Partendo dalle materie prime residue è possibile riciclare il carburo di silicio grazie a forni ad alta tecnologia
(Rinnovabili.it) – Per produrlo serviva uno dei processi industriali più inquinanti al mondo, ma adesso riciclare il carburo di silicio è finalmente possibile. Lo ha scoperto il Fraunhofer Institute, in un esperimento che – ancora una volta – pone questo istituto all’avanguardia dei processi di innovazione verde.
Il carburo di silicio piace all’industria per la sua durezza (paragonabile al diamante) e resistenza al calore. Si utilizza in semiconduttori, ceramiche e materiale refrattario, ma anche nel settore chimico. Tuttavia, per produrlo serve uno di quei processi ad impatto ambientale molto alto.
Viene ottenuto utilizzando il processo Acheson, dal nome del collaboratore di Edison che inventò la preparazione della grafite artificiale riscaldando il carbon coke in un forno elettrico. Per il carburo di silicio, sabbia di quarzo e petcoke vengono riscaldati in un forno cilindrico a circa 2.500 °C, innescando quella che si chiama riduzione carbotermica. Il processo non è complicato ma produce circa 2,4 tonnellate di gas serra per ogni tonnellata di carburo di silicio prodotto. Al costo ecologico della reazione va aggiunta l’energia per tenere acceso il forno per giorni: altre 1,8 tonnellate di CO2 per tonnellata di carburo di silicio.
Come riciclare il carburo di silicio a basse emissioni
Meglio quindi investire su recupero e riciclo, hanno pensato al Fraunhofer Institute. Hanno quindi scoperto e brevettato un processo per recuperare sabbia di quarzo e coke di petrolio dai forni in cui si produce carburo di silicio. Ai margini di queste enormi fornaci, infatti, la temperatura è più bassa che al centro, perciò vi si accumula una certa quantità di materie prime che non entrano completamente nella riduzione carbotermica.
Gli scienziati sono ora in grado di riscaldare questi sottoprodotti in un forno ad alta tecnologia, con un’atmosfera inerte a temperature fino a 2.400 °C. In tal modo, producono carburo di silicio di alta qualità con una spesa energetica inferiore dell’80% rispetto al processo Acheson. Oltre a risparmiare gas serra, il forno ad alta tecnologia produce pochissimi scarti. Le impurità vengono separate o vaporizzate durante la reazione chimica. Di conseguenza, la resa è quasi del 100%. Il prodotto finale è inoltre purissimo, grazie al fatto che il materiale viene inizialmente analizzato, trattato e miscelato nelle proporzioni ottimali per garantire la massima resa del processo.