I ritardanti di fiamma bromurati (BFR) sono utilizzati in diverse tipologie di prodotti, con lo scopo di aumentare la resistenza al fuoco ed evitare o ritardare la propagazione di possibili combustioni accidentali. Tuttavia, la presenza dei BFR costituisce un problema per il riciclo dei materiali, a causa della tossicità del bromo. In particolare, per quanto riguarda le plastiche provenienti da rifiuti di apparecchiature elettriche ed elettroniche (RAEE), la normativa fissa un valore soglia pari a 2000 mg/kg di Br per il loro riciclo. Le tecniche attualmente utilizzate, basate principalmente sulla separazione per densità, non sono molto efficienti e causano sia perdita di plastiche riciclabili sia presenza di plastiche con livelli di BRF troppo elevati nel flusso di materiale da riciclare, con conseguente contaminazione del lotto di produzione. E' quindi necessario sviluppare una strategia efficiente in grado di separare plastiche contenenti BFR al di sopra del valore limite dal flusso destinato al riciclo. In quest'ottica, l'utilizzo di una tecnica speditiva e non distruttiva, quale l'analisi d'immagine iperspettrale (HSI), rappresenta una potente soluzione per l'identificazione e il controllo di qualità dei rifiuti in plastica da RAEE.
Lo studio ha come obiettivo lo sviluppo e la messa a punto di una nuova metodologia basata su HSI nel range dello SWIR (Short Wave Infrared: 1000-2500 nm) per la separazione dei rifiuti in plastica bromurati in due classi, in base alla concentrazione di bromo (low Br 2000 mg/kg). La concentrazione di bromo pari a 2000 mg/kg rappresenta il limite raccomandato nelle specifiche tecniche per il riciclo dei RAEE. L'implementazione di questa nuova metodologia potrà essere applicata negli impianti di riciclo per la separazione in due flussi distinti delle materie plastiche contenenti BRF: un flusso che potrà essere avviato a riciclo e un flusso che sarà avviato ad altri trattamenti.
L'argomento proposto e le avanzate strumentazioni da impiegare rendono la ricerca proposta del tutto innovativa. L'obiettivo è quello di migliorare il recupero delle plastiche provenienti da RAEE che contengono ritardanti di fiamma bromurati. Tali composti, pur essendo indispensabili per il corretto funzionamento delle AEE, qualora presenti in elevate concentrazioni possono compromettere l'intero processo di recupero e comportare la perdita di materiale di valore.
Essendo questa tipologia di rifiuti in rapido aumento, la comunità scientifica internazionale ha pubblicato diversi studi volti alla loro identificazione e caratterizzazione tramite diverse tecniche analitiche; queste, tuttavia, spesso sono particolarmente complesse e onerose per cui è necessario sviluppare un metodo rapido e affidabile.
L'esperienza maturata dai proponenti della ricerca nell'identificazione, nel riconoscimento e nella caratterizzazione dei rifiuti tramite l'HSI potrà integrare e valorizzare informazioni già note in letteratura apportando un significativo avanzamento delle conoscenze rispetto allo stato dell'arte.
L'innovatività della ricerca proposta è sintetizzabile nei seguenti punti:
1. introduzione di metodiche innovative per la caratterizzazione delle plastiche bromurate;
2. applicazione di tecnologie all'avanguardia per il riconoscimento contestuale delle plastiche contenenti Br e del tipo di polimero;
3. sviluppo di strategie per il riconoscimento in tempo reale dei rifiuti contenenti BFR al fine di progettare e sviluppare azioni di recupero specializzate negli impianti di riciclo, nel rispetto dei limiti imposti dalla normativa.
I modelli di classificazione sviluppati nell'ambito del presente progetto potrebbero essere implementati a scala industriale per la separazione delle plastiche con contenuti di bromo superiori alla soglia prevista dalla normativa. Ciò produrrebbe notevoli vantaggi in termini di qualità e quantità della materia prima secondaria prodotta, di tempi e di costi del processo.