E-Waste Lab è un progetto di: HiTech&Ambiente Dalle parole ai fatti con E-Waste Lab

Transcript

1 E-Waste Lab è un progetto di: patrocinato da: in collaborazione con: HiTech&Ambiente Dalle parole ai fatti con E-Waste Lab

2

3 Contesto Il 25 aprile 2012 a Berlino, nel corso dell incontro con la Cancelliera tedesca Angela Merkel ai margini di un convegno sulle materie prime, il Vice Presidente della Commissione Europea Antonio Tajani ha così dichiarato: L Europa deve portare avanti con convinzione una strategia sull accesso alle materie prime essenziale per difendere la competitività della sua base industriale. Secondo il Vice Presidente della Commissione europea Questa strategia si basa su più pilastri: miglior sfruttamento delle riserve europee, ricerca e innovazione anche per favorire un uso più efficiente delle risorse e il riciclo, e una diplomazia UE e delle materie prime con un Europa forte e unita. Questa necessità deriva dall introduzione, in questi ultimi anni, di nuove barriere protezionistiche nel mercato di alcune materie prime che portano ad una allocazione subottimale delle risorse, con conseguente aumento dei costi, spesso a scapito delle imprese europee. Nel 2011 sono aumentate le restrizioni al libero commercio in paesi importanti come Cina, India e Russia dove sono stati progressivamente introdotti dazi commerciali su materie prime strategiche, come il nichel ed il rame. La Comunità Europea ha individuato le materie strategiche e a rischio di fornitura utilizzate per la produzione di apparecchiature elettriche ed elettroniche, fra cui troviamo i metalli preziosi appartenenti al Gruppo dei metalli del Platino (PGMs: Platino, Palladio, Rodio, Rutenio, Iridio, Osmio) che sono materie fondamentali per lo sviluppo e per i quali ad oggi non esiste una produzione primaria nell UE. Le fonti principali sono il Sud Africa (circa il 60%) e la Russia (oltre il 30%). Inoltre il recupero di PGMs da prodotti di consumo è ancora limitato. Per esempio, in Europa il livello di recupero di PGMs utilizzati in catalizzatori per autoveicoli resta ben al di sotto del 50%, mentre quello dai prodotti elettronici è ancora inferiore (circa il 10%). L altro importante gruppo di materiali strategici è rappresentato dalle terre rare che non vengono prodotte all interno dell Unione Europea e per le quali l approvvigionamento è per il 97% proveniente dalla Cina. Alcuni settori, come quello automobilistico, della difesa e dell industria elettronica, sono particolarmente esposti all approvvigionamento di questi materiali. L industria elettronica, per esempio, è uno dei principali consumatori mondiali di metalli e minerali. Questo settore utilizza annualmente circa tonnellate di argento (il 34% della produzione mondiale) 350 tonnellate d oro, 7 milioni di tonnellate di rame (54% della produzione mondiale) e oltre 700 tonnellate di Indio. Il valore commerciale dei principali metalli e minerali utilizzati dall industria elettronica a livello globale ammonta ad almeno 80 miliardi di dollari e la lista include sostanze come il Palladio, il Rutenio, l Antimonio, lo Stagno e il Cobalto. Dall attività di riciclo dei Rifiuti di Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche (RAEE) è possibile recuperare percentuali significative di questi materiali. Pensiamo, inoltre, che attualmente ciascun cittadino dell UE produce circa 17 kg di RAEE all anno, una cifra che secondo le stime dovrebbe salire a 24 kg entro il HiTech&Ambiente Dalle parole ai fatti con E-Waste Lab 3

4 Alla luce di questo scenario, nel 2011 ReMedia ha portato il tema all attenzione dell Italia nell ambito dell evento Hi-tech & Ambiente Materie prime: risorse strategiche per un economia dell efficienza» dove l economista e Premio Nobel per la pace Woodrow Clark ha presentato il Manifesto del riciclo, di cui è stato primo firmatario. 1 Riconosciamo che il riciclo dei RAEE rappresenta un elemento chiave dell iniziativa Materie Prime promossa dalla UE; 2 Crediamo che l industria del riciclo sia basilare per costruire un economia sostenibile in Italia e richieda investimenti e misure di sviluppo efficaci; 3 Appoggiamo l introduzione in Italia di progetti tecnologicamente innovativi rivolti alla massimizzazione del valore di riciclo dei RAEE; 4 Siamo determinati a supportare lo sviluppo di questi progetti in base al principio di minimizzarne l impatto sull ambiente, applicando processi che utilizzino un minor consumo di energia, possibilmente pulita, e tecnologie non inquinanti; 5 Prevediamo di quintuplicare in 5 anni le quantità di materiali preziosi ricavati dai RAEE raccolti e riciclati in Italia. Ci impegniamo, inoltre, a sviluppare un programma congiunto per raggiungere questo obiettivo. Manifesto del riciclo Il Manifesto è una dichiarazione di impegno per migliorare e aumentare il riciclo dei RAEE rivolto a tutta la filiera. ReMedia, per prima, sposa le parole del Manifesto con un progetto concreto: E-Waste Lab. HiTech&Ambiente HiTech&Ambiente - Dalle parole 2012 ai fatti - Dalle con E-Waste parole ai Lab fatti con E-Waste Lab

