Scissione elettrochimica dei sali: meno rifiuti verso l’economia circolare
In un'epoca caratterizzata da crescenti sfide ambientali, il modello dell'economia circolare emerge come alternativa sostenibile alla logica lineare di produzione e consumo.
Infatti, l'economia circolare cerca di sfruttare al meglio le risorse, trasformando i sottoprodotti e i materiali di scarto in preziose materie prime per nuovi processi.
Questo cambiamento di paradigma non solo conserva le risorse naturali, ma promuove anche soluzioni all’avanguardia per ridurre l’inquinamento.
Una di queste innovazioni è la scissione elettrochimica dei sali, un processo che abbraccia i principi dell'economia circolare convertendo i sali di scarto in sostanze chimiche utili affrontando problemi come la contaminazione delle acque.
La scissione elettrochimica dei sali utilizza l'elettricità per separare i sali nei loro ioni costitutivi, producendo acidi, basi e acqua pulita.
In particolare, il processo consiste nel far passare una corrente elettrica attraverso una cella contenente una soluzione salina, dissociando i sali in ioni positivi (cationi) e ioni negativi (anioni).
Questi ioni vengono poi indirizzati verso compartimenti specifici della cella elettrochimica, rispettivamente il catodo e l'anodo, generando acidi, basi e acqua pura.
Il processo è versatile: si applica a sali come il solfato di magnesio o di litio, producendo rispettivamente idrossido di magnesio o litio e acido solforico. Se alimentato da fonti rinnovabili, il sistema si inserisce perfettamente in una filiera industriale sostenibile.
Una delle applicazioni di maggiore importanza della scissione elettrochimica dei sali è il trattamento e la decontaminazione delle acque reflue. Infatti, i processi industriali generano spesso ingenti volumi di acque reflue con grandi quantità di sali e ciò può comportare gravi rischi per l'ambiente e la salute. I metodi tradizionali di trattamento delle acque saline, come l'evaporazione o la precipitazione chimica, richiedono molta energia e generano ulteriori rifiuti.
La scissione elettrochimica del sale offre un'alternativa più pulita ed efficiente.
Grazie a questa tecnica, è possibile rimuovere gli inquinanti recuperandoli come acidi e basi.
Queste sostanze chimiche possono essere riutilizzate nel processo industriale o vendute come prodotti commerciali, chiudendo di fatto il cerchio della produzione e gestione dei rifiuti.
Un esempio dell'uso efficace della scissione elettrochimica del sale è rappresentato dall'industria della cellulosa e della carta. In questo mercato, infatti, il solfato di sodio, impiegato nel processo di Kraft, viene utilizzato per separare le fibre di cellulosa dal legno dissolvendo la lignina e altre impurità. In particolare, questa sostanza chimica agisce come catalizzatore, migliorando l'efficienza del processo di pulping e consentendo la produzione di pasta di alta qualità.
Al termine del processo, il solfato di sodio può essere recuperato dalle acque reflue eliminando la necessità di smaltire grandi quantità di fluidi contaminati da questo sale.
Una delle frontiere più promettenti il recupero del litio dalle soluzioni saline, come quelle generate da sottoprodotti industriali. Usando questa tecnica, gli ioni di litio possono essere isolati da miscele complesse attraverso il trasporto selettivo di ioni e reazioni elettrochimiche mirate.
Una volta separati, i composti di litio come l'idrossido di litio o il carbonato di litio possono essere riutilizzati, ad esempio, nella produzione di batterie. Questo metodo offre un'alternativa più pulita e potenzialmente più economica alle tecniche tradizionali di estrazione del litio, che spesso comportano un trattamento chimico intensivo e degrado ambientale.
La scissione elettrochimica dei sali abbraccia i principi dell'economia circolare, incentivandone l'adozione in molti settori. Valorizzando i rifiuti e promuovendo il riutilizzo delle risorse, questa tecnologia rappresenta un cambiamento di paradigma nel modo in cui consideriamo e gestiamo i sottoprodotti industriali.
Inoltre, la sua integrazione con le fonti di energia rinnovabile e i progressi nelle tecnologie a membrana promettono di migliorare l'efficienza e la scalabilità, rendendola una soluzione ottimale per le sfide ambientali globali come il trattamento delle acque reflue e il recupero di materie prime critiche.
In conclusione, innovazioni come la scissione elettrochimica dei sali evidenziano come si possa trasformare il rifiuto in ricchezza. Grazie al suo duplice ruolo di recupero delle risorse e di conservazione dell'ambiente, questo processo mette in luce come i principi dell'economia circolare possano costruire un futuro più pulito e verde.