CHIMICA E INNOVAZIONE - La "chimica circolare", l'industria chimica è più verde - Arpae Emilia-Romagna

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CHIMICA E INNOVAZIONE - La "chimica circolare", l'industria chimica è più verde - Arpae Emilia-Romagna
CHIMICA E INNOVAZIONE
           La “chimica circolare”,
   l’industria chimica è più verde

      A
               40 anni dall’incidente di     il problema dei microframmenti di
               Seveso l’industria chimica    plastica dispersi nell’ambiente.
               ha dimostrato di saper
      cambiare, attraverso il rinnovamento   L’eredità pesante della chimica del
      di prodotti e processi. Il reimpiego   passato è tangibile in molti siti
      di molti sottoprodotti è in atto da    italiani, alcuni dei quali ancora
      tempo ed è un esempio di “chimica      produttivi, che richiedono un
      circolare” ed “economia circolare”.    grande impegno alle aziende e alle
      Il programma volontario Responsible    istituzioni per la pianificazione, la
      Care dell’industria chimica            realizzazione e il controllo delle
      mondiale a favore di sicurezza,        bonifiche.
      salute e ambiente è un’importante      Nel servizio l’evoluzione delle
      esperienza positiva.                   bonifiche e del controllo, realizzata
      Ma ancora oggi la parola “chimico”     anche attraverso un rinnovato
      ha in generale un senso negativo,      rapporto tra aziende, territorio
      mentre “chemical free”, senza          e istituzioni, oltre ad alcune
      chimica, pare sia una qualità          esperienze di Ispra e delle Agenzie
      richiestissima.                        ambientali nel quadrilatero della
      Eppure tutto è chimica e per           chimica (Marghera, Mantova,
      cambiare questa percezione devono      Ferrara, Ravenna), in Puglia
      cambiare la chimica, i chimici e il    (Manfredonia e Brindisi), in
      modo di comunicare. E non basta        Toscana, in Piemonte.
      aver ridotto l’inquinamento da
      processo: oggi è necessario ridurre    Dalle microalghe, dai nanomateriali
      drasticamente l’inquinamento da        e dai nuovi solventi sono attese le
      prodotto, come dimostra ad esempio     innovazioni più significative. (DR)
CHIMICA E INNOVAZIONE - La "chimica circolare", l'industria chimica è più verde - Arpae Emilia-Romagna
ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2016

                          DALLA CHIMICA DI BASE ALLA
                          CHIMICA FINE E SPECIALISTICA
                          QUANDO SI PARLA DI INDUSTRIA CHIMICA SI FA RIFERIMENTO A CHIMICA DI BASE E FIBRE,
                          CHIMICA FINE E SPECIALISTICA, INDUSTRIA DEI PRODOTTI AL CONSUMO; QUESTI SETTORI
CHIMICA E INNOVAZIONE

                          COMPRENDONO LA TRASFORMAZIONE DELLE MATERIE PRIME, ORGANICHE E INORGANICHE,
                          IN PRODOTTI DESTINATI A SUCCESSIVI PROCESSI DI PRODUZIONE O AL MERCATO.

                        L’
                                  industria chimica è costituita
                                  dalla chimica di base e fibre,                                         Chimica per il consumo                                                                      Chimica di base e fibre
                                                                                                                                                      Profumi
                                  dalla chimica fine e specialistica e                                           16,2%                            e cosmetici 8,4%                                           42,3%
                        dall’industria dei prodotti per il consumo.                                                              Detergenti                                               Organici di base 12,8%
                        La percentuale di fatturato dei diversi                                                                per la casa 7,8%
                        settori dell’industria chimica italiana
                                                                                                                                                                                                     Inorganici di base 3,8%
                        per il 2013 è riportato in figura 1
                                                                                                                       Agrofarmaci 1,7%
                        (1, 2), i cui prodotti vanno all’industria
                        manifatturiera, all’industria farmaceutica                                         Intermedi e principi attivi
                                                                                                               farmaceutici 8,1%                                                                           Plastica e gomme sintetiche 14,6%
                        e petrolifera, all’agraria, all’alimentazione,
                        ai servizi, all’edilizia e al sistema sanitario.   FIG. 1
                        La chimica di base parte dalla                     INDUSTRIA                    Chimica fine e specialistica                                                                      Fibre chimiche 2,4%
                        trasformazione delle materie prime nei             CHIMICA IN ITALIA                       41,5%                                                                                Fertilizzanti 3,2%
                        mattoni dell’industria chimica. Le materie                                                                                                                                   Coloranti e pigmenti 1,5%
                                                                                                                                                                                                Gas tecnici 4,0%
                        prime organiche dell’industria chimica             Produzione chimica in                                 Altri prodotti di chimica
                                                                                                                                  fine e specialità 21,5%
                        sono: petrolio, gas naturale, carbone, scisti      Italia per settore; quote                                                                  Vernici, adesivi
                                                                           % in valore di fatturato                                                                  e inchiostri 10,2%
                        bituminosi e sostanze naturali.                    (dati Federchimica, 2013).
                        Le materie prime inorganiche sono:
                        NaCl, CaCO3, S (adesso lo zolfo viene
                        in gran parte dal petrolio e dal carbone),         propilene, n-buteni, butadiene, isobutene,                                   prodotti escono dalla chimica (figura 2).
                        Ca3PO4, aria e minerali diversi. A partire         isoprene, toluene, xileni, naftalene,                                        La chimica fine(3) è la produzione di
                        da queste materie prime si ottengono               pseudocumene e mesitilene.                                                   intermedi, materie prime, principi attivi,
                        circa una ventina di prodotti chimici              I mattoni inorganici sono: Cl2, NaOH,                                        additivi, ausiliari, coadiuvanti tecnologici,
                        di base (i mattoni della chimica), dai             H2SO4, HNO3 , NH3, Na2CO3, Ca(OH)2.                                          enzimi e catalizzatori per diverse
                        quali derivano circa l’85% dei prodotti            La chimica di base è la produzione dei                                       industrie chimiche di trasformazione
                        chimici commerciali, su questi è possibile         mattoni a partire dalle materie prime, la                                    (chimica specialistica).
                        costruire circa 300 intermedi, che a loro          produzione di gomme, plastiche e fibre, la                                   I principi attivi sono sostanze che
                        volta portano sul mercato a circa 30.000           produzione di fertilizzanti, di gas tecnici,                                 nobilitano il prodotto finale impartendogli
                        prodotti.                                          e sostanze inorganiche, fra i quali anche                                    specifiche caratteristiche che rimangono
                        I mattoni organici della chimica preparati         coloranti e pigmenti.                                                        inalterate in tutti i passaggi successivi.
                        da queste materie prime sono:                      Dalla chimica di base si passa alla                                          Gli additivi sono aggiunti ai prodotti per
                        H2, CO+H2 (gas di sintesi), etilene,               chimica fine e alla chimica specialistica i cui                              migliorarne le proprietà, o introdurne

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ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2016

