volte attraverso l'incenerimento. Ciò ha allarmato gli ambientalisti, che considerano problematico il waste-to-fuels e l'incenerimento – in parte perché dicono che può rilasciare sostanze chimiche tossiche nell'ambiente, danneggiando le comunità più povere che tipicamente circondano gli impianti di riciclaggio, ma soprattutto perché manda in fumo i preziosi idrocarburi della plastica invece di riciclarli continuamente in nuovi materiali.
Il riciclo avanzato "può aiutarci a riciclare molto di più del 90% delle plastiche che non vengono riciclate al momento, soprattutto quelle più difficili da riciclare", mi ha spiegato Craig Cookson, direttore senior della sostenibilità delle plastiche presso l'American Chemistry Council (ACC). "Queste possono essere trasformate in plastiche vergini equivalenti e in prodotti chimici che possono essere utilizzati in applicazioni alimentari, farmaceutiche e mediche".
Cookson sostiene che l'incenerimento non dovrebbe essere visto come parte del riciclo avanzato: "Vorremmo escluderlo completamente, perché non è ciò che fanno queste tecnologie".
Tuttavia, il riciclo avanzato e quello chimico sono diventati parolacce tra alcuni attivisti ambientali, che spesso scambiano (o forse confondono) i processi di termovalorizzazione e di incenerimento con il mercato di trasformazione dei rifiuti in materiali, sempre più in crescita, liquidando l'intera gamma di tecnologie di riciclo avanzato come un'operazione di greenwashing dell'industria chimica.
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Paralisi da pirolisi?
Alcuni di questi problemi sono dovuti all'industria stessa. Per anni, infatti, l'industria ha raggruppato sotto l'ombrello del "riciclo chimico" le operazioni di trasformazione dei rifiuti in combustibili, dei rifiuti in materiali e di incenerimento. Ciò ha portato a report critici come questo del Natural Resources Defense Council (NRDC), pubblicato all'inizio di quest'anno, con il sottotitolo "Il 'riciclo chimico' della plastica è solo greenwashing dell'incenerimento". O questo rapporto di Greenpeace del 2020, che accusa i produttori di plastica e l'American Chemistry Council di ingannare gli investitori, i governi e l'opinione pubblica con "la fantasia del riciclo chimico".
Anche gli attivisti hanno fatto un po' di confusione. Ad esempio, il rapporto di Greenpeace afferma con precisione che "l'industria ha spesso tentato di combinare il waste-to-fuel / plastic-to-fuel e il plastic-to-plastic sotto i rispettivi ombrelli del riciclo chimico e del riciclo avanzato". Ma il rapporto stesso continua a confondere queste operazioni. È necessaria un'attenta lettura per trovare il punto del rapporto in cui si elogiano i processi di trasformazione dei rifiuti in materiali, anche se si nota subito che nessuno dei progetti esaminati "è in grado di riciclare effettivamente la plastica".
Un altro rapporto, redatto dalla Global Alliance for Incinerator Alternatives (Alleanza globale per le alternative agli inceneritori), parte dal presupposto che il riciclo chimico riguardi principalmente la combustione della plastica a fini energetici. Allo stesso modo, accusa l'industria della plastica di confondere le tecnologie waste-to-plastic e waste-to-fuel, riconoscendo che la prima "si qualifica veramente come riciclo" – proprio prima che gli autori stessi confondano le due tecnologie, criticando le emissioni tossiche, l'impronta di carbonio e altre criticità dell'incenerimento.
La conclusione a cui giunge il report è radicale: il riciclo chimico "non si inserisce in un'economia circolare".
Gli attivisti dovrebbero dare un'occhiata più approfondita. I processi utilizzati dalle aziende che si occupano di trasformazione dei rifiuti in materiali sono migliorati e stanno aumentando, con un potenziale significativo per la creazione di modelli circolari a lungo auspicati per le materie plastiche, comprese quelle che in precedenza non erano facilmente riciclabili. L'incenerimento non fa parte del mix.
