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DAL CONGRESSO 24 3. La chimica verde Per chimica verde si intendono l’uso di risorse vegetali al posto di risorse fossili (petrolio, metano, carbone), quali materie prime per l’industria chimica (ossia per le sintesi chimiche) e lo sfruttamento dei processi biotecnologici, ossia dei processi di sintesi che imitano la natura. L’impiego di materie prime vegetali e lo sfruttamento delle biotecnologie per produzioni di tipo chimico appare oggi tanto più interessante se si tiene conto sia delle sempre maggiori disponibilità di prodotti agricoli, che si stanno verificando in più parti del globo, sia dei risultati ottenuti con le tecniche tradizionali di selezione genetica delle piante e , soprattutto, di quelli conseguibili - e già conseguiti - con l’ ausilio delle biotecnologie avanzate: ingegneria genetica e coltivazione di cellule di piante. Queste nuove tecniche consentono - e consentiranno sempre più in futuro – non solo di preparare nuovi prodotti per usi farmaceutici, diagnostici e zootecnici e di perfezionare le coltivazioni agricole, rendendole più produttive e più economiche per l’ottenimento di prodotti agroalimentari aventi caratteristiche sempre migliori, ma anche di mettere a punto nuovi microrganismi ed enzimi da utilizzarsi per scopi produttivi. Inoltre, potranno consentire di pervenire alla realizzazione di nuove “colture industriali” finalizzate alla specifica produzione di sostanze chimiche. In particolare, le biotecnologie avanzate sono in grado di fornire gli strumenti per nuove produzioni di sostanze aventi funzioni specifiche (alcaloidi, biocidi, batteri azoto fissatori, ecc.) che si trovano in natura sovente solo in piccole concentrazioni in taluni organismi. I risultati conseguiti in questi campi negli ultimi anni fanno intravedere, in un futuro non molto lontano, sviluppi pratici impensabili solo pochi anni addietro, anche se diversi ostacoli rimangono ancora da superare. Ma gli stessi processi biotecnologici più tradizionali, sebbene noti da tempo, appaiono non adeguatamente sfruttati. Non va infine dimenticato che le risorse potenziali offerte dalla natura sono tutt’altro che ben conosciute. È da osservare in proposito che meno del 10% delle circa 400.000 specie di vegetali descritte dai botanici sono state sperimentate come fonte di cibo o di sostanze chimiche. Solo un centinaio di specie vegetali vengono coltivate dall’uomo e poco più di 12 prodotti agricoli forniscono il 90% della nostra alimentazione. L’affermarsi su larga scala di un’industria chimica del tipo di quella qui delineata, avrebbe diverse conseguenze positive, con implicazioni di notevole rilevanza socio-economica anche su scala mondiale. Lo sviluppo di questo tipo di chimica porterebbe ad una migliore integrazione delle attività di tipo chimico nel contesto produttivo-ambientale, ad un miglior utilizzo del territorio, ad un incremento dell’impiego di sostanze chimiche (naturali) non nocive e alla realizzazione di diversi casi di processi più puliti, essendo i prodotti naturali più facilmente biodegradabili. Esempi pratici di derivati della “chimica verde” sono le produzioni di: • carburanti vegetali; • materie plastiche biodegradabili; • tensioattivi sintetici derivati da oli vegetali. 4. Il processo innovativo 4.1 L’efficienza ambientale Durante gli ultimi vent’anni è emersa, a livello globale, una nuova consapevolezza per un orientamento della produzione e del consumo verso modelli di tipo sostenibile. Al posto dell’enfasi sulla quantità, tipica del dopoguerra, che ha generato la produzione ed il consumo di massa, un accento maggiore viene ora posto sulla qualità. Prodotti e servizi vengono spesso fatti su misura in modo da incontrare i desideri dei più piccoli gruppi di consumatori. Nei paesi industriali questo periodo è stato segnato da una relativa “dematerializzazione” dell’attività economica venuta chiaramente alla ribalta dopo i due shock petroliferi, a seguito dei quali si è verificato un crescente divario tra energia consumata ed unità di prodotto realizzata. Maggiori prezzi dell’energia, in combinazione con una spinta verso miglioramenti