5 E-Waste Lab Avviato nel gennaio 2012, il Laboratorio promosso da ReMedia ha l obiettivo di massimizzare il valore del riciclo dei RAEE e accrescere la quantità di terre rare e metalli preziosi ricavati dai RAEE raccolti e riciclati. Il laboratorio vuole orientare gli investimenti dei soggetti della filiera verso obiettivi di efficacia e di integrazione lungo la filiera stessa. Il Laboratorio è stato creato attraverso un partenariato multidisciplinare che vede coinvolti: il Consorzio ReMedia, il Politecnico di Milano (Dipartimenti di: Ingegneria Gestionale (DIG), Chimica Materiali e Ingegneria Chimica (CMIC), di Elettronica e Informazione (DEI), la Regione Lombardia, Amsa, Stena S.p.A e Assolombarda. Il programma di lavoro di E-Waste Lab consiste in una prima fase di analisi dello scenario e delle opportunità economiche e ambientali, al quale farà seguito un attività complementare volta a individuare progetti pilota e a realizzare studi di fattibilità economica. Si prevede, inoltre, lo sviluppo di best practice relative alle attività di raccolta, trasporto, riciclo e recupero dei materiali preziosi dai rifiuti elettronici, con un orientamento all innovazione organizzativa e di processo di tutti i servizi legati alla raccolta e al riciclo dell E-Waste. Analisi portafoglio prodotti Identificazione prodotti/materie di interesse Analisi sostanze (concentrazione/ valore economico) Analisi comparata opzioni tecnologiche Studio di fattibilità e scelta alternative Impostazione business case I benefici previsti sono la diminuzione dell inquinamento ambientale, la riduzione dei consumi energetici, la creazione di economie più sostenibili ed efficaci, la valorizzazione di materie prime secondarie (terre rare e metalli preziosi) per la fabbricazione di nuovi prodotti, lo sviluppo tecnologico innovativo e la crescita di consapevolezza dell importanza del recupero dei RAEE. Riportiamo di seguito i risultati della prima fase di attività del laboratorio, volta sia ad individuare prodotti e sostanze di interesse, valutandone l importanza strategica, il valore economico, sociale e ambientale, sia ad analizzare tecnologie e processi di recupero. HiTech&Ambiente Dalle parole ai fatti con E-Waste Lab 5

6 E-Waste Lab Importanza strategica delle terre rare e dei metalli preziosi per l industria italiana Agenda 2 1. L importanza strategica delle terre rare e dei metalli preziosi 2. Le opportunità economiche, sociali ed ambientali del recupero 3. Concretizzare le opportunità 4. In sintesi HiTech&Ambiente HiTech&Ambiente - Dalle parole 2012 ai fatti - Dalle con E-Waste parole ai Lab fatti con E-Waste Lab

7 L importanza strategica delle terre rare e dei metalli preziosi - Materie prime essenziali per l'ue 3 41 materiali: importanza economica e rischio di fornitura TERRE RARE Alta importanza economica, alto rischio di fornitura PLATINUM GROUP METALS European Commission, June 2010 L importanza strategica delle terre rare e dei metalli preziosi Terre rare 4 La produzione globale è circa 133,600 ton/anno (U.S. Geological Survey (USGS), Mineral Commodity Summaries, January 2011) La domanda mondiale di Terre rare stimata nel 2010 è pari 136,100 ton ( Lynas Says Rare Earths Demand to Grow at 9% a Year, bloomberg.com/news, October 25, 2010) Entro il 2015, la domanda globale di Terre rare può raggiungere 210,000 ton/anno (Wang Caifeng, Secretary General of the Chinese Rare Earth Industry Association, 2010) Per soddisfare la domanda globale la produzione annua non-cinese dovrebbe essere tra 45,000 ton e 70,000 ton HiTech&Ambiente Dalle parole ai fatti con E-Waste Lab 7