Dalla plastica alla plastica
Prendiamo in considerazione Eastman, un'azienda di cui ho scritto nel 2020 che trasforma i rifiuti di poliestere – provenienti, tra l'altro, da moquette scartate – in monomeri per la produzione di nuovi materiali in poliestere, e sostiene di poterlo fare all'infinito. Nel 2020, quando ho visitato la sede centrale di Eastman a Kingsport, nel Tennessee, la storica azienda chimica si riferiva a questo processo come "riciclo chimico". Oggi lo chiamano "riciclo molecolare", senza dubbio per allontanare lo stigma che ormai accompagna il riciclo chimico.
Eastman utilizza un processo chiamato metanolisi, che impiega il metanolo per consentire a una serie di poliesteri di scarto di basso valore di essere decompressi nei loro monomeri costitutivi. L'azienda li trasforma poi in nuove plastiche per beni durevoli, dagli occhiali Warby Parker alle bottiglie d'acqua Camelbak, fino all'abbigliamento per la catena svedese di negozi H&M. Da quando ho visitato Kingsport 28 mesi fa, l'azienda ha annunciato due nuovi impianti di metanolisi, tra cui uno in Francia.
"Stiamo facendo grandi progressi", ha dichiarato di recente Mark Costa, amministratore delegato di Eastman. "Siamo passati da uno a tre impianti. Ci stiamo assicurando di avere una chiara visione sulle materie prime e stiamo lavorando molto bene con i riciclatori meccanici, imparando a cooperare con loro".
Quest'ultima parte è significativa. Costa e gli altri con cui ho parlato si sono preoccupati di sottolineare che il riciclo molecolare è un complemento del riciclo meccanico. "Vogliamo che raccolgano tutte le bottiglie trasparenti e le riciclino di nuovo in plastica, meccanicamente", ha spiegato Costa. "Ma la loro economia è limitata a ciò che possono vendere nei mercati alimentari, perché tutto il resto ha un valore minimo. Noi invece possiamo prendere ciò che attualmente viene deciclato in panchine e altre cose e inserirlo nel nostro processo. Così, mettendo insieme le due tecnologie, si può risolvere il problema del flusso totale. In questo modo si ottengono maggiori entrate per le aziende di riciclo, che possono aumentare la loro capacità, in modo da creare un ecosistema virtuoso".
Eastman ha commissionato alla società di consulenza Quantis un cradle-to-gate life-cycle assessment (LCA) per confrontare l'impronta ambientale delle plastiche prodotte tramite metanolisi con i polimeri dello stesso tipo prodotti convenzionalmente a base fossile. Lo studio, sottoposto a revisione da parte di terzi, ha concluso che la tecnologia di metanolisi di Eastman ha un potenziale di riscaldamento globale inferiore del 29% rispetto all'equivalente a base fossile ed è classificata "significativamente migliore" su 13 dei 14 indicatori di impatto ambientale studiati.
Questo non include "i benefici che potrebbero derivare dall'evitare lo smaltimento in discarica o l'incenerimento", ha detto Costa. Inoltre, poiché la metanolisi è un processo molto più semplice, "è possibile iniziare a utilizzare elettricità verde e vapore verde per essere molto più efficienti nel processo". Ad esempio, grazie a una rete a basse emissioni di carbonio, l'impronta di carbonio del nuovo impianto francese, ha detto, "potrebbe essere fino all'80% inferiore rispetto al processo alimentato a combustibili fossili".
Anche gli aspetti economici potrebbero essere significativi. Eastman prevede più di 450 milioni di dollari di guadagni netti (EBITDA) dal riciclo molecolare entro il 2025, secondo una presentazione durante l'Investor Day 2021 dell'azienda. Come riferimento, l'EBITDA dell'azienda per l'anno fiscale 2022 è stato di circa 2 miliardi di dollari.