di nuove e/o conservarle nel tempo,
rimanendo inalterate nelle trasformazioni                                                      MATERIE
                                                                                                                                       CHIMICA
successive. Gli ausiliari sono sostanze                                   PETROLIO              PRIME               INTERMEDI
                                                                                                                                         FINE
aggiunte ai prodotti per facilitarne e                                                         DI BASE
migliorarne la lavorabilità nei diversi
processi di trasformazione, mentre i
coadiuvanti tecnologici sono utilizzati                                                                  PLASTICA
dall’industria alimentare svolgono                                                                        GOMME                       SPECIALITÀ
una funzione particolare nelle fasi di                                                                     FIBRE
produzione e non esplicano nessuna               FIG. 2
azione sul prodotto finito.                      INDUSTRIA
La chimica fine si differenzia dalla             CHIMICA IN ITALIA
chimica specialistica per il fatto che i suoi                                                                          INDUSTRIA
prodotti non sono immessi direttamente           Struttura                                                           MANIFATTURIERA
sul mercato o vanno a industrie                  industria chimica.
esterne alla chimica, ma sono utilizzati
essenzialmente da industrie chimiche.            linea di demarcazione. In particolare                L’Italia è ricca di aziende di formulazione
La chimica fine si differenzia, inoltre, dalla   fanno parte della chimica fine anche                 e queste sono quelle più attive e
chimica di base per il maggiore valore           le industrie produttrici dei principi                dinamiche; mentre quelle italiane sono
aggiunto dei suoi prodotti, per il minore        attivi e degli intermedi farmaceutici, le            di medie dimensioni (poche) e di piccole
volume di produzione, per l’estrema              industrie biotecnologiche, le aziende                dimensioni, le aziende straniere sono di
differenziazione, per le sintesi realizzate,     che producono materie prime e prodotti               grosse dimensioni e sono anche quelle
in gran parte, in impianti discontinui,          attivati per la cosmetica.                           che si producono gli ingredienti da sole.
polivalenti, a bassa temperatura a causa
dell’instabilità termica dei reagenti e/o        La chimica specialistica (4) è la chimica            Il saldo commerciale export/import della
dei prodotti e si differenzia anche per          che è collocata a valle della chimica fine           chimica di base e fibre è fortemente
la maggiore complessità delle molecole           e che offre i suoi prodotti al consumatore           negativo, mentre quello della chimica
prodotte. Inoltre, per la chimica fine           finale e/o a molti settori industriali esterni       fine e specialistica e della chimica per il
le materie prime vengono in maniera              alla chimica, prodotti che sono costituiti           consumo è positivo e il 65% delle aziende
significativa, oltre che dal petrolio e          da formulati, ossia da una miscela di                chimiche italiane operano nel campo
dal gas naturale, anche da biomasse. Le          ingredienti che in genere sono comprati              della chimica specialistica.
industrie di questo settore sono piccole         da altre aziende e sono utilizzati con               I prodotti della specialistica vanno, oltre
e medie italiane, mentre le grandi sono          operazioni fisiche di miscelazione e                 che al consumatore, a diversi settori
tutte le più importanti industrie straniere      anche con qualche trattamento chimico.               industriali, ai servizi, al sistema sanitario
del settore, le quali sono in gran parte         I formulati sono costituiti da uno o più             e all’edilizia. I prodotti specialistici sono
orientate a vendere i loro prodotti, più che     principi attivi che caratterizzano il tipo           i seguenti: adesivi, sigillanti, pitture,
a produrli in Italia.                            di prodotto, da diversi additivi (che                vernici, inchiostri, cosmetici, profumi,
Le imprese operanti in questo settore            possono arrivare fino a una decina e                 detergenti per uso domestico e per
associate a Federchimica sono circa 200,         che consentono di raggiungere il livello             l’industria, disinfettanti, biocidi, prodotti
di cui circa il 90% è collocato al nord e        prestazionale richiesto, migliorano le               sensibili per fotografia, prodotti per la
il 75% in Lombardia. La maggior parte            caratteristiche intrinseche dei principi             salute animale, agrofarmaci, lubrificanti,
delle piccole aziende sono specializzate         attivi e impartiscono nuove proprietà),              prodotti chimici per il settore alimentare,
in un solo settore, mentre le medie e le         da coadiuvanti (che allungano la vita del            coloranti ceramici e abrasivi.
grandi in più settori della chimica fine,        prodotto), da coformulanti o eccipienti e            Ci sono altri settori nella chimica
ma anche nella base e nella specialistica.       cariche.                                             specialistica come i farmaci da banco,
                                                 Per ogni settore specifico (detergenti,              le specialità medicinali, i biomedicali
Una delle caratteristiche della chimica          insetticidi ecc.) il tipo di principio attivo        e diagnostici, i prodotti chimici per
fine è quella di sviluppare i propri             utilizzato e il tipo e il numero di additivi         l’elettronica, i compositi polimerici e gli
prodotti insieme alle aziende utilizzatrici      variano a seconda della tipologia d’uso del          impermeabilizzanti per l’edilizia.
e per questo le aziende produttrici              prodotto, del tipo di azienda, che di questa
sono collocate vicino a queste aziende.          scelta fa un punto di forza, e anche del
                                                                                                      Ferruccio Trifirò
I prodotti della chimica fine possono            paese dove sono utilizzati i prodotti (per
essere classificati in prodotti a specifica,     le diverse legislazioni locali sulla tossicità       Presidente Accademia delle Scienze

cioè secondo le specifiche commerciali           delle sostanze chimiche contenute).                  dell’Istituto di Bologna

(purezza, colore, profilo di impurezze
ecc.) e mentre altri vengono venduti a                 RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
performance, cioè devono soddisfare alcuni
requisiti “comportamentali”, quindi
                                                       1. Federchimica, www.federchimica.it/docs/default-source/pubblicazioni/chimica-
venduti sulla base delle caratteristiche che           in-cifre-2015.pdf?sfvrsn=6
essi conferiscono o della loro funzione.
                                                       2. Federchimica, www.federchimica.it/docs/default-source/assemblea-2016/
Sono prodotti a specifica i principi attivi            pubblicazioni/l-39-industria-chimica-in-italia-2015-2016.pdf?sfvrsn=2
e gli intermedi, mentre una gran parte
                                                       3. Ferruccio Trifirò, La chimica e l’industria, 2011, giugno, 100.
degli additivi, degli ausiliari e dei
conservanti sono a comportamento, anche                4. Ferruccio Trifirò, La chimica e l’industria, 2011, ottobre, 98.
se alle volte è difficile avere una chiara

                                                                                                                                                      39
CHIMICA E INNOVAZIONE - La "chimica circolare", l'industria chimica è più verde - Arpae Emilia-Romagna
ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2016

                        UN IMPEGNO CONTINUO
                        PER LA SOSTENIBILITÀ
                        L’INDUSTRIA CHIMICA HA GIÀ DA ANNI INTRAPRESO UN CAMMINO VIRTUOSO PER IL
                        RINNOVAMENTO DI PRODOTTI E PROCESSI. IL REIMPIEGO DI MOLTI SOTTOPRODOTTI, GIÀ
                        IN ATTO DA TEMPO, È UN ESEMPIO DI ECONOMIA CIRCOLARE. DALLE MICROALGHE, DAI
                        NANOMATERIALI E DAI NUOVI SOLVENTI LE INNOVAZIONI PIÙ SIGNIFICATIVE.
CHIMICA E INNOVAZIONE

                        L
                                 a chimica in Italia può vantare
                                 una prestigiosa storia che ha
                                 contraddistinto e accompagnato
                        lo sviluppo del paese attraverso società
                        dal nome prestigioso: Carlo Erba,
                        Montecatini, Montedison, Rumianca ecc.                                              Imprese a                      PMI
                        Il panorama del settore è in continua                                             capitale estero
                        evoluzione per rispondere con prontezza                                                                            38%
                        alle sollecitazione dei mercati.                                                      38   %
                        Il fatturato ammonta a 52 miliardi di
                        euro – attestandosi al terzo posto europeo
                        dopo Germania e Francia – generato
                        da 2.800 imprese circa che occupano
                                                                                                                              Gruppi
                        109.000 addetti. La ripartizione (figura
                                                                      FIG. 1                                                medio grandi
                        1) è bilanciata tra imprese medio-grandi
                                                                      LA CHIMICA IN ITALIA
                        (24%), imprese a capitale estero (38%),
                        Pmi (38%)1. L’export è tra i più elevati
                                                                                                                               24%
                        in Europa, secondo sola alla Spagna, con      Distribuzione imprese
                                                                      chimiche italiane nel 2014.
                        una crescita nell’ultimo anno del 4%.
                        L’industria chimica italiana è molto
                        vivace ed è il comparto con la più alta
                        quota di imprese innovative, un 71%,
                        contro una media del 45-46% del settore
                        manifatturiero. Gli investimenti in ricerca
                        e sviluppo ammontano a 480 milioni
                        di euro (dato 20141) e coprono sia la
                        chimica più tradizionale, ma soprattutto
                        la chimica da fonti rinnovabili.              FIG. 2
                        L’industria chimica si confronta sempre       CHIMICA E RECUPERO
                        più con i concetti di sostenibilità e di      SOTTOPRODOTTI
                        rispetto ambientale. Il settore ha già da
                        anni intrapreso un cammino virtuoso per       Prodotti da glicerolo
                        il rinnovamento di prodotti e processi,       ottenuto da trans
                                                                      esterificazione dei lipidi
                        stimolata non solo da regolamentazioni        per produzione Fame
                        internazionali con i suoi recepimenti         (Fatty Acid Methyl Esters).
                        nazionali, ma assai spesso anche da
                        scelte di responsabilità autonome. In         con l’ambiente circostante e dall’altro          si declina in catene produttive nelle
                        Italia l’azione più nota è l’iniziativa       qualità e prestazioni dei prodotti.              quali il sottoprodotto o lo scarto di
                        Responsible Care arrivata già al 21° anno     Entrambi questi ambiti sono oggetto              una lavorazione diventano la materia
                        di attuazione.                                di continua innovazione sia per quanto           prima di un processo a valle per tendere
                                                                      attiene il mantenimento delle posizioni          virtuosamente allo zero-waste.
                                                                      commerciali acquisite, sia per quanto            Un esempio (figura 2) è il reimpiego
                        Sostenibilità ambientale, economia            riguarda la penetrazione e acquisizione di       del glicerolo che si libera dalla
                        circolare e prestazione dei prodotti          nuovi mercati in ottica export.                  transesterificazione dei lipidi di origine
                                                                      Come si può discutere l’innovazione              vegetale con metanolo per produrre
                        L’industria chimica si confronta con          nell’industria chimica, che copre                il biodiesel Fame (Fatty Acids Methyl
                        due capisaldi per quanto riguarda             moltissimi settori merceologici?                 Esters)2.
                        l’eco-sostenibilità: da una parte gli         Un concetto basilare, seppur non                 Una valutazione quantitativa del “rifiuto”
                        aspetti di ambiente, salute e sicurezza       specifico del campo chimico, è l’economia        da minimizzare – quello che si potrebbe
                        che interagiscono più direttamente            circolare, che nell’industria chimica            passare a un’altra lavorazione – è data

