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CCC/231

Gestione dei rifiuti prodotti dalla combustione del carbone (CCC/231)
Xing Zhang

Una delle maggiori fonti di energia, ma anche uno dei maggiori produttori di rifiuti. Pro e contro del carbone.  Una centrale elettrica alimentata con questo combustibile genera una varietà di rifiuti solidi noti come “prodotti di combustione del carbone” (CCP), “residui di combustione del carbone” (CCR) o “rifiuti di combustione del carbone” (CCW). Rifiuti coi quali bisogna fare i conti: nei prossimi dieci anni la domanda di carbone è destinata a crescere – soprattutto in Paesi emergenti come Cina e India dove sono presenti industrie di produzione di energia – e di conseguenza aumenterà la produzione di CCP.
Si è stimato che nel 2010 la produzione totale mondiale di prodotti di combustione di carbone è stata di circa 780 milioni di tonnellate. Di questi, solo il 53,5% sono stati utilizzati. Il resto, circa 360 milioni di tonnellate di CCP, va stoccato o smaltito. Questo trend è destinato a continuare (se non aumentare) per molti anni.
Lo smaltimento di CCW all’interno di una centrale elettrica può comportare, in un periodo di tempo prolungato, l’accumulo di rifiuti e la deposizione di centinaia di migliaia, se non milioni, di tonnellate di ceneri o impasto di ceneri umide.
I CCW sono smaltiti in zone di stoccaggio (impoundment), discariche, oppure come riempimenti di miniere e cave dismesse o negli oceani. Attualmente lo smaltimento negli oceani non è pratica comune, mentre il riempimento di miniere e cave consente di smaltire solo piccole quantità di CCP. I CCW sono generalmente gestiti in due modi: in discarica o in appositi siti di stoccaggio. Più della metà delle centrali elettriche a carbone preferisce effettuare lo stoccaggio dei propri CCW in loco: i bassi costi di conferimento si accompagnano a un’elevata produzione di percolato, che richiede grandi quantità di acqua e un’area due volte e mezzo più grande della discarica, con evidenti conseguenze a livello ambientale.
Le caratteristiche dei CCW influenzano la gestione dei CCW e il loro impatto sull’ambiente. A seconda dei componenti minerali di carbone, della tecnica di combustione, e della tecnologia di controllo dell’inquinamento utilizzati, vengono prodotti uno o più tipi di CCP, quali ceneri volatili, ceneri pesanti, scorie di caldaia, ecc.
Le proprietà chimiche e fisiche delle ceneri di carbone dipendono non solo dal tipo di carbone (origine e qualità), ma anche dall’estrazione del carbone, dal metodo di preparazione, dal processo di combustione, e dalle tecnologie di controllo delle emissioni utilizzate. I CCW contengono una grande quantità di composti tossici, principalmente metalli pesanti, quali arsenico, berillio, boro, calcio, cadmio, cromo, cobalto, ferro, piombo, manganese, mercurio, molibdeno, selenio e silicio. Nelle ceneri volatili, gli elementi predominanti sono Si, Al, Fe, e Ca, mentre in quelle più pesanti (bottom ash) si trovano principalmente composti a base di Ca e S dovuti agli additivi a base di calcio utilizzati per la cattura del SO2.
I rifiuti possono anche contenere un certo livello di composti organici tossici, quali diossine e PAH (idrocarburi policiclici aromatici). Queste sostanze tossiche, se non vi è una corretta gestione dei siti di smaltimento dei CCW, rappresentano un rischio per la salute umana e per l’ambiente. Nel 2008 negli Stati Uniti lo scoppio di un bacino di scorie CCW provocò il versamento di fanghi di cenere e tonnellate di rifiuti tossici sulle case della cittadina di Kingston. Un incidente che ha evidenziato i rischi di dismissione dei CCW umidi e ha comportato una revisione della regolamentazione del settore rifiuti in varie nazioni.
Ad oggi non risultano in vigore regolamenti idonei, né si è riusciti ancora a classificare e regolamentare le ceneri di carbone come rifiuti pericolosi. L’EPA (Environmental Protectio Agency) ha presentato una valutazione dei rischi per caratterizzare gli scenari di gestione dei rifiuti e ha scoperto che la maggior parte dei rischi potenziali per la salute associati ai CCW sono dovuti allo smaltimento in siti non sigillati o all’assenza di sistemi di monitoraggio delle acque sotterranee: la problematica ambientale primaria per lo smaltimento dei CCW è legata ai fenomeni di lisciviazione con la conseguente possibile contaminazione delle acque superficiali e sotterranee.
Per prevenire quest’eventualità è necessario adottare sistemi di raccolta del percolato e di monitoraggio delle acque sotterranee o tecnologie di pre-trattamento. Negli ultimi dieci anni si sono verificati una serie di cambiamenti a livello mondiale nel settore della produzione di energia elettrica a carbone che hanno interessato la qualità e la quantità CCP. I regolamenti per la gestione dei CCW che sono attualmente in fase di discussione avranno anche un impatto sul costo di smaltimento. La gestione dei CCW si trova ad affrontare nuove sfide. AM

 Il rapporto originale è consultabile gratuitamente, previa registrazione, all’indirizzo:

http://www.iea-coal.org.uk/site/2010/publications-section/reports