8 L importanza strategica delle terre rare e dei metalli preziosi 5 Terre rare: riserve e produzione Produzione mineraria (2010): 133,6 ton Riserve (2010): 110 Mton Source: U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, L importanza strategica delle terre rare e dei metalli preziosi Terre rare utilizzi (RAEE) 6 Leghe metalliche/batterie Leghe di acciaio Batterie NiMH Super leghe Fosfori/Luminescenze Magneti Illuminazioni ad effi cienza energetica LED LCD Schermi al plasma Laser Motori e generatori (turbine eoliche, veicoli elettrici ed ibridi) Hard Disc Risonanze magnetiche Altoparlanti Schuler et al., 2011, Report for the Greens/EFA Group in European Parliament HiTech&Ambiente HiTech&Ambiente - Dalle parole 2012 ai fatti - Dalle con E-Waste parole ai Lab fatti con E-Waste Lab

9 L importanza strategica delle terre rare e dei metalli preziosi Metalli preziosi: domanda 7 Metallo Domanda 2011 (t) Valore economico (US) Crescita Oro 4, miliardi 6% Argento 12,6 % Platino 245* 15,5 miliardi 16% Palladio 299* 4,2 miliardi 23% Rodio 27,2* 2,1 miliardi 22% Rutenio 32* 79% * 2010 L importanza strategica delle terre rare e dei metalli preziosi Metalli preziosi: domanda Metallo Applicazioni principali Applicazioni in crescita Oro Elettronica 5%, odontoiatria 5%, altri usi industriali 5% Elettronica in crescita al 19% Argento Dispositivi fotografici 36%, computer, termostati e altri usi industriali (catalizzatori batterie, fotovoltaico) 41% Fotovoltaico e catalizzatori in crescita Platino Industria catalizzatori x autotrazione 46% Aumento del 43% Palladio Settore catalizzatori x autotrazione 57%, Industria elettronica 15% Rodio Settore catalizzatori x autotrazione 77% Settore manifatturiero aumento del 200% (Flat panel), settore elettrico aumento 33% Rutenio Applicazioni elettriche (industria del disco rigido) HiTech&Ambiente Dalle parole ai fatti con E-Waste Lab 9

10 9 TERRE RARE METALLI PREZIOSI Le opportunità economiche, sociali ed ambientali del recupero L opportunità del recupero Le terre rare e i metalli preziosi sono contenuti nei RAEE Filiera Terre rare Metalli preziosi R4: ICT (Cellulari, PC, Server, Decoder, fotocamere..) Praseodimio, Neodimio, Cerio, Lantanio, Samario, Terbio, Disprosio Argento, Oro, Rame, Palladio, Cadmio, Cobalto, Rutenio R5: Sorgenti Luminose (LED..) R3 : Schermi LCD (flat panel) Europio, Terbio, Ittrio Cerio, Lantanio, Gadolino Rutenio,Cerio, Lantanio, Neodimio, Europio, Terbio, Ittrio, Gadolino R4: Medicale (risonanze) Cerio, Lantanio, Praseodimio, Neodimio, Terbio, Ittrio, Gadolino Pannelli fotovoltaici Disprosio, Neodimio (selenio, tellurio, indio) Batterie agli ioni di Litio Samario, Lantanio, Cerio, Praseodimio, Neodimio HiTech&Ambiente HiTech&Ambiente - Dalle parole 2012 ai fatti - Dalle con E-Waste parole ai Lab fatti con E-Waste Lab

11 Le opportunità del recupero E-waste è generalmente considerato solo come un problema dei rifiuti, che può causare danni ambientali. In realtà il recupero di tali rifiuti crea opportunità connesse alle tre dimensioni della sostenibilità Le opportunità del recupero Il recupero è un driver fondamentale per lo sviluppo della domanda e prezzi dei metalli preziosi e terre rare Ha un intrinseco valore economico in termini di risparmio (estrazione, trasporti, produzione..) e creazione di nuovi mercati (materie prime, prodotti) HiTech&Ambiente Dalle parole ai fatti con E-Waste Lab 11