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CHIMICA E INNOVAZIONE - La "chimica circolare", l'industria chimica è più verde - Arpae Emilia-Romagna
ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2016

dal fattore E di Sheldon3 che si esprime        che in maniera indiretta nel produrre i
come massa di sottoprodotti per massa           co-reagenti, anche se la reazione (CO2 +
                                                                                                                      Innovazione e sostenibilità dalle
di prodotto utile. Questo numero assume         co-reagente) è esotermica. Per esempio,                               microalghe e dai nanomateriali
valori che crescono passando dal settore        bisogna spendere molta energia per
petrolchimico, dove vale  acido formico ->                              è positiva quando ci rivolgiamo alla
di 25 (figura 3). Gli sforzi si indirizzano     formaldeide -> metanolo; globalmente                                  energie rinnovabili, quali eolico, solare,
quindi alla riduzione di ciò che aggrava        il bilancio energetico è sfavorevole                                  idrico, marino ecc., oppure quando si
la produzione principale, sostituendo           anche se le reazioni di riduzione                                     abbia a disposizione dell’energia in eccesso
sempre più le reazioni stechiometriche          sono esotermiche. Pertanto l’energia                                  prodotta da un processo integrabile.
con reazioni catalitiche.                       necessaria dev’essere disponibile in modo                             L’esempio paradigmatico è la fotosintesi
Un secondo caposaldo è l’efficienza             “gratuito” per non avere un bilancio                                  clorofilliana, che è alla base di un
energetica: cercare di ottimizzare i            di CO2 negativo quando si esamini la                                  continuo e crescente interesse per le
processi in modo da minimizzare l’uso           trasformazione in termini di Life Cycle                               tecnologie basate sulla fissazione della
dell’energia. Similmente al fattore E,          Analysis.                                                             CO2 mediante microalghe5.
si può definire un indice di efficienza
energetica “e” (energia spesa/massa

                                                                                                                                                                     FOTO: ARCH. ANSELL
prodotto). Questo approccio ottiene due
risultati, entrambi rilevanti: da una parte
si abbatte il costo di produzione vero
e proprio, dall’altro si riduce l’impatto
ambientale, poiché energia spesa significa
emissione in atmosfera di gas clima-
alteranti, essenzialmente CO2.

Un’area di innovazione di grande rilievo
è la diversificazione delle materie prime che
può apportare notevoli benefici:
- sostituzione di composti tradizionali
con altri a minor impatto e/o tossicità:
dalla sostituzione del fosgene con la
CO2, ormai datata, ai nuovi inibitori di
corrosione, ai chelanti e ai surfattanti di
nuova generazione
- minor costi di produzione quando la
                                                                              Kg (sottoprodotto) / Kg (prodotto)
nuova materia prima sia più disponibile o
sia uno scarto di una qualche lavorazione
precedente, come nel caso già citato del
reimpiego del glicerolo (figura 2)                                                                                                                  25–100
- impiego di fonti rinnovabili che non
incidano sulla catena alimentare e non
precludano l’uso della terra e dell’acqua
                                                                                                                                    5–50
per usi più nobili; un esempio è la canna       FIG. 3
comune (Arundo donax) utilizzata per            CHIMICA E RECUPERO
la produzione di etanolo di seconda             SOTTOPRODOTTI
generazione (tecnologia Pro.E.Sa di
Mossi & Ghisolfi), impiegato nel settore        Fattore E di Sheldon                  < 0.1
                                                                                                                   0.1–5
della trazione come biocarburante, ma           (massa di sottoprodotti /
che potrebbe fornire materie prime per          massa di prodotto utile)        Petrolchimica              Chimica di base       Chimica fine    Farmaceurica
altre produzioni                                in vari settori chimici.        Raffinazione

- impiego della CO2, che in senso lato
appartiene anche alla categoria dell’uso di
materie di scarto.

L’impiego del biossido di carbonio
necessita di alcuni approfondimenti per
l’importante ruolo nel deterioramento
ambientale4. Rintrodurre la CO2 nel
ciclo produttivo comporta un recupero           FIG. 4
di atomi di carbonio e ne evita ulteriori       CHIMICA
accumuli nell’atmosfera. Due sono le vie        E MICROALGHE
possibili: la via chimica o la via biologica;
in entrambi i casi è necessario spendere        Esempi di sistemi di
energia, il che può avvenire sia in             coltivazione di microalghe
maniera diretta nel condurre la reazione,       in ponds o fotobioreattori.

                                                                                                                                                                                          41
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ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2016

                        Le microalghe sono molto versatili
                        quanto alle condizioni operative e di
                        crescita; sono molto più produttive
                        per unità di suolo occupato rispetto ad
                        altre coltivazioni che possano portare al
                        medesimo prodotto (per esempio l’olio
                        di palma rispetto all’olio di alga per la
                        produzione di biodiesel). Le tecnologie
                        a microalghe sono già usate per la
                        produzione di nutraceutici, integratori
                        alimentari quali Pufa (Poly Unsaturated
                        Fatty Acids), Omega 3, e produzioni di
CHIMICA E INNOVAZIONE

                        nicchia tipo beta-caroteni.
                        Per incrementarne l’attrattività
                        economica, si possono apportare
                        significativi miglioramenti lungo l’intera
                        catena di produzione, partendo dalla
                        selezione dei ceppi algali, la conduzione
                        della reazione in fotobioreattori a disegno
                        avanzato (figura 4), piuttosto che in open
                        pond, per terminare con la sezione di
                        estrazione e purificazione del prodotto.
                        L’estrazione dalle alghe di taluni prodotti
                        (Omega 3) sostituisce l’estrazione da
                        materia prima di origine ittica, con
                        riduzione di costi e miglioramento
                        della purezza, evitando inoltre il
                        depauperamento della fauna ittica stessa.                                                               SOLVENTE
                        Si può riprodurre artificialmente la                                       Preferibile            Impiegabile                  Sconsigliato
                        fotosintesi? Una risposta in questo                                        CO2 supercritica       Cicloesano                   Pentano
                        senso viene da DNV-GL, ente di
                                                                                                   Liquidi Ionici (ILs)   Eptano                       Esano
                        certificazione internazionale, che ha
                        proposto un’interessante combinazione                                      Acqua                  Toluene                      Etere diisopropilico
                        di riduzione elettrochimica della CO2                                      Acetone                Metilcicloesano              Etere dietilico
                        e energia solare, catturata tramite                                        Etanolo                Isoottano                    Diclorometano
                        pannelli fotovoltaici, per produrre
                        acido formico6. La tecnologia, ancora                                      2-Propanolo            Acetonitrile                 Dicloroetano
                        embrionale, dimostra la possibilità di                                     1-Propanolo            2-Me-THF                     Cloroformio
                        ottenere interessanti risultati attraverso    TAB. 1                       Etilacetato            THF                          Piridina
                        l’integrazione creativa di energia gratuita   CHIMICA                      Isopropilacetato       Xileni                       Diossano
                        e materie prime di basso valore, operando     E AMBIENTE
                        in condizioni blande.                                                      Metanolo               DMSO                         Dimetossietano
                                                                      Linee guida per la           1-Butanolo             Acido acetico                Benzene
                        Un altro grande settore di innovazione è      scelta di un solvente più                           Glicole etilenico            Tetracloruro
                        quello dei nanomateriali, la cui “nascita”    compatibile con criteri di   Alcole tert-butilico
                                                                      sostenibilità.                                      Metiletilchetone             di carbonio
                        si fa risalire alle idee di R. Feynman
                        nel 1959. È un settore da anni in