Eastman è solo una delle aziende chimiche tradizionali che sta facendo grandi scommesse sul riciclo avanzato. La maggior parte delle multinazionali, tra cui BASF, Chevron Phillips Chemical, ExxonMobil Chemical, LyondellBasell e Sabic, hanno annunciato nuovi impianti e collaborazioni per trasformare i rifiuti plastici in polimeri vergini di qualità.
Un altro è Dow, il gigante chimico con 125 anni di storia, che nell'ultimo decennio si è reinventato come azienda di scienza dei materiali. Nell'ultimo anno, Dow ha stretto una serie di partnership per raggiungere i suoi ambiziosi obiettivi di riciclo avanzato. Solo a luglio ha annunciato una partnership con Mura Technology, con sede a Londra, per la costruzione di impianti di riciclo avanzato negli Stati Uniti e in Europa, per trasformare i rifiuti plastici in materie prime riciclate per la produzione di nuove plastiche "vergini". Ha annunciato una collaborazione con Valoregen, un'azienda francese di riciclaggio, per riunire il riciclo meccanico e quello avanzato in un unico impianto in grado di riciclare tutte le tipologie di rifiuti plastici. Ha inoltre firmato una lettera di intenti con Nexus Circular, con sede ad Atlanta, per creare quello che definisce un ecosistema circolare in un impianto di riciclo avanzato di nuova costruzione a Dallas.
"Abbiamo in cantiere oltre 50 diversi progetti di circolarità e partnership", ha dichiarato Haley Lowry, direttore globale della sostenibilità della Dow. Secondo Manav Lahoti, direttore globale della sostenibilità per gli idrocarburi, l'azienda mantiene un database di oltre 150 tecnologie legate al riciclo, che valuta e aggiorna continuamente.
Come Eastman, Dow non considera i suoi processi come un sostituto del riciclo meccanico. "Consideriamo il riciclo meccanico come complementare alla nostra strategia generale di circolarità", ha spiegato Lowry. "Vogliamo che i rifiuti destinati a questi processi di riciclo avanzato siano quelli che non possono oggi essere gestiti". L'azienda ha l'obiettivo di consentire la raccolta, il riutilizzo o il riciclaggio di 1 milione di tonnellate di plastica attraverso le sue azioni dirette e le sue partnership entro il 2030 e di rendere riutilizzabile o riciclabile il 100% dei suoi prodotti venduti nelle applicazioni di imballaggio entro il 2035.
"Nei prossimi mesi vedremo altri annunci su come la tecnologia Mura inizierà a beneficiare dell'integrazione nei nostri processi produttivi non solo dal punto di vista della sicurezza e della conformità, ma anche dal punto di vista delle emissioni di carbonio", ha precisato Lahoti. "Si vedrà che l'impronta di carbonio di questa integrazione è significativamente più bassa di qualsiasi altra soluzione in circolazione".
Ci si aspetta che tutto questo diventi un grande affare per Dow. "La circolarità rappresenta per noi un'opportunità di mercato da 5 miliardi di dollari", ha spiegato Lowry. "Questa è la nostra strategia di crescita e ci aspettiamo di differenziarci dagli altri operatori del settore. È ciò che chiedono i nostri clienti. È quello che chiedono i marchi".
La spinta del mercato che Dow, Eastman e altri stanno vedendo è appena iniziata. Secondo un rapporto di McKinsey & Co. entro il 2030, "fino a quasi un terzo della domanda di materie plastiche potrebbe essere coperto da una produzione basata su materie plastiche precedentemente utilizzate piuttosto che da materie prime vergini come petrolio e gas”. Entro il 2050, questa cifra potrebbe raddoppiare fino a "quasi il 60%". Ma per raggiungere questo obiettivo "sarà necessario un allineamento delle autorità di regolamentazione e un comportamento di sostegno da parte dei principali settori utilizzatori, come i beni di consumo e l'industria automobilistica, e non ultimo il sostegno della società in generale, che si affida quotidianamente alla plastica".