12 Le opportunità del recupero Previene gravi danni ambientali: emissioni di CO 2 e NO x (dall estrazione allo smaltimento) Risparmio energetico Sociale Riduce i danni sulla salute Crea nuove opportunità di occupazione Riuso su scala globale Le opportunità economiche del recupero: Il mercato potenziale dei RAEE Esempi stime del recupero Piccoli RAEE i più difif cili da raccogliere 195 milioni CELLULARI: un cellulare contiene 250 mg di Ag, 24 mg di Au, 9 mg Pd, 9 g Cu. La batteria Li-ion contiene circa 3,5 g Co, 1 GR TERRE RARE (Nd, Eu, Ce, Tb) 117 milioni Efficienza 100% Venduto: 35 Mln di pezzi Efficienza 100% Rifiuto generato: 21 Mln di pezzi Raccolto: 2,3 milioni di pezzi (Stime Remedia) 3,8 milioni Efficienza 30% 12,9 milioni Efficienza 100% HiTech&Ambiente HiTech&Ambiente - Dalle parole 2012 ai fatti - Dalle con E-Waste parole ai Lab fatti con E-Waste Lab

13 Le opportunità economiche del recupero: Il mercato potenziale dei RAEE Esempi stime del recupero Piccoli RAEE i più difficili da raccogliere 141 milioni PC: contiene 1 g di Ag, 220 mg di Au, 80 mg di Pd, 500 g di Cu, oltre a 65 g di Co nelle batterie. Efficienza 100% Venduto: 5,46 Mln di pezzi 33,7 milioni 11,7 milioni Efficienza 100% 3,5 milioni Efficienza 30% Efficienza 100% Rifiuto Efif cienza generato: 30% 1,3 Mln di pezzi Raccolto: pezzi (Stime Remedia) Le opportunità ambientali del recupero: Emissioni di CO 2 Emissioni di CO 2 associate con la produzione di apparecchiature elettriche ed elettroniche L'impatto ambientale della produzione primaria (estrazione) soprattutto per i metalli preziosi è significativa: Per produrre 1 tonnellata di Au, Pd o Pt le emissioni di CO 2 sono circa ton [Swiss Center 2006] t Efficienza 100% ton Efficienza 100% Venduto (PC+Cell): 17 t emissioni di Co2 di auto in un anno t if cienza t Efficienza 30% Efficienza 100% Rifiuto generato (PC+Cell): 7, 66 t Totale Raccolto (PC+Cell): 1,235 t HiTech&Ambiente Dalle parole ai fatti con E-Waste Lab 13

14 Concretizzare le opportunità 17 Innovazione tecnologica e di processo CONTESTO: oggi i RAEE, una volta raccolti, sono trattati con processi di natura meccanica (macinazioni, vagliatura, separazioni magnetiche ) Concretizzare le opportunità 18 Innovazione tecnologica e di processo La parte ricca in metalli è conferita ad impianti di trattamento di grandi dimensioni basati su processi pirometallurgici Focus: recupero metalli preziosi Problemi: bassa resa del processo globale (interferenza tra i diversi metalli), elevato impatto ambientale HiTech&Ambiente HiTech&Ambiente - Dalle parole 2012 ai fatti - Dalle con E-Waste parole ai Lab fatti con E-Waste Lab

15 Concretizzare le opportunità Innovazione tecnologica e di processo Perché lavorare su una massa indifferenziata? Selezionando le varie componenti (schede madri, hard disk, display,.) si ottengono già rilevanti arricchimenti dei metalli desiderati (preziosi + terre rare) Mediante processi di macinazione fine è possibile poi separare efficacemente le diverse componenti di ogni frazione (metalli, ceramici, plastiche) da conferire poi ai processi chimico-fisici di recupero Concretizzare le opportunità Innovazione tecnologica e di processo Spendendo di più all inizio (raccolta classificata, macinazione fine, separazione componenti (metalli, plastiche, ceramici) si aumenta l efficienza globale del processo e si possono usare processi mirati solo al recupero dei metalli desiderati I processi mirati sono quelli con la maggiore compatibilità ambientale ed intensificazione opportunità di imprenditoria italiana Obiettivo: recupero preziosi e terre rare HiTech&Ambiente Dalle parole ai fatti con E-Waste Lab 15

16 21 In sintesi In sintesi 22 Mercato potenziale interessante Frammentazione dei prodotti e relativi materiali Ciclo logistico critico (dal produttore al ri-inserimento nel mercato) Time to market Innovazione nelle tecnologie di processo Necessità di approccio Paese HiTech&Ambiente HiTech&Ambiente - Dalle parole 2012 ai fatti - Dalle con E-Waste parole ai Lab fatti con E-Waste Lab

17 Per ulteriori informazioni: Fabrizia Gasperini Consorzio ReMedia - Irene Bengo Politecnico di Milano - HiTech&Ambiente Dalle parole ai fatti con E-Waste Lab 17

18

19

20