                                                                                                                                      {
                        continuo sviluppo che offre notevoli                                                                              ✓ Gas naturale
                        opportunità, poiché le proprietà delle                                                                            ✓ Biomasse
                                                                                                        Materie prime alternative
                        particelle nanometriche7 possono essere                                                                           ✓ CO2
                        radicalmente diverse dal materiale                                                                                ✓ Sottoprodotti
                        in bulk. I settori in cui i nanosistemi

                                                                                                                                      {
                                                                                                                                          ✓ Sostituzione reagenti pericolosi
                        hanno trovato applicazione sono                                                                                   ✓ Sostituzione sistemi stechiometrici
                        sensori di gas, catalizzatori, celle a                                          Innovazione tecnologica             con sistemi catalitici
                        combustibile, dispositivi biomedicali                                                                             ✓ Nuovi concetti catalitici
                                                                                                                                          ✓ Riduzione numero stadi
                        ecc. In Europa sussiste un certo timore

                                                                                                                                      {
                        per la sicurezza intrinseca di questi                                                                             ✓ Intensificazione di processo
                        materiali8. In accordo con Federchimica,                                                                          ✓ Efficienza energetica
                                                                                                        Innovazione processo
                        è opportuno che l’Italia “continui ad                                                                             ✓ Condizioni operative più blande
                        affrontare con vigore lo sviluppo dei         FIG. 5
                                                                                                                                          ✓ Nuovi solventi

                        nanomateriali, senza la definizione di

                                                                                                                                      {
                                                                      CHIMICA                                                             ✓ Nanomateriali
                        normative specifiche che vadano bloccare      E INNOVAZIONE                                                       ✓ Biomateriali
                        l’evoluzione di questo settore”1, in                                            Nuovi prodotti                    ✓ Maggiori prestazioni
                        grado di migliorare notevolmente la           Linee di innovazione per                                            ✓ Minore tossicità
                        competitività dell’industria e la qualità     il settore chimico.

        42
CHIMICA E INNOVAZIONE - La "chimica circolare", l'industria chimica è più verde - Arpae Emilia-Romagna
ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2016

della vita. Infatti, se attualmente il          multidisciplinari, oltre alla capacità             Energy Mediterranean Conference REM
settore elettronico gioca la parte del          di trasferire innovazioni da un settore            2016, Ravenna, 9-10 marzo 2016.
leone, si ipotizza una grande crescita          all’altro (cross fertilization).                   3 R.A. Sheldon, “Atom efficiency and

nel settore medicale e farmaceutico: la         Ancor più importante appare oggi la                catalysis in organic synthesis”, Pure and
“nanomedicina” è considerata un passo           capacità di gestire l’integrazione, di cui un      Applied Chemistry, 72 1233-1246 (2000).
epocale che rivoluzionerà gli strumenti         elemento di rilievo è l’economia circolare         4 V. Havran, M. P. Dudukovic, C. S. Lo,

diagnostici e i sistemi di cura9.               citata all’inizio.                                 “Conversion of Methane and Carbon
                                                In realtà si devono considerare altri              Dioxide to Higher Value Products”, Ind.
                                                livelli d’integrazione, non squisitamente          Eng. Chem. Res., 2011, 50, 7089–7100.
I nuovi solventi                                chimici, ma che con l’industria chimica
                                                hanno a che fare. La transizione
                                                                                                   5 S. Judd, L. J.P. van den Broeke, M.

                                                                                                   Shurair, Y. Kuti, H. Znad, “Algal
Un aspetto importante per le reazioni           energetica verso un’economia a zero                remediation of CO2 and nutrient
chimiche è il mezzo di reazione: in             carbonio è forse l’aspetto più impattante;         discharges: A review”, Water Res., 87
quest’ottica molto si è fatto proponendo        si dovrebbe allora analizzare quale sia            (2015) 356-366.
linee guida per una scelta sempre meno          e quale possa essere il contributo della           6 DNV-GL; Carbon Dioxide Utilization,

invasiva per l’ambiente; un esempio è           chimica italiana al settore energetico,            Research and Innovation, Position Paper
riportato in tabella 110.                       considerando la riduzione di gas clima             07-2011.
Un’ interessante categoria di solventi          alteranti, di uso di materie prime                 7 Particelle le cui dimensioni esterne sono

è quella dei liquidi ionici (ILs), sali         alternative, di riciclo di rifiuti, di recupero    comprese tra1 e 100 nm. cf. R. Psaro, M.
organici liquidi sotto 100°C a bassissima       di siti contaminati.                               Guidotti, M. Sgobba, “Nanosystems”,
tensione di vapore. Le combinazioni di          Tutto ciò rende la parola innovazione              in Encyclopedia of Life Support Systems
cationi e anioni sono enormi per cui si         connaturata allo spirito della chimica e           (EOLSS), Eolss Publishers, Oxford, 2008,
può immaginare di disegnare le proprietà        della sua industria. Per celebrare e capire        pp. 256-307.
degli ILs per obiettivi specifici.              quanto l’innovazione sia il motore primo           8 Assessing Nanoparticle Risks to Human

Studi recenti stanno aprendo nuovi campi        del settore, si deve comprendere che “la           Health, Ed. G. Ramachandran, Elsevier,
di applicazione quali la separazione di gas     chimica è cambiamento: cambia se stessa e          Amsterdam, 2016.
acidi e l’impiego di ILs come lubrificanti.     fa cambiare gli altri… e ha la capacità di         9 Nanomedicine 2020, Contribution of

Risulta molto importante, anche in              giocare d’anticipo”12.                             Nanomedicine to Horizon 2020, White
questo settore, ridurre il costo del                                                               Paper to the Horizon 2020 Framework
solvente mediante l’uso di materie prime        Stefano Rossini                                    Programme for Research and Innovation.
di basso costo, poiché uno dei principali                                                          10 K.Ghandi, “A Review of Ionic Liquids,
                                                Presidente Fast, Federazione associazioni
ostacoli all’uso esteso degli ILs è stato, ed                                                      Their Limits and Applications”, Green and
                                                scientifiche e tecniche
è tuttora, il costo elevato. Un approccio                                                          Sustainable Chemistry, 2014, 4, 44-53.
interessante è quello di sintetizzarli da                                                          11 C.Chiappe, A.Marra, A.Mele, “Synthesis

zuccheri naturali a buon mercato11.             NOTE                                               and applications of ionic liquids derived
L’uso di nuovi solventi si inserisce in         1 Federchimica, L’industria chimica in Italia.     from natural sugars”, Top.Curr.Chem.
un approccio più ampio di conduzione            Rapporto 2014-2015.                                (2010), 295, 177-195.
dei processi produttivi in condizioni più       2 M. Aresta, Renewable carbon (CO and
                                                                                       2
                                                                                                   12 Adattato da C.Puccioni, Congresso
blande. Se l’evidenza più immediata è           biomass) utilisation for the transition from the   annuale Federchimnica 2016; fonte Il Sole
il minor costo operativo e la riduzione         linear to a circular C-economy, Renewable          24 Ore, 22/3/2016.
dei consumi energetici, le condizioni
comportano anche benefici sulla sicurezza
nel lavoro, un indice su cui il settore
chimico si è impegnato molto e in cui da
lungo tempo si stanno ottenendo risultati
di estremo rilievo. Gli infortuni sul
lavoro nel settore chimico1 (9.4 numero
di infortuni per milione di ore lavorate)
sono inferiori alla mediana del settore
manifatturiero (18.7).