Chi dice no
Riuscire a raggiungere questo allineamento potrebbe essere una sfida. Il riciclo avanzato non sembra aver impressionato gli ambientalisti e non li ha dissuasi dal raggruppare le tecnologie waste-to-material con quelle waste-to-fuel e di incenerimento. Le mie recenti conversazioni con Greenpeace e NRDC sull'argomento hanno suscitato pochissimo entusiasmo o sostegno per le tecnologie di riciclo avanzato o per le grandi aziende chimiche che storicamente sono state la nemesi di molti ambientalisti.
Uno dei motivi della mancanza di entusiasmo è che gli attivisti sembrano concentrarsi principalmente sulle plastiche di consumo: tazzine da caffè, bottiglie d'acqua e di soda e imballaggi multimateriale, in particolare le bustine di prodotti per la pulizia personale e domestica che disseminano marciapiedi e corsi d'acqua in molte economie in via di sviluppo. Ma gli attivisti non sembrano considerare cosa fare con il materiale non di consumo: le tonnellate di moquette usata, le plastiche mediche, i tessuti sintetici, le cinghie di plastica, gli imballaggi istituzionali e una miriade di altre plastiche utilizzate nell'industria, nell'edilizia e in altri settori. O cosa fare con le plastiche miste che attualmente non possono essere trattate dalla maggior parte dei sistemi di riciclaggio comunali.
Questo squilibrio di prospettive è un elemento critico della loro resistenza ad abbracciare o anche solo a riconoscere il potenziale del riciclo avanzato.
"Il mondo si sta allontanando dai tipi di imballaggi in plastica per i quali costruiremmo queste strutture", ha dichiarato John Hocevar, responsabile della campagna di Greenpeace per gli oceani e della sua attenzione alla plastica marina. "Quindi, tra le Nazioni Unite e gli sforzi a livello statale e nazionale, vieteremo molti di questi articoli di plastica usa e getta. Nel frattempo, sembra solo una via di mezzo tra il depistaggio e lo spreco di denaro". L'attenzione di Hocevar, tuttavia, si concentra sulla plastica monouso di consumo, che è diventata un flagello sia sulla terraferma che in mare. Per lui, il riciclo avanzato passa in secondo piano rispetto al riutilizzo, al refill e alle soluzioni package-free: "per noi è sicuramente il gold standard", mi ha detto. Hocevar ha elogiato Unilever e Nestlé per aver "iniziato a dialogare su ciò che sarebbe necessario per rimuovere gli ostacoli alla diffusione del riutilizzo. Credo che sia una conversazione importante per tutti noi". Ha detto che per essere redditizio, il riciclo avanzato dovrebbe "dimostrare che ha senso dal punto di vista del clima, della tossicità e dell'economia". Ma è scettico: "Non vedo come tutte queste cose si possano combinare".
Veena Singla, scienziata senior del programma Healthy People & Thriving Communities dell'NRDC, ha i suoi criteri per definire un sistema di riciclo avanzato accettabile. Tra le sue richieste: "Quali sono gli input di plastica adatti a ogni particolare processo? Da dove provengono? Come arrivano a destinazione? Cosa comporta il processo stesso? Quali sono le emissioni e i sottoprodotti di quel processo? E cosa viene prodotto e come può essere utilizzato?"
Singla si concentra sulle sostanze tossiche. "Quello che mi preoccupa sono gli input tossici, i sottoprodotti di rifiuti pericolosi, l'inquinamento atmosferico pericoloso e le altre emissioni che vengono generate come risultato di un processo, e poi quando i risultati possono o meno essere utilizzati per produrre nuova plastica". A suo avviso, le aziende dovrebbero chiedersi: "I materiali non tossici sono sicuri e sostenibili in fase di progettazione?". Ciò significa eliminare dalle plastiche le sostanze chimiche note che destano preoccupazione e non rimpiazzarle con quelle che chiama "sostituzioni deplorevoli". "Dobbiamo ragionare secondo i principi della chimica verde, progettare per il riciclo e il riutilizzo e scegliere i nostri materiali e le nostre sostanze tenendo conto di questi principi. I materiali e le sostanze possono essere inseriti in questi cicli puliti e sono progettati per il riciclo, il riutilizzo e il recupero", afferma.
