Riciclo alluminio ad alta purezza: TOMRA Recycling e Gerhard Lang collaborano a un progetto pionieristico
La Gerhard Lang Recycling GmbH è entrata nella storia diventando una delle prime aziende a livello globale a implementare il sistema AUTOSORT® PULSE di TOMRA Recycling per la selezione di precisione dei rottami di stampaggio in lega di alluminio generati dalla produzione automobilistica all'inizio del 2024.
L'azienda tedesca leader nel riciclo dei metalli ha installato un'unità AUTOSORT®PULSE presso il suo impianto di selezione dei metalli nel sud-ovest della Germania, nell'ambito di un progetto di ricerca finanziato dal Ministero federale tedesco per gli Affari economici e l'Azione per il clima.
Il progetto KANAL* è un'iniziativa ambiziosa volta a chiudere il cerchio dei rottami di alluminio generati nella produzione automobilistica. TOMRA, la Gerhard Lang Recycling GmbH, l'Università di Scienze Applicate di Pforzheim e gli ingegneri di Jeanvré hanno collaborato al progetto, finanziato con 3,9 milioni di euro, per dimostrare che i rottami di produzione dell'alluminio possono essere efficacemente selezionati e trasformati in alluminio secondario di alta qualità. Il consorzio utilizza la LIBS dinamica di TOMRA, la tecnologia di spettroscopia dinamica indotta da laser. La Gerhard Lang Recycling GmbH è partner sia nella ricerca che nella validazione sul campo di questo progetto pionieristico.
Selezione di leghe di alluminio 5xxx e 6xxx
Il materiale in ingresso all'impianto è costituito da scarti di stampaggio - il materiale metallico in eccesso che viene rimosso durante il processo di stampaggio dei metalli - generati durante la produzione di parti e pannelli di automobili. Pur essendo molto efficiente, il processo di stampaggio genera inevitabilmente quantità significative di rottami, con una percentuale di scarto del 30-50%. I rottami di alluminio comprendono una miscela di leghe di alluminio 5xxx (ad alto contenuto di magnesio) e 6xxx (a basso contenuto di magnesio), utilizzate in diversi componenti della produzione automobilistica.
All'arrivo nell'impianto di selezione dei metalli della Gerhard Lang Recycling GmbH a Gaggenau, il materiale viene triturato prima di essere sottoposto a un processo di separazione magnetica in più fasi per rimuovere i metalli ferrosi. In una fase successiva, il materiale non ferroso viene poi inserito nel sistema AUTOSORT® PULSE per una selezione avanzata.
Prima dell'installazione dell'unità AUTOSORT® PULSE, il team della Gerhard Lang Recycling GmbH vendeva il materiale misto ai produttori di alluminio subito dopo il processo di frantumazione, poiché non esisteva una soluzione efficiente sul mercato per separare le leghe di alluminio ad alto e basso contenuto di magnesio. Con AUTOSORT®PULSE ora in funzione, e grazie alla tecnologia LIBS dinamica di TOMRA, queste leghe vengono selezionate in prodotti diversi, consentendo alla Gerhard Lang Recycling GmbH di produrre rottami di alluminio 5xxx e 6xxx di purezza eccezionalmente elevata.
Rilevamento laser dinamico altamente avanzato
Dato che l'aspetto e la densità delle leghe sono identici, i metodi di selezione tradizionali risultano inefficaci. Tuttavia, il processo di separazione di AUTOSORT® PULSE si basa sull'analisi precisa della composizione elementare di ciascun materiale e su un rilevamento laser dinamico altamente avanzato, che lo rende in grado di distinguere le leghe.
Inoltre, l’individuazione dei singoli oggetti consente ad AUTOSORT®PULSE di separare con precisione anche materiali sovrapposti e adiacenti, massimizzando la resa e l'efficienza del processo di selezione. La funzione di scansione 3D degli oggetti riconosce la forma, l'altezza e la posizione dell'oggetto e identifica il punto di ripresa ideale per il laser LIBS dinamico. Questo laser offre due modalità di messa a fuoco: multi-point, in cui il laser spara in linea sul campione, e single-point, in cui il laser analizza un punto specifico, fornendo condizioni di rilevamento ideali. Quest'ultima, sviluppata da TOMRA, ha dimostrato prestazioni superiori nei test.
Un altro vantaggio chiave di AUTOSORT®PULSE è la sua capacità di ridurre al minimo la contaminazione e quindi di aumentare il valore e la commerciabilità dei materiali riciclati. La selezione di precisione del sistema riduce il rischio di contaminazione incrociata, salvaguardando l'integrità dei materiali riciclati e garantendone l'idoneità alle applicazioni previste.
Aumentare i livelli di purezza
Prima di investire nel nuovo processo di selezione dell’alluminio del suo impianto, la Gerhard Lang Recycling GmbH ha consultato gli esperti di TOMRA. Lo sviluppo del progetto, iniziato intorno al 2018, è durato diversi anni.
Maximilian Lang, amministratore delegato della Gerhard Lang Recycling GmbH, commenta: "Con l'integrazione di AUTOSORT®PULSE, siamo in grado di trattare un flusso di circa 4-7 tonnellate all'ora e di raggiungere livelli di purezza eccezionalmente elevati, superiori al 95% e potenzialmente al 97%. Di conseguenza, il nostro materiale è adatto alla produzione di alluminio senza declassamento. Possiamo ora vendere i materiali recuperati ai principali produttori e riciclatori di alluminio per l'integrazione diretta nella produzione di nuove leghe. Inoltre, stiamo valutando il potenziale per esplorare ulteriori applicazioni per altre leghe di alluminio".
Frank van de Winkel, Market Strategy Manager - Metal di TOMRA Recycling, aggiunge: "Questo è un progetto davvero entusiasmante e siamo lieti che la Gerhard Lang Recycling GmbH stia già traendo vantaggio dalle opportunità offerte dal nostro AUTOSORT®PULSE". Con l'impegno dell'Unione Europea per la neutralità climatica entro il 2050, come indicato nel Green Deal, e l'obiettivo specifico di una riduzione del 55% delle emissioni di gas serra entro il 2030 nell'ambito dell'iniziativa 'Fit for 55', non c'è mai stato un momento così cruciale per esplorare i modi per rendere la supply chain dell'alluminio più sostenibile.
"Il nostro sistema AUTOSORT®PULSE consente ai produttori di alluminio di migliorare l'utilizzo dell'alluminio riciclato nei loro processi produttivi. Questa soluzione innovativa dà l'accesso a fonti di rottami precedentemente non sfruttate, consentendo il recupero di alluminio riciclato di alta qualità e di "lega vera". Impedendo il declassamento e conservando il valore dei materiali, stiamo colmando un altro divario verso la completa circolarità dei materiali. Il successo dell'implementazione della nostra tecnologia presso l'impianto della Gerhard Lang Recycling GmbH dimostra la fattibilità del riciclo a ciclo chiuso per i rottami di produzione e apre la strada a una filiera dell'alluminio a minore intensità di carbonio".
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