La complessità dell’industria chimica,
trasversale a molti settori manifatturieri
in cui gioca un ruolo di key enabler, è
riflessa nella vastità delle tematiche
di R&D. La figura 5 riassume in
forma schematica le principali linee di
innovazione, delle quali si è discusso in
questa breve sintesi.
Ciascuna delle tematiche richiederebbe
molto più spazio di quanto sia stato
qui dedicato. Si possono comunque
identificare alcune linee portanti quali
la trasversalità degli approcci, che
necessitano di approcci e competenze

                                                                                                                                                 43
CHIMICA E INNOVAZIONE - La "chimica circolare", l'industria chimica è più verde - Arpae Emilia-Romagna
ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2016

                        LA CHIMICA CIRCOLARE
                        DAL PASSATO AL FUTURO
                        LA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE HA COSTRETTO I CHIMICI A IMPEGNARSI NELLA CHIMICA
                        CIRCOLARE PER IL RIUSO DEGLI SCARTI DEI PROCESSI, PROPRIO A CAUSA DEI DANNI E DEI DISAGI
                        AMBIENTALI CHE ALCUNE SOSTANZE DI SCARTO GENERAVANO. L’ECONOMIA CIRCOLARE È
                        POSSIBILE SE SI ACCETTA CHE NON È POSSIBILE UN PROCESSO “ZERO RIFIUTI” O “ZERO ENERGIA”.
CHIMICA E INNOVAZIONE

                        I
                             n qualsiasi processo o reazione          Act del 1863, che imponeva alle fabbriche

                                                                                                                                                                  FOTO: ARCH. NUTLEY HISTORICAL SOCIETY
                             chimica, al fianco delle materie         di soda di evitare le emissioni inquinanti.
                             utili, si formano sempre altre           Dapprima gli imprenditori furono
                        sostanze gassose, liquide e solide che        costretti a raccogliere l’acido cloridrico
                        rappresentano residui o scorie o rifiuti      in acqua entro dei barili, fino a quando
                        e che devono essere messi “da qualche         Weldon (1873) inventò un processo per
                        parte”. All’inizio della rivoluzione          trasformare l’acido cloridrico in cloro, la
                        chimica questi rifiuti venivano scaricati     nuova merce che cominciò la sua marcia
                        nell’aria, nelle acque o sul suolo; se        trionfale (e controversa) nell’industria.
                        si trattava di sostanze puzzolenti o          L’acido cloridrico diventava così “materia
                        dannose la loro immissione nell’ambiente      seconda” per un altro ciclo produttivo.
                        provocava la protesta delle popolazioni       L’inquinamento dovuto ai fanghi di
                        e delle autorità. Da qui l’interesse per      solfuro di calcio fu risolto da Claus
                        cercare di evitare i danni ricavando dai      (1882) con un processo in grado di usarli
                        rifiuti qualcosa di utile.                    come “materia seconda” per un ciclo
                        Uno dei primi esempi si è avuto all’alba      che, mediante ossidazione, consentiva di
                        dell’industria chimica. Nelle fabbriche       recuperare anidride solforosa da usare
                        che producevano acido solforico per           per la produzione di acido solforico, una
                        reazione dello zolfo e del costoso salnitro   delle materie prime dello stesso processo
                        nelle camere di piombo, gran parte degli      Leblanc.
                        ossidi di azoto che si liberavano nella       Comunque i due processi arrivarono
                        reazione andavano perduti nell’aria, con      tardi perché nel frattempo Solvay (1864)
                        effetti inquinanti. Gay-Lussac (1827)         aveva inventato un altro processo che
                        propose di recuperare in una torre i gas      produceva il carbonato di sodio con un
                        nitrosi per rimetterli in ciclo, rendendo     rifiuto costituito da cloruro di calcio,      che forniva varie frazioni di interesse
                        molto più “economico” (anche in termini       ingombrante e scomodo da smaltire, ma         commerciale; i liquidi più volatili sono
                        di soldi) il processo.                        meno dannoso dei rifiuti del processo         stati impiegati come solventi per la
                                                                      Leblanc, e per il quale fu trovato un         gomma (1818) e come sostanze adatte ad
                                                                      impiego nello spargimento sulle strade        essere trasformate in coloranti sintetici
                        Le “materie seconde”, processi                per ritardare la formazione del ghiaccio      (1856), esplosivi (1863), medicinali.
                        messi a punto già nell’Ottocento              dalla neve.                                   La frazione dell’olio di creosoto si è
                                                                                                                    rivelata utile per impermeabilizzare il
                        L’acido solforico era necessario per          La distillazione secca del carbone fossile    legno (1838) e in particolare le traversine
                        produrre la soda artificiale, l’agente        ha messo a disposizione delle città il        ferroviarie (1849); la frazione residua
                        lavante che sostituiva la soda ricavata       gas illuminante (1801) e quindi la luce       conteneva molecole aromatiche utili per
                        dalle ceneri delle piante e delle alghe.      artificiale. Prima di essere immesso          sintesi organiche e, alla fine, si prestava
                        Leblanc (1793) aveva messo a punto            nelle reti di distribuzione il gas veniva     per rendere meno polverose le strade.
                        un processo che cominciava con il             lavato per eliminare l’ammoniaca, un
                        trattamento del sale con acido solforico      contaminante corrosivo difficile da
                        e liberazione di acido cloridrico, per        smaltire fino a quando si è scoperto
                        decenni scaricato nell’atmosfera con          che, trattandola con acido solforico,         Chimica circolare anche
                        danni alla salute e alle coltivazioni.        se ne poteva ricavare un utile concime        dall’industria agroalimentare
                        Il solfato di sodio veniva poi trattato con   artificiale azotato (1870).
                        calce e carbone; insieme al carbonato         I vapori che si formavano insieme al          Anche molti rifiuti o scarti dell’industria
                        di sodio si formava un fango di solfuro       gas illuminante venivano condensati in        agroalimentare sono stati trasformati in
                        di calcio che era lasciato in discariche      acqua e formavano un residuo catramoso,       merci utili mediante processi chimici.
                        all’aria aperta da cui si liberava idrogeno   dapprima buttato via e inquinante.            Si possono ricordare la produzione di
                        solforato puzzolente e nocivo.                È diventato una materia seconda               concimi fosfatici per trattamento con
                        Le proteste popolari hanno costretto il       quando è stato inventato un processo          acido solforico delle ossa che residuano
                        Parlamento britannico a emanare l’Alkali      di distillazione del catrame (1785)           nei macelli (1840) o l’estrazione delle

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CHIMICA E INNOVAZIONE - La "chimica circolare", l'industria chimica è più verde - Arpae Emilia-Romagna
ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2016

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                                                                                              FOTO: PAUL RAPHAELSON
                                                                                                                      successiva rifusione e separazione dei vari
                                                                                                                      elementi presenti con raffinate tecniche
                                                                                                                      chimiche di frazionamento.
                                                                                                                      I progressi dell’economia circolare
                                                                                                                      dipendono dallo sviluppo di una chimica
                                                                                                                      analitica dei rifiuti, un capitolo forse poco
                                                                                                                      attraente, ma di certo molto promettente;
                                                                                                                      del resto gli stessi processi di recupero di
                                                                                                                      materie utili dai rifiuti hanno contribuito
                                                                                                                      al progresso di molte conoscenze
                                                                                                                      chimiche.