In altre parole: dovremmo concentrarci sul riciclo di plastiche "buone", prodotte con componenti ecocompatibili.
Ora serve una legge
Per i riciclatori avanzati, le spinte degli attivisti potrebbero essere meno problematiche del mosaico di regolamenti che potrebbero ostacolare la capacità del settore di progredire più velocemente.
"Abbiamo bisogno di una certezza normativa che dia fiducia all'industria e alle aziende come la nostra per continuare a investire massicciamente e a rendere scalabile questo settore", ha dichiarato Lowry della Dow. "Abbiamo bisogno dell'accettazione del riciclo avanzato".
"Ci sono 9mila comunità in tutti gli Stati Uniti che riciclano in 9mila modi diversi", ha spiegato Cookson dell'ACC. "Dovremmo unificare meglio il Paese, come fece Eisenhower con il sistema autostradale interstatale, creando degli standard nazionali per la formazione, i dati e i livelli di contaminazione. Solo così possiamo davvero far crescere questo sistema a livello nazionale".
Finora, 20 Stati americani hanno approvato leggi per garantire che il riciclaggio avanzato sia regolamentato come attività manifatturiera, ha spiegato Cookson, il che "fornisce trasparenza normativa. Vorremmo vedere lo stesso tipo di norme e regolamenti a livello nazionale, in modo che le nostre aziende abbiano la certezza e la fiducia di investire qui negli Stati Uniti".
Educare i regolatori e i legislatori – e contrastare quelle che vengono percepite come argomentazioni fuorvianti dagli attivisti – è una sfida crescente. “Da un punto di vista di politiche, c'è la tendenza a dire: Beh, se non mi piace una tecnologia – e si evidenzia la pirolisi – allora tutte queste tecnologie devono essere cattive", spiega Mark Costa di Eastman. Costa invita ad adottare "un approccio basato sui principi per quanto riguarda ciò che è considerato contenuto riciclato, invece di cercare solo di dare un nome alle tecnologie".
Un nuovo mandato della California potrebbe essere d'aiuto. Firmata il 30 giugno, la legge prevede che lo Stato ricicli almeno il 30% degli imballaggi monouso e degli utensili e contenitori di plastica per alimenti entro il 2028, per arrivare al 65% entro il 2032. Forse ancora più importante è che "il riciclaggio non si limiti alla lavorazione di materiali che altrimenti diventerebbero rifiuti solidi, ma includa anche processi applicati a materiali non pericolosi che hanno valore principalmente come materia prima per tale lavorazione, indipendentemente dal fatto che i materiali siano stati scartati o costituiscano rifiuti solidi", dice un estratto della legge.
Nel frattempo, in Europa, dove il tasso di riciclaggio della plastica è già tre volte superiore a quello degli Stati Uniti, una direttiva europea sui rifiuti di imballaggio prevede che almeno il 65% (in peso) di tutti i rifiuti di imballaggio venga riciclato entro la fine del 2025. Una Circular Plastics Alliance incentrata sull'Unione Europea mira ad aumentare la domanda europea di plastica riciclata fino a 10 milioni di tonnellate entro il 2025.
Queste misure dovrebbero essere una buona notizia per l'industria del riciclo avanzato.
"Tutto ciò che possiamo fare è continuare a sostenere la causa", ha concluso Costa. "È come per l'energia: bisogna trovare una soluzione globale. E quando si cerca di concentrarsi solo su alcune cose che piacciono, le probabilità di risolvere la totalità del problema su scala globale sono davvero basse. È necessario agire su tutti i fronti, altrimenti non riusciremo ad arrivare dove dobbiamo".
Immagine: Martijn Baudoin (Unsplash)