Trasformare la bauxite lavorata in risorse di valore
La bauxite lavorata, ossia il principale sottoprodotto della produzione di allumina, nota anche come residuo di bauxite o fango rosso, viene prodotta nella quantità di oltre 7 milioni di tonnellate all’anno solamente nell’UE; ciononostante, meno di 100 000 di queste sono sottoposte a riciclaggio. La maggior parte della bauxite lavorata viene infatti smaltita in discarica, in quanto non esiste alcuna opzione per il suo riutilizzo sostenibile su larga scala.
Uno scenario vincente per due settori europei, dell’alluminio e del cemento
Alla luce della sempre maggiore scarsità dei tradizionali materiali cementizi supplementari(si apre in una nuova finestra), tra cui le ceneri volanti e le scorie d’altoforno, l’industria del cemento sta cercando alternative, come la bauxite lavorata. La disponibilità di bauxite lavorata e la vicinanza di impianti di allumina a cementifici in tutta Europa offrono una promettente opportunità per l’efficienza delle risorse e la circolarità attraverso la simbiosi industriale: le risorse inutilizzate o residue di un’azienda, in questo modo, vengono utilizzate da un’altra. Il progetto ReActiv(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, ha stabilito una catena di valore simbiotica tra cementifici e raffinerie di allumina, dimostrando la conversione della bauxite lavorata in un nuovo materiale cementizio supplementare che risulta adatto alle applicazioni del cemento. Inoltre, l’iniziativa ha sostituito fino al 30% del clinker, ovvero il principale ingrediente del cemento, nella produzione cementizia.
Ridefinire le percezioni relative alla bauxite lavorata
«ReActiv trasforma un abbondante residuo industriale in una risorsa preziosa, permettendo di realizzare una vera simbiosi industriale», commenta Philippe Bénard, responsabile R&S di progetto presso https://www.holcimcom/ (Holcim Innovation Center), l’azienda svizzera che ha coordinato ReActiv. Per raggiungere questi obiettivi, i ricercatori hanno impiegato tre diversi percorsi di lavorazione: attivazione termica della bauxite trattata con argilla caolinite (processo di co-calcificazione), vetrificazione carbotermica della bauxite trattata per materiali cementizi supplementari ricchi di ferro (processo di vetrificazione) e fusione riduttiva della bauxite trattata per materiali cementizi supplementari privi di ferro (processo di fusione). In particolare, i partner del progetto hanno dimostrato l’utilizzo diretto della bauxite lavorata in due nuovi prodotti cementizi alternativi, di cui uno è un nuovo clinker a base di solfoalluminato di calcio e ferrite che utilizza il 35% di tale sottoprodotto come materia prima. I tre dimostratori sono ora operativi.
Una tecnologia replicabile per ridurre le emissioni di CO2
La soluzione tecnologica può essere replicata e impiegata nel settore dell’allumina e in quello del cemento, ma anche nel riciclaggio dei sottoprodotti di altri settori industriali; per di più, dispone del potenziale di ridurre le acque reflue. «ReActiv reimmagina quelli che un tempo erano considerati rifiuti industriali, ossia la bauxite lavorata, come una pietra miliare per la prossima generazione di materiali cementizi supplementari in Europa nello sviluppo di prodotti di cemento a basse emissioni di carbonio», aggiunge Bénard. «Il suo approccio pionieristico converte una responsabilità ambientale in un’opportunità industriale, sbloccando una nuova classe di materiali cementizi supplementari ad alte prestazioni.» Sulla base di una valutazione del ciclo di vita, il potenziale di riscaldamento globale(si apre in una nuova finestra) a 100 anni per i materiali cementizi supplementari è stato stimato in 200 kg CO2/t per la bauxite trattata co-calcinata, 440 kg CO2/t per la bauxite trattata vetrificata e 470 kg CO2/t per la bauxite trattata fusa. Per ridurre ulteriormente l’impronta di carbonio di tali materiali, tra le principali strategie di mitigazione sono state impiegate l’elettrificazione dei percorsi di lavorazione con energia verde, piuttosto che ricorrendo ai combustibili fossili, nonché la sostituzione del carbonio di origine fossile con biocarbonio in qualità di agente riducente. «ReActiv esemplifica un modello trasformativo di collaborazione intersettoriale, innovazione circolare e integrazione sistemica che rivitalizza le catene del valore industriali, ottimizza l’uso del territorio riducendo al minimo lo stoccaggio dei rifiuti e coltiva una forza lavoro qualificata, allineata con la transizione verde», dichiara Bénard, che conclude: «I risultati ottenuti dal progetto sono in linea con il Patto per l’industria pulita dell’Unione europea e fungono da stimolo per garantire un futuro più sostenibile per l’Europa.»