Il recupero sostenibile del fosforo

Quando si parla di fosforo il pensiero va immediatamente alla memoria. Molti sono quelli che, per problemi legati alla sbadataggine, si sono sentiti dire “forse hai bisogno di fosforo, dovresti mangiare più pesce”. Il fosforo non esiste in natura allo stato elementare ma deriva dai suoi minerali fosfatici: oltre che nei pesci è contenuto in molte sorgenti proteiche, tipo le uova e la carne. E’ un elemento essenziale per lo sviluppo delle ossa e dei denti, ma utile anche come fertilizzante in agricoltura. Tra l’altro noi umani tendiamo ad espellerlo attraverso la nostra urina, perciò si trova in molte acque di scarico, all’interno dei conseguenti impianti di trattamento. Citiamo inoltre due ulteriori riferimenti a questo elemento chimico, uno di “preistoria” informatica (i monitor ai fosfori verdi), l’altro, più triste, che riguarda le armi al fosforo bianco.

Sembra però che la domanda di fosforo stia crescendo rapidamente. Non è una novità in assoluto, dato che l’incremento demografico globale risente di problematiche come queste per molte materie prime. Così al Centro per la Sicurezza Ambientale della Arizona State University hanno realizzato un modello matematico per il recupero del fosforo dalle acque di scarico, basato sui due attuali metodi per estrarlo, quello chimico e quello biologico. Nel primo caso si realizza una soluzione apposita, nel secondo l’introduzione di alcuni batteri permette la raccolta del fosforo da speciali fanghi. Però nessuna delle due tecniche è sempre la migliore, dipendendo anche dalla qualità dell’acqua del posto. Allora gli scienziati statunitensi hanno ideato una metodologia che combina entrambe le metodologie.

Lo studio ha dimostrato che un impianto di trattamento tipico potrebbe recuperare circa 490 tonnellate di fosforo ogni anno in forma di struvite, un minerale fosfato (nota: alcuni lo conosceranno come prodotto dei calcoli renali in certi animali) . Così facendo si arriverebbe ad estrarre circa il 90% di fosforo presente nelle acque reflue, circa il doppio dei metodi tradizionali,  con un costo di estrazione inferiore ed un tempo di recupero dell’investimento di soli 3 anni. In più, ne guadagnerebbe la salute delle acque, dato che l'accumulo di fosforo può causare problemi come fioriture di alghe che, col tempo, riducono l'ossigeno presente e compromettono il delicato equilibrio della vita acquatica.

Come in moltissimi altri casi, anche in questo può (e deve) funzionare l’economia circolare del riciclo. Tutto il prezioso fosforo che usiamo e che scarichiamo si perde nell'ambiente e, banalmente, comporta un paio di svantaggi: il mancato recupero ed il danno per fiumi, mari e quindi tutto l’ecosistema. Si parla di migliaia di tonnellate di fosforo, quantitativi importanti che possono soddisfare, almeno in parte, l’esigenze di quei paesi in grossa difficoltà alimentare e nutritiva. Se poi, come in questo progetto della Arizona State University, in tempi ragionevoli si intravede anche un profitto, ci sono tutti i presupposti per una rapida e conveniente implementazione, economica, sociale e naturale. Affinché la coscienza ambientale diventi vero driver per un futuro sostenibile.

(fonte http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-05/asoa-ama050515.php; si ringrazia il sito http://remediatenow.com  per la gentile concessione della foto)

Le batterie scartate danno la luce all’India più povera

Avete mai sentito parlare del fullerene ? è una molecola fatta di 60 atomi di carbonio, disposti a formare una costruzione sferica con l’interno vuoto. E’ stata la scoperta, premiata col Nobel, che ha aperto la strada alla nanotecnologie. Il suo nome si deve a Richard Buckminster Fuller, inventore e architetto statunitense del XX secolo, creatore di una struttura detta cupola geodetica, alla quale i chimici hanno pensato trovandosi davanti al fullerene. Fuller era un tipo veramente eclettico con una particolare visione del mondo, con un pensiero dalle forti ricadute sociali. Tra l’altro si occupò anche di riciclo, affermando che “l’inquinamento non è altro che materiale che non stiamo raccogliendo. Ci permettiamo di disperderlo semplicemente perché ne ignoriamo il valore”.

E proprio gli scarti dei paesi più industrializzati possono assumere un importante valore per quelli in via di sviluppo. Lo dimostra il caso dei ricercatori di IBM Research India, ideatori di un flusso virtuoso di energia, elettrica ma anche sociale: recuperare le batterie dei notebook per portare la luce nelle case dei paesi più poveri. In una recente conferenza a San José, California, i ricercatori indiani hanno provato che almeno il 70% delle batterie buttate possono ancora alimentare una luce a led per almeno quattro ore al giorno, in un anno.

Forse vi sarà capitato di utilizzare un pc portatile ed accorgervi che l’autonomia residua della batteria tende a diminuire, anche drasticamente, col tempo. Si tratta di un parametro importante che molte volte è determinante nel passaggio ad un nuovo netbook: spinti dalla presunta obsolescenza ci affrettiamo all’acquisto, pur non avendo bisogno di una potenza di calcolo da laboratori NASA. E’ stato calcolato che ogni 12 mesi si accumulano nei soli USA circa 50 milioni di batterie agli ioni di litio. Eccone però un modo per farle “rivivere”: abbinarle con i sistemi ad energia rinnovabile, presenti in molti posti del mondo dove mancano le infrastrutture energetiche. 

Per questi sistemi, fatti soprattutto di pannelli solari e lampadine a led, il punto debole è proprio lo stoccaggio di energia, che sarebbe possibile risolvere con questi scarti tecnologici, opportunamente ricondizionati e rigenerati. L’IBM infatti si è avvalsa dell’aiuto di una società di hardware locale, chiamata RadioStudio, che di ogni batteria ha recuperato le singole unità contenute all’interno, ricomponendole in altri gruppi ed aggiungendo dei circuiti di controllo, per la ricarica e per la protezione dal surriscaldamento. Dopo i primi prototipi testati da poche case e da alcuni ambulanti di Bangalore, alla RadioStudio si sono dati da fare nel migliorarli, anche per risolvere problematiche accessorie, tipo usare cavi resistenti ai roditori. Allo stato attuale si sta testando una pre-produzione di qualche centinaio di pezzi, con molta fiducia di chi conduce il progetto (e molta speranza di chi ne potrà fare uso).

Com’è noto, l’India è il secondo paese più popoloso del nostro globo, con circa 1 miliardo e 200 milioni di abitanti. Di questi, un terzo non ha nessun collegamento con la rete di energia elettrica. La strada per portare gli elementi base dello sviluppo nelle case dei meno fortunati sarà ancora lunga, però si può sopperire con sistemi “di fortuna” come le batterie dei notebook riciclate, aumentandone un po’ la vivibilità. 

Da esempi come questo risulta chiara e confermata la funzione sociale del riciclo. D’altro canto, è singolare pensare che un paese a tratti in forte difficoltà, pur ricavando qualche piccolo beneficio da una tale idea di riuso low-cost, possa contribuire ad alleggerire discariche e cieli delle potenze mondiali, dove la ricchezza e il rifiuto indiscriminato vanno ancora troppo a braccetto.

Qui, per chi volesse, un approfondimento sul fullerene.

(fonte http://www.technologyreview.com/news/532896/discarded-laptop-batteries-keep-the-lights-on/ ; si ringrazia il sito www.demolitionservices.in  per la gentile concessione della foto)