                                                                                                                      La rifiutologia, una nuova disciplina?
                                                                                                                      L’economia circolare permette di
essenze dalle bucce di agrumi residue          Dal 1870 l’olio è stato estratto dalle sanse                           diminuire sprechi (di materia e di denaro)
della produzione di acido citrico.             dapprima col solfuro di carbonio, poi                                  e di evitare danni ambientali, ma sotto
Il melasso, il residuo dell’estrazione dello   con il meno pericoloso esano; l’olio di                                due vincoli. Il primo è che qualsiasi passo
zucchero dalle barbabietole, contiene          sansa, impiegato originariamente per la                                avanti verso la chiusura di qualche ciclo
ancora circa il 15 % dello zucchero            produzione di sapone, è stato ottenuto                                 produttivo non porta a “zero rifiuti”,
iniziale della barbabietola ed è stato         anche di qualità adatta all’uso alimentare.                            perché anche i processi virtuosi generano
originariamente buttato via o usato            Se si pensa che della biomassa vegetale e                              scorie, pur differenti dai rifiuti trattati;
come mangime. Steffen negli Stati Uniti        animale prodotta dall’agricoltura e dalla                              il secondo vincolo è che qualsiasi azione
(1883) e Battistoni in Italia (1906) hanno     zootecnica, dell’ordine di alcuni miliardi                             di economia circolare è resa possibile
scoperto che lo zucchero può essere            di tonnellate all’anno nel mondo, circa                                dall’impiego di energia che a sua volta
estratto diluendo il melasso con acqua         due terzi sono costituiti da residui che                               si ottiene generando scorie e rifiuti.
e aggiungendo alla soluzione idrato di         al più ritornano nel terreno, si vede che                              Purtroppo la natura non dà niente gratis.
calcio o di bario; si formano i rispettivi     siamo di fronte a grandissime quantità di                              Siamo di fronte a un capitolo della
“saccarati” che sono poi filtrati, sospesi     materia organica trasformabile in merci                                chimica che ha lontane radici ed è
in acqua, decomposti con anidride              utili con tecniche microbiologiche e                                   destinato a continua espansione e
carbonica; dalla filtrazione dei carbonati     chimiche, in parte già note e abbandonate                              innovazione; una volta per ridere dissi
insolubili si ottiene una soluzione di         per la concorrenza dei processi che                                    che un capitolo della mia disciplina, la
zucchero.                                      producono le stesse merci partendo dal                                 merceologia, avrebbe dovuto occuparsi di
                                               petrolio.                                                              … “rifiutologia”, ma forse non scherzavo
Un altro esempio di “chimica circolare” è                                                                             neanche tanto.
offerto dal recupero di olio dalle sanse, il   Più difficile il recupero di materie
residuo che si forma dopo la spremitura        utili presenti in piccole quantità in
                                                                                                                      Giorgio Nebbia
dell’olio dalle olive e che contiene ancora    rifiuti complessi, come quelli delle
circa il 10-15 % dell’olio originale. In un    apparecchiature elettroniche, contenenti                               Professore emerito di Merceologia
primo tempo le sanse venivano buttate          oro, platino, metalli delle terre rare,                                Università di Bari
via, bruciate o disperse nel terreno.          cobalto eccetera. In generale si procede

                                                                                                                                                                      45
CHIMICA E INNOVAZIONE - La "chimica circolare", l'industria chimica è più verde - Arpae Emilia-Romagna
ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2016

                        “CHIMICO” È UNA PAROLACCIA,
                        MA “CHEMICAL FREE” NON ESISTE
                        LA PAROLA “CHIMICO” HA IN GENERALE UN SENSO NEGATIVO ED È UNA PAROLACCIA.
                        “CHIMICO” È PROIBITO, MENTRE “CHEMICAL FREE”, SENZA CHIMICA, PARE SIA UNA QUALITÀ
                        RICHIESTISSIMA. EPPURE TUTTO È CHIMICA. PER CAMBIARE QUESTA PERCEZIONE DEVONO
                        CAMBIARE LA CHIMICA, I CHIMICI E IL MODO DI COMUNICARE.
CHIMICA E INNOVAZIONE

                        T
                                 utti noi sappiamo che la
                                 parolaccia è culturalmente e a
                                 volte eticamente scorretta, ma
                        di fatto è ipocritamente usatissima. La
                        chimica ha un preciso rapporto con
                        le parolacce, nel senso che il termine
                        chimico è praticamente l’unico aggettivo
                        che riguardi una disciplina scientifica
                        che sia usato in senso negativo: fisico,
                        matematico non hanno una connotazione
                        negativa; biologico è perfino sinonimo
                        di cosa intrinsecamente buona; chimico
                        ha un senso negativo ed è, di fatti, una
                        parolaccia. E come tutte le parolacce,
                        chimico è proibito, formalmente, ma
                        di fatto è usatissimo. Senza la chimica
                        non si cantano messe, ma chemical free,
                        senza chimica, pare sia una qualità
                        richiestissima, nel cibo, nell’arredamento,
                        nell’edilizia e in moltissimi altri casi.
                        Nature si è potuta permettere un articolo
                        ironico sul chemical free: un elenco
                        aggiornato di materiali “senza chimica”
                        che era una pagina bianca: ovviamente!
                        Il chemical free non solo non esiste, ma
                        non può esistere. Ma questa è una magra       https://ilblogdellasci.wordpress.com/
                        consolazione; per la comunità chimica
                        italiana e per tutte le comunità chimiche     evincere dai dati Istat del censimento         Alcuni dati singoli possiamo estrapolarli
                        del mondo; ironizzare sul termine             2011, l’ultimo disponibile. In Italia ci       da altre fonti: i docenti universitari dei
                        chemical free non risolve il problema, al     sono poco meno di 6 milioni di laureati,       settori chimici non superano le 1000-
                        massimo appaga l’ autostima del lettore       di cui 4.3 impegnati in attività lavorative;   1500 unità, mentre i chimici docenti di
                        chimico; è chiaro che occorra fare di più.    di questi si può stimare dai dati correnti     scuola media superiore, se applichiamo
                        Ma come?                                      sulle lauree, sempre di fonte Istat, che       la regola del 2%, non sono più di 5-6000;
                        Forse la soluzione del problema passa         non più del 1.5-2% sia chimico (al             infine gli iscritti agli ordini sono meno di
                        per una diversa organizzazione dei            massimo 3-4% se consideriamo chimico-          10.000: queste stime sono in sostanziale
                        chimici, attraverso diversi rapporti fra      farmaceutico insieme), quindi stiamo           accordo con le precedenti e ci aiutano a
                        i componenti della comunità chimica           parlando spannometricamente di 100.000         capire una serie di conseguenze di questa
                        e fra questa comunità e il resto della        persone; non ho invece stime per i             situazione.
                        popolazione, diversi da quelli che            diplomati (mi si scusi la approssimazione
                        esistono attualmente. Il nostro paese è       ma cerco solo un ordine di grandezza).         Chi è il principale attore istituzionale
                        un buon esempio di come le cose stiano        Come sono inseriti nel mondo del               della comunicazione “chimica”?
                        in quei paesi che giocano un ruolo            lavoro? Almalaurea che ha condotto             L’industria, e quindi in Italia
                        nella produzione chimica mondiale,            una inchiesta di questo tipo (anche se         Federchimica; non a caso i documenti
                        produzione che si sta comunque                vecchia di 10 anni ormai) concludeva che       più importanti o numerosi sul tema sono
                        esternalizzando, spostando in quelli che      il grosso dei chimici lavora nell’industria    scritti da Federchimica che è fortemente
                        una volta erano paesi emergenti.              chimica e nell’industria in genere, oltre il   presente sul fronte comunicativo del
                                                                      70%, mentre solo il 10% svolge un ruolo        grande pubblico, che possiede una ottima
                        Quanti sono i chimici italiani? Non           di consulente o attività professionale e       pagina web e che sfrutta i media e la rete
                        mi è riuscito di trovare una statistica       un altro 10% lavora nell’istruzione o nel      con abilità professionale, con comunicati
                        specifica e ufficiale, ma una stima si può    resto del terziario.                           e ricerche anche interessanti, ma pur

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ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2016