di efficienza hanno, ad esempio, comportato nell’industria chimica, un raddoppio della produzione dal 1970, a fronte di un consumo energetico per unità di prodotto sceso del 57 per cento. Oltre a ciò la combinazione tra uso più efficiente di risorse e più rigorose normative ambientali ha ridotto significativamente alcuni tipi di inquinamento. Nella Germania occidentale l’industria chimica è riuscita a ridurre le emissioni di metalli pesanti del 60-90% tra il 1970 ed il 1987 mentre la produzione aumentava del 50%. Questi miglioramenti sono stati raggiunti a livello di singole imprese e sono in numero crescente le imprese che aumentano con regolarità la propria “efficienza ambientale”, ossia la relazione tra risorse immesse nel ciclo produttivo e rifiuti emessi, in rapporto all’unità di prodotto finale. Alla Nippon Steel Corporation produrre una tonnellata di acciaio nel 1987 comportava un’emissione di ossidi di zolfo e di polveri, rispettivamente del 75% e del 90% in meno rispetto al 1970. Dal 1960 la Dow Chemical ha ridotto la produzione di rifiuti pericolosi da 1 chilogrammo per chilo di prodotto vendibile ad un chilo per 1.000 chili. Alla Ciba-Geigy, nel 1979, i prodotti finiti rappresentavano solo il 30% del materiale uscito dalla produzione, il rimanente essendo costituito da rifiuti. Nel 1988 l’efficienza della compagnia era aumentata del 62% ed un obiettivo del 75% è stato fissato entro la fine del decennio. In un particolare processo della Ciba-Geigy la produzione per via tradizionale di una tonnellata di amide richiedeva tra tonnellate di fosforo tricloruro altamente corrosivo e 12 tonnellate di acqua; e alla fine si dovevano trattare 154 tonnellate di effluenti di risulta. Questo processo è stata sostituito da un sistema che impiega solo 1.9 tonnellate di materie prime e non necessita d’acqua; i prodotti di scarto risultano essere 0,6 tonnellate di acido acetico puro, che può essere riciclato in altri proces- OTT/NOV/DIC 2003 • IL CHIMICO ITALIANO
si, e 0,3 tonnellate di rifiuto organico solido che viene incenerito. Ciò non di meno, la quantità complessiva di rifiuti e le emissioni industriali inquinanti nelle nazioni dell’emisfero settentrionale continua a crescere superando la stessa crescita economica. In Francia uno sviluppo economico dell’1% genera comunemente un aumento dei rifiuti del 2%. L’Agenzia per la Protezione Ambientale statunitense stima che negli Stati Uniti la generazione dei rifiuti pericolosi cresce ad un tasso annuo del 7,5%. All’affacciarsi della cosiddetta era postindustriale stanno emergendo nuove prospettive. Nel mondo industrializzato, il relativo successo ottenuto nella riduzione dell’inquinamento provocato dalle fabbriche sta attirando l’interesse del mercato nei confronti del miglioramento delle caratteristiche ambientali dei prodotti. Il passaggio dalla produzione di massa alla produzione di prodotti su misura su vasta scala, ha fortemente concorso ad aumentare il numero e la varietà dei prodotti ed ha posto nuove sfide industriali: secondo un rapporto dell’Organizzazione per la Cooperazione Economica e lo Sviluppo (OCSE) “se la presente tendenza continua, il 50% dei prodotti che saranno in uso fra 15 anni non esiste ancora”. Sotto la pressione di una normativa sempre più stringente, delle preferenze dei consumatori sempre più “verdi” e di nuovi approcci manageriali nei confronti delle responsabilità dei produttori, le imprese stanno accorgendosi che oggi la gestione ambientale dell’impresa richiede la minimizzazione dei rischi e degli effetti lungo tutti il ciclo di vita del prodotto. Ciò, a sua volta, conduce all’idea di un sistema economico ideale basato sul “riconsumo”, ossia sulla capacità di usare e riusare in tutto od in parte i beni prodotti per parecchie generazioni successive. Le imprese devono ora lavorare insieme ai governi per diffondere nell’intero sistema economico processi produttivi ambientalmente efficienti ponendo particolare attenzione ai bisogni delle piccole e medie imprese e dei paesi in via di sviluppo. Ciò richiederà significativi cambiamenti tecnologici, manageriali ed organizzativi, OTT/NOV/DIC 2003 • IL CHIMICO ITALIANO nuovi investimenti e nuove linee produttive. Parallelamente alle politiche nazionali che continueranno a stimolare l’innovazione in favore della sostenibilità della produzione industriale, crescerà l’interesse delle aziende a sviluppare prodotti e processi più puliti. 