Confronto della sostenibilità attraverso l’analisi LCA di processi di concia al wet-blue e wet-white
L’analisi del ciclo di vita (LCA) è uno strumento metodologico che consente di valutare i carichi ambientali associati a un prodotto, un processo o un’attività. Il metodo prevede l’individuazione e la quantificazione di materie prime, i prodotti chimici, energia utilizzata e le emissioni nell’ambiente con fine di misurare l’impatto dell’uso di queste risorse e di determinare le strategie per il miglioramento e la minimizzazione di questi impatti. La metodologia LCA è regolamentata a livello nazionale dalla serie ISO 14040 che prevede: la definizione dell’obiettivo e del campo di applicazione dell’analisi (ISO 14041), la compilazione di un inventario degli input e degli output di un determinato sistema (ISO 14041), la valutazione del potenziale impatto ambientale correlato a tali input e output (ISO 14042) e infine l’interpretazione dei risultati (ISO 14043) LCA — Italiano (isprambiente.gov.it). L’elaborazione dei risultati di uno studio LCA trova riscontro in innumerevoli applicazioni: sviluppo e miglioramento di prodotti/processi, marketing Ambientale, pianificazione strategica; attuazione di una Politica Pubblica. Inoltre, l’LCA è uno strumento fondamentale allo sviluppo di schemi di Etichettatura Ambientale. Nell’ottica di un e settore conciario sempre più green la valutazione LCA rappresenta uno studio scientifico fondamentale per misurare gli impatti ambientale e progettare azioni di miglioramento in questo complesso processo.
La concia al cromo, conosciuta come wet-blue, è il metodo di concia dominante per la lavorazione della pelle perché dà un ottimo risultato in termini di prestazioni del prodotto finito ACS Sustainable Chem. Eng. 2019, 7, 3875−3882. Tuttavia, uno dei problemi più rilevanti di questo tipo di processo è il residuo di sale di cromo che risulta nei reflui, fanghi e scarti solidi nei processi di concia e ri-concia J. Leather Sci. Eng. 2019, 1, 5. I fanghi, i rifiuti solidi e le acque reflue contenenti cromo hanno ricevuto molto attenzione negli ultimi anni poiché il loro Cr (III) può potenzialmente ossidare a Cr (VI), fonte di effetti cancerogeni, mutageni e teratogeni sulla catena biologica. Appl. Catal., B 2018, 226, 213−219. A tal proposito sono state sviluppati nuovi tipi di concia senza il cromo denominati chrome-free (concia all’allumini, titanio, zeoliti) o metal free, detta anche concia al vegetale o wet-white con tannini o olii etc. In generale, nell’industria conciaria, il concetto prodotto sostenibile o ecologico è spesso associato ai processi di concia chrome-free ovvero al vegetale o wet-white. Tuttavia, per avvalorare un’affermazione di questo tipo è necessario uno studio completo e scientifico che valuti tutte le fasi di lavorazione del pellame, compresi i trattamenti dei reflui, dei rifiuti e dei sottoprodotti. Attraverso uno studio LCA è possibile determinare i vantaggi ambientali dell’utilizzo del processo di concia, analizzando gli impatti che questi processi hanno in termini di impronta di carbonio (utilizzando l’indicatore del potenziale di riscaldamento globale (GWP) e il consumo di energia), gli indicatori tossicologici per l’uomo, l’uso del suolo e delle risorse, ecc. Lo scopo è quindi di quantificare i benefici ambientali e confrontare le prestazioni ambientali del processo di concia senza cromo proposto con il processo di concia convenzionale.
I processi di concia sono classificati in concia al vegetale o al cromo a seconda del tipo di concia reagente (tannini o cromo) alcune differenze sono riportate in Tabella 1.
In questa update abbiamo riportato alcune considerazioni sui risultati ottenuti da uno studio di comparazione degli impatti ambientali di diversi processi di concia: vegetale, wet-white (WW) e cromo (wet-blue, WB).
Journal- American Leather Chemists Association, 2020, 115(03):105-111.
I risultati si basano su una produzione da pelli bovine, per articoli di calzatura e pelletteria di manifattura europea. I prodotti che comparano i processi di:
- WB: processo di concia al cromo (wet-blue)
- WW: processo di concia wet-white (con glutaraldeide e con tara)
- Vegetale: processo di concia al vegetale
Come si può vedere nella FIGURA 1 il processo di concia al vegetale è quello con il maggior impatto ambientale, percepibile nell’alto impatto sul riscaldamento globale a 100 anni (GWP100), meglio conosciuto come cambiamento climatico. Questo risultato consegue dall’energia necessaria per la produzione di tannini come mimosa e quebracho oltre all’energia utilizzata nei bottali per il processo. Secondo lo studio, il trattamento delle acque reflue ha un impatto proporzionalmente molto basso rispetto ad altri contributi, che pesano dallo 0,5% all’1,25% nel consumo di energia.
Gli indicatori indicativi della domanda di energia mostrati in FIGURA 2B mostrano, che il processo di concia al vegetale a causa della sua formulazione ha un maggior fabbisogno energetico per il rispetto una concia wet-white alla gluteraldeide. La domanda di energia può influire molto a seconda del processo di concia considerato. Nel caso considerato per esempio, la concia con tara comporta un aumento dell’impatto di domanda di energia da biomassa poiché utilizza biomasse di origine vegetale.
Il processo di concia wet-white con tara ha un elevato impatto ambientale GWP100, superiori alla concia vegetale in diversi impatti. Il processo wet-white con glutaraldeide ha il più basso impatto ambientale GWP100 in comparazione agli altri tipi di concia. Il processo di concia al cromo, anche conosciuta come wet blue, si distingue per un ridotto impatto ambientale GWP, anche se è importante ricordare che non è l’unico fattore di ecosostenibilità di un prodotto. Va inoltre sottolineato che un completo studio dovrebbe prendere in considerazione anche i trattamenti delle acque reflue che possono notevolmente cambiare i risultati delle analisi, allo stesso modo bisognerebbe valutare gli impatti del prodotto conciato e la sua fine (end of life).
Ad esempio, la quantità di prodotti chimici utilizzati nei processi di post-concia è superiore in un processo alla gluteraldeide rispetto una concia wet-blue per ottenere una pelle con buone caratteristiche. Inoltre, la concia alla glutaraldeide può portare a problemi nel trattamento biologico dei reflui a causa dell’uso di sostante recalcitranti o inibenti per le culture batteriche.
Dunque, per una visione globale dell’intera produzione, dovrebbe essere considerato uno studio LCA di tutte le fasi di vita del prodotto conosciuta come LCA cradle-to-grave.
A cura di
Ing. PhD. Bianca Maria Bresolin, Tecnologo di Ricerca
Pubblicato il: 25 Mag 2023 alle 13:20