                                                                                               questo problema: il riconoscimento
                                                Cambiare la chimica,                           comune del ruolo centrale della chimica,
                                                cambiare modo di comunicare                    che, come la matematica, “è serva e
                                                                                               padrona di tutte le scienze”; questo fa si
                                                La questione principale però è che non c’è     che nelle mille occasioni in cui la chimica
                                                un attore “indipendente” e nel contempo        interagisce con il mondo e la società, se
                                                autorevole che possa entrare in gioco sui      nessuno ne prende le difese o ne spiega in
                                                problemi quotidiani di un uso sempre           dettaglio il ruolo effettivo, qualcun altro
                                                più importante e perfino invasivo della        entri, e spesso a gamba tesa, sul tema.
                                                chimica; nell’epoca dell’Antropocene,          Si potrebbe essere tentati di rompere
                                                del buco dell’ozono, del global warming,       i contatti con il sistema produttivo,
                                                dell’inquinamento oceanico da plastica e       chiudersi nella torre d’avorio, ma sarebbe
                                                in un paese in cui la storia della chimica     sbagliatissimo. Al contrario, i chimici
                                                industriale ha fatto (e continua a fare)       devono porsi sempre più il problema
                                                vittime per 10.000 chilometri quadrati di      di cambiare il sistema produttivo
                                                territorio irrecuperabile o difficilmente      dell’Antropocene, mettendo a punto
                                                recuperabile (il 3% del totale!) – con         prodotti e processi che facciano il bene
                                                intere città come Brescia inquinate            generale dell’intera umanità e non solo
                                                irreversibilmente – colpisce che di fatto      il bene dell’industria: chemistry is for all,
                                                il grosso della comunicazione chimica sia      come ha scritto Philip Ball, a proposito
                                                “fai da te”.                                   del nome da attribuire a uno dei 4
sempre di parte, condizionati dagli
                                                Di fatto tutti parlano di chimica, spesso      elementi aggiunti di recente al sistema
interessi produttivi e di profitto.
                                                senza averne la competenza, ma avendone        periodico.
                                                la necessità e gli attori istituzionali non    Non si può lasciare il discorso
L’industria chimica italiana sconta
                                                ne reggono il passo: i giornali, le TV,        dell’economia circolare, della sostenibilità,
anche uno storico problema, quello della
                                                le grandi associazioni ambientaliste,          della riciclabilità all’industria come
dimensione media relativamente bassa;
                                                le associazioni dei consumatori sono           tale; l’industria ricicla quando e come
ciò stimola da una parte la penetrazione
                                                certamente attori di riguardo, ma solo         le fa comodo, qua si tratta di cambiare
di capitale estero, ma produce anche
                                                raramente un chimico gioca un ruolo            completamente modo di produrre
contraddizioni significative. L’anno scorso
                                                significativo al loro interno, mentre di       riconoscendo prima di tutto i limiti
si è ventilato ripetutamente l’abbandono
                                                fatto e spesso parlano di chimica molti        fisici del pianeta e i chimici sono già in
della chimica da parte di Eni, e quindi
                                                non-chimici che a volte fanno errori           prima fila; ma per farlo devono anche
la vendita del principale attore chimico
                                                grossolani, non solo nei titoli dei giornali   prendere la comunicazione nelle proprie
italiano, Versalis. Anzi la svendita se
                                                (il nitrogeno al posto dell’azoto ci ha        mani. Se “la chimica è per tutti”, la sua
si pensa che la stima non superava il
                                                sinceramente stufato!).                        comunicazione deve essere autorevole e
miliardo di euro, una cifra che assimilava
                                                                                               indipendente.
Versalis al valore del Milan (il club
calcistico), di cui nel medesimo momento        Ma perché anche i non-chimici si
si discutevano le sorti, e questo in presenza   cimentano a parlare di chimica? Questo         Claudio Della Volpe
di investimenti storici per cifre nettamente    avviene perchè di fatto la chimica è
                                                                                               Professore associato di Chimica fisica
superiori e di un ruolo strategico              scienza centrale e la comunicazione            applicata, Università di Trento
nell’industria italiana complessiva.            ha “orrore del vuoto”; come ha scritto
                                                Pietro Greco in occasione dell’anno
In ordine di decrescente importanza             internazionale (2011) i chimici hanno
esistono poi altri attori comunicativi:         questo elemento di forza, ma anche
gli Ordini professionali, sia territoriali
che sotto la forma del Cnc (Consiglio
nazionale dei chimici), che possiedono
una rivista e una pagina web, e la Società
chimica italiana, che si è recentemente
associata alla pubblicistica degli Ordini
per motivi principalmente economici,
ma anche per una genuina voglia di
fare unione e forza. Ne è conseguita
una distribuzione congiunta delle due
storiche riviste Il chimico italiano e La
chimica e l’industria che raggiungono
così direttamente i circa 13.000 iscritti
complessivi. Ci sono poi una serie
numerosa di pagine web, piccole riviste,
ormai principalmente non cartacee,
associazioni culturali che ambiscono a
un ruolo nazionale (ricordo fra le altre
Chimicare) e il blog della Sci, che mi onoro
di coordinare (ma il cui nome sembra
non piaccia a tutti).                           www.chimicare.org

                                                                                                                                               47
ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2016

                        NON PIÙ SPORCA E CATTIVA,
                        LA CHIMICA DOPO SEVESO
                        A 40 ANNI DALL’INCIDENTE DI SEVESO L’INDUSTRIA CHIMICA HA DIMOSTRATO DI SAPER
                        CAMBIARE. MA NON BASTA AVER RIDOTTO L’INQUINAMENTO DA PROCESSO. OGGI È
                        NECESSARIO RIDURRE DRASTICAMENTE L’INQUINAMENTO DA PRODOTTO, COME DIMOSTRA AD
                        ESEMPIO IL PROBLEMA DEI MICROFRAMMENTI DI PLASTICA DISPERSI NELL’AMBIENTE.
CHIMICA E INNOVAZIONE

                        A
                                  lle 12:37 del 10 luglio 1976,

                                                                                                                                                                   FOTO: ARCH. ARPAE
                                  quarant’anni fa, cambiò
                                  definitivamente l’immagine della
                        chimica. Intesa come industria, ma anche
                        un po’ come scienza. Era di sabato. E un
                        guasto al reattore A101 delle Industrie
                        chimiche Meda Società Azionaria
                        (Icmesa) sprigionò al confine tra i comuni
                        di Meda e di Seveso, in Lombardia, una
                        nube di tetraclorodibenzodiossina (tcdd),
                        nota semplicemente come diossina. La
                        sostanza era, tecnicamente, un defoliante.
                        Ma, con il nome di Agent Orange,
                        l’esercito americano l’aveva utilizzata a
                        partire dal 1961 e fino all’anno prima, il
                        1975, in Vietnam come arma chimica.
                        Si sapeva che la diossina provoca diverse
                        malattie, dall’irritazione della pelle
                        alle malformazioni nei neonati (dal
                        1997 la tcdd è classificata anche come
                                                                        1
                        cancerogeno). Ma i dirigenti dell’Icmesa
                        per una settimana tennero nascosta la
                                                                        prima che potessero nascere. Ma fu            Care, per esempio, le emissioni di gas
                        notizia, che si diffuse solo quando gli
                                                                        Seveso – con migliaia di capi di bestiame     serra dell’industria chimica sono crollate
                        effetti sulla pelle dei residenti nelle zone
                                                                        abbattuti e migliaia di persone costrette     dalle 29,9 milioni di tonnellate di CO2
                        esposte la resero evidente.
                                                                        a lasciare le loro case chissà per quanto     equivalenti del 1990 alle 11,2 del 2013:
                                                                        – che guastò definitivamente l’immagine       una diminuzione del 62,5%.
                        La chimica aveva accompagnato lo
                                                                        dell’industria chimica. Quando poi, otto      Certo, tutte le emissioni italiane sono
                        sviluppo tecnologico in Europa fin
                                                                        anni dopo, nel 1984 a Bhopal in India         diminuite (da 521 a 437 milioni di
                        dalla seconda parte del XIX secolo,
                                                                        una nube di cianuro (di isocianato di         CO2 equivalenti), ma l’incidenza sul
                        conferendogli quell’aura di innovazione
                                                                        metile, per la precisione) fuoriuscì dagli    totale dell’industria chimica si è più che
                        desiderabile che molti chiamavano
                                                                        impianti della Union Carbide e uccise         dimezzato: dal 5,7% al 2,6%. Questa
                        progresso. Chi non ricorda Gino
                                                                        oltre cinquemila persone, si toccò il         drastica diminuzione non è dovuta solo
                        Bramieri, alla fine degli anni 50, mentre,
                                                                        fondo.                                        e non è dovuta tanto alla diminuzione
                        con volto ridente appunto, avvisa le
                                                                                                                      e/o al cambiamento della produzione.
                        massaie dell’arrivo di una nuova plastica
                        dura e tutta italiana (il polipropilene         L’industria chimica, scrisse Rossana          L’Indice di emissione specifico misura le
                        isotattico): “Inconfondibile, leggera           Rossanda, è irriformabile.                    emissioni a parità di prodotto. Ebbene,
                        resistente. Ma signora guardi ben che sia       Non era vero. Anche l’industria chimica       nell’industria chimica italiana questo
                        fatta di Moplen”?                               – con l’aiuto decisivo della scienza          indice segnala una diminuzione del
                        La prima ferita a questa immagine               chimica – può raggiungere standard di         55,7%: il che significa che l’industria
                        di gioioso progresso guadagnatasi               sostenibilità. Basta volerlo. E per volerlo   chimica ha imparato come si risparmia
                        della chimica venne nel 1963, quando            c’è bisogno di una rivoluzione culturale.     energia e come si utilizzano fonti meno
                        l’americana Rachel Carson pubblicò The          Una rivoluzione che è, in parte, avvenuta.    inquinanti (è passata dal petrolio al
                        Silent Spring: la primavera resa silenziosa     Anche grazie a quella “legge Seveso” che      metano come fonte energetica).
                        dall’uso di composti chimici nei campi          fu emanata all’indomani dell’incidente        Un successo addirittura maggiore è
                        che uccidevano nel guscio gli uccelli           dell’Icmesa per ridurre il “rischio           stato ottenuto anche in altre settori: le
                                                                        chimico”. Tanto che oggi l’industria          emissioni di anidride solforosa (SO2), per
                                                                        chimica italiana può dimostrare, numeri       esempio, sono diminuite del 98,6% nel
                                                                        alla mano, che inquinare di meno si può.      2014 rispetto al 1989.
                        1   "Manta" utilizzata per il monitoraggio
                                                                        Secondo i dati resi noti da Federchimica      Ma anche negli ultimi anni la tendenza
                            della presenza di microplastiche in mare.   con il XXI rapporto annuale Responsible       è al ribasso: l’Indice delle emissioni