4.2 Processi più puliti con la prevenzione dell’inquinamento Tutti i processi naturali ed industriali producono rifiuti. Il rifiuto diventa inquinante allorché la sua quantità supera la capacità di smaltimento dell’ambiente, la quale varia enormemente in funzione della vasta gamma di materiali e di processi usati nonché delle differenze negli ecosistemi coinvolti. È ormai noto che per affrontare il problema dell’inquinamento si deve prima cercare il mezzo per prevenirlo. L’obiettivo dovrebbe essere quello di eliminare il problema alla fonte piuttosto che combatterne i sintomi attraverso metodi, spesso costosi, da applicarsi alla fine del processo, come, per esempio, filtri, depolveratori, impianti di trattamento ed inceneritori. Fin dagli anni ’70 questo tipo di approccio ha guadagnato terreno negli ambienti politici e imprenditoriali; esso viene considerato il sistema più efficace per raggiungere l’efficienza economica ed ambientale. Un numero sempre maggiore di imprese si sta accorgendo che l’inquinamento da loro prodotto è un segno di inefficienza e che i rifiuti corrispondono a materie prime rimaste invendute perché non incorporate nel prodotto finale. L’insieme delle pressioni normative, le crescenti istanze dei cittadini e la situazione competitiva sempre più esasperata, stanno conducendo le imprese ad adottare la logica della prevenzione. Nei paesi dell’OCSE, un forte stimolo deriva dal crescente costo dello smaltimento dei rifiuti: trattare i rifiuti può costare oggi ad un’impresa una media di 380 dollari alla tonnellate, fino a 3.000-10.000 dollari la tonnellata nel caso di rifiuti tossici o pericolosi. Inoltre i governi stanno cominciando a considerare programmi integrati per costringere gli inquinatori a rifondere i costi ambientali attraverso le politiche di presso. L’esperienza ha dimostrato che le maggiori barriere alla prevenzione sono la mancanza di informazioni, di volontà e di incentivi appropriati. Sia le grandi che le piccole imprese possono prevenire la produzione dei rifiuti e l’inquinamento risparmiando così preziose materie prime; possono ridurre i costi di smaltimento dei rifiuti, riducendo la vulnerabilità dell’impresa; possono migliorare la produttività e promuovere una più efficiente allocazione delle risorse. Molti studi, sia a livello nazionale che di settore, hanno mostrato che l’industria possiede grandi potenzialità per migliorare ulteriormente la propria efficienze economica ed ambientale attraverso la prevenzione. Considerazioni di tipo ambientale devono essere perentoriamente condotte al centro dei processi produttivi, andando ad influenzare la scelta delle materie prime, le procedure operative, la tecnologia, le risorse umane. La prevenzione implica che l’efficienza ambientale divenga, al pari della profittabilità, una funzione critica che ognuno deve tendere a promuovere attraverso: • una buona manutenzione: lo scopo di una buona manutenzione è quello di utilizzare i macchinari ed i sistemi produttivi nella maniera più efficiente possibile; • la sostituzione dei materiali: identificare ed eliminare fonti di inquinamento implica spesso alcune ristrutturazioni sia da parte dei produttori che dei consumatori. La completa o parziale messa al bando del piombo, del mercurio, del DDT e dei clorofluorocarburi (CFC) in diverse parti del mondo, ha costituito l’unico modo efficace per risolvere definitivamente i problemi che questi composti hanno sempre causato; • cambiamenti nei sistemi di produzione: spesso le imprese sono in grado di ridurre considerevolmente le emissioni semplificando i sistemi di produzione attraverso una riduzione del numero di fasi nei processi impiegati. Scegliere processi a circuito chiuso, per esempio, può far risparmiare risorse, oltrechè abbassare le emissioni nocive, Anche il consumo e l’inquina- DAL CONGRESSO 25
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