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ECOSCIENZA Numero 4 • Anno 2016

                                                  due anni le emissioni specifiche sono             problema. Anzi, un problema in aumento.
                                                  leggermente aumentate (del 2 o 3%).               Recenti ricerche hanno dimostrato che,
                                                  Infine i rifiuti solidi: al netto di quelli       rilasciata nell’ambiente, la plastica tende
                                                  provenienti dai siti di bonifica per              a ridursi in microframmenti che entrano
                                                  lo smaltimento, i rifiuti prodotti                nella catena alimentare, accumulandosi
                                                  dall’industria chimica stanno lentamente          in diversi tessuti di pesci e di altri animali
                                                  diminuendo: da 1,05 milioni di tonnellate         marini e possono risalire fino all’uomo.
                                                  nel 2012 a 0,98 milioni nel 2014.                 Non basta che l’industria della plastica
                                                  Ma il dato interessante è che il 56,7%            sia mono inquinante durante il processo
                                                  di questi rifiuti vengono recuperati e            di produzione. Occorre produrre meno
                                                  riutilizzati.                                     plastica e/o nuovi materiali che abbiano
                                                  Tutti questi numeri vengono da                    un impatto decisamente minore sugli
                                                  Federchimica e sono il consuntivo                 ecosistemi. Insomma, non basta il motto
                                                  autocertificato di un impegno reale.              della chimica verde “fare sempre di più con
                                                  L’industria chimica italiana ha dimostrato        sempre meno”. Occorre cambiare ottica:
                                                  che non era affatto irriformabile.                “fare di meno o comunque in modo tale da
                                                  E che coloro che, all’indomani di Seveso,         generare un minore impatto sull’ambiente”.
                                                  dicevano si può fare produzione senza             Questa è la nuova frontiera. E non
specifiche, per esempio, segnala una              necessariamente inquinare non erano dei           abbiamo certo bisogna di una nuova
diminuzione delle emissioni di anidride           visionari.                                        Seveso per diventarne consapevoli.
solforosa del 27,9% nel 2014 rispetto a
soli due anni prima, il 2012.                     Non tutto il problema dell’impatto                Pietro Greco
Allo stesso modo sono diminuite del               chimico sull’ambiente, tuttavia, è risolto.
90,9% le emissioni di ossidi di azoto             Dopo aver risolto abbastanza il problema          Giornalista e scrittore

(NOx), sempre nel 2014 rispetto al 1989.          dell’inquinamento da processo, ciò che
Con un Indice di emissioni specifiche             resta da fare, probabilmente, è ridurre           NOTE
calato del 20% rispetto al 2012. Anche            l’inquinamento da prodotto.                       Pietro Greco, laureato in chimica, collabora
l’inquinamento delle acque causato                In altri termini, l’industria chimica deve        con numerose testate ed è tra i conduttori
dall’industria chimica è diminuito.               iniziare a produrre beni con un impatto           di Radio3 Scienza. Collabora con numerose
La domanda chimica di ossigeno                    minore sull’ambiente.                             università nel settore della comunicazione
generata dagli scarichi delle industrie           Facciamo un esempio. L’industria delle            della scienza e dello sviluppo sostenibile. È
                                                                                                    socio fondatore della Città della Scienza e
chimiche è diminuita del 77,4% rispetto           materie plastiche, per esempio, ha
                                                                                                    membro del Consiglio scientifico di Ispra.
al 1989; e le emissioni di azoto del 71,9%.       diminuito certamente le sue emissioni
In questi due ultimi casi, però, sembra si        inquinanti. Ma la plastica dispersa               Articolo pubblicato su Micron online, la rivista
sia arrivati a un plateau. Anzi, negli ultimi     nell’ambiente continua a essere un                di Arpa Umbria.

    40 ANNI DOPO SEVESO SU MICRON E AmbienteInforma
                            In occasione del 40° anniversario              Gli articoli su AmbienteInforma
                            dell’incidente all’Icmesa di Seveso sia        n.6, 30 giugno 2016
                            Micron – la rivista di Arpa Umbria –
                            sia AmbienteInforma, newsletter del            40 anni dall’incidente Icmesa in Lombardia, l’evoluzione delle
                            Sistema nazionale a rete di protezione         direttive Seveso e delle autorizzazioni ambientali
                            dell’ambiente (Snpa), hanno dedicato
                            ampio spazio al tema del dopo Seveso,          Quarant’anni di “Seveso” in Piemonte
                            dalla normativa sugli impianti a rischio di
                            incidenti rilevanti (RIR) alla distribuzione   Seveso III.O e Seveso-Query, nuovi applicativi per mappare il
    degli impianti nelle singole regioni, in relazione alle diverse        rischio industriale
    soglie di rischio.
                                                                           Rischio industriale, modificata la legge dell’Emilia-Romagna
    Micron online
    Seveso, tra misteri della Repubblica e confessioni tardive             Stabilimenti a rischio di incidente rilevante in Toscana
    di Walter Ganapini, direttore generale Arpa Umbria
    Fra ritardi e silenzi, solo una partigiana friulana, medico e          In Campania sono 72 le aziende a rischio di incidente rilevante
    ambientalista si intestardì per capire cosa fosse accaduto
    a Seveso e cosa occorresse fare per limitare i rischi per              Tutti i numeri di AmbienteInforma sono disponibili online.
    le popolazioni. Il ricordo di chi ha vissuto da vicino quella          Il notiziario si può ricevere per email previa iscrizione
    esperienza e la battaglia di verità proseguita, in sostanziale         attraverso il banner presente sui siti delle Agenzie ambientali e
    solitudine, da Laura Conti.                                            di Ispra

    Seveso, quando la chimica è diventata cattiva
    di Fabio Mariottini, direttore responsabile di Micron
    È il primo disastro ecologico di imponenti dimensioni nel
    nostro paese. Una vicenda che ha reso evidente, in maniera
    inequivocabile, la sperequazione dei rapporti tra industria
    e territorio, sottolineando quali fossero le basi sulle quali
    poggiava la nostra crescita. Quella di Seveso è ancora oggi,
    innanzitutto, una storia di ordinaria ingiustizia.

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