Valutazione ambientale ed economica della produzione di cemento in Egitto utilizzando combustibile derivato dai rifiuti municipali

Trasformare i rifiuti in energia per l’edilizia

Ogni giorno le città egiziane producono montagne di rifiuti domestici, gran parte dei quali finisce in discariche a cielo aperto. Allo stesso tempo, le cementerie del paese bruciano grandi quantità di carbone e gas, emettendo gas responsabili del riscaldamento climatico. Questo studio esplora un’idea semplice ma potente: che succederebbe se parte di quei rifiuti potesse essere ripulita, trasformata in un combustibile e poi utilizzata per alimentare gli impianti di cemento—riducendo insieme inquinamento e rifiuti?

Perché rifiuti e cemento sono così legati

Il cemento è la spina dorsale delle costruzioni moderne, ma ha un pesante costo ambientale. Produrre una tonnellata di cemento richiede generalmente molta energia ed emette circa 0,8 tonnellate di anidride carbonica, sia per la combustione dei combustibili sia per il riscaldamento del calcare. In Egitto, gran parte di questa energia proviene ancora da fonti fossili, mentre vengono generate ogni anno circa 28 milioni di tonnellate di rifiuti solidi urbani che in gran parte vengono sversate all’aperto. Gli autori hanno individuato un’opportunità per collegare queste due sfide: trasformare parte dei rifiuti in un combustibile noto come refuse‑derived fuel (RDF) e alimentare con esso i forni del cemento, sostituendo carbone e gas naturale.

Come i rifiuti diventano un combustibile utilizzabile

Lo studio ha esaminato un impianto di RDF ad Alessandria che tratta rifiuti domestici misti. I camion consegnano i rifiuti, che vengono poi selezionati per rimuovere materiali riciclabili e ingombranti. Il materiale residuo viene triturato, vagliato, essiccato per ridurne l’umidità, nuovamente triturato per ottenere una dimensione uniforme e sottoposto a separazione aeraulica per rimuovere polveri e frammenti molto leggeri. Da circa tre tonnellate di rifiuti misti si ottiene all’incirca una tonnellata di RDF—ricco di materie plastiche, carta, tessuti e legno, con un contenuto energetico sufficiente per bruciare bene nei forni dei cementifici. Sebbene la produzione di RDF consumi elettricità e gasolio, soprattutto nella fase di essiccazione, essa devia i rifiuti dalle discariche e riduce la necessità di estrarre e trasportare combustibili fossili.

Testare diversi mix di combustibile negli impianti di cemento

Per valutare l’effetto dell’RDF, i ricercatori hanno utilizzato una valutazione del ciclo di vita, un metodo che traccia gli impatti ambientali dall’estrazione delle materie prime fino al cancello della fabbrica. Hanno modellato cinque scenari per la produzione di una tonnellata di cemento: dall’attuale assetto basato solo su combustibili fossili fino alla completa sostituzione di carbone e gas con RDF. In ciascun caso, il calore complessivo necessario al forno è stato mantenuto costante, cambiando solo il mix di combustibile. All’aumentare della quota di RDF dallo 0 al 100 percento, quasi tutte le misure di impatto—come i gas che riscaldano il clima, le emissioni che formano acidi e gli inquinanti tossici che colpiscono acqua e suolo—sono diminuite costantemente. Nello scenario con RDF totale, l’impatto sul riscaldamento globale è sceso di circa il 19 percento e l’uso di combustibili fossili è diminuito di oltre il 60 percento rispetto al riferimento basato solo su fossili.

Bilanciare i vantaggi ambientali e le questioni economiche

Il team ha inoltre analizzato i costi sia della produzione di RDF sia della produzione di cemento. Produrre RDF richiede investimenti in stoccaggio, sistemi di movimentazione e sicurezza, oltre a spese correnti per manutenzione, elettricità e manodopera. Nonostante ciò, il combustibile risultante è risultato più economico per unità di energia rispetto all’importazione di carbone e all’acquisto di gas naturale. Per un cementificio che utilizzi solo il 20 percento di RDF, i costi operativi per tonnellata di cemento sono diminuiti di circa sei dollari, mentre i profitti complessivi sono rimasti quasi invariati. Con tassi di sostituzione maggiori, i risparmi nell’acquisto di combustibile e il potenziale reddito dall’accettazione dei rifiuti (tariffe di conferimento) hanno reso l’RDF una delle opzioni finanziariamente più attraenti, specialmente in un paese fortemente dipendente dai combustibili fossili importati.

Cosa significa per città più pulite e strade più solide

In termini semplici, questo studio mostra che trasformare i rifiuti domestici selezionati in combustibile per i cementifici può essere una soluzione “due piccioni con una fava”: meno spazzatura in putrefazione o combustione nelle discariche e una produzione di cemento più pulita e meno costosa. Pur essendoci sfide tecniche—come il controllo delle emissioni di metalli traccia e di diossine, e il mantenimento della qualità dell’RDF—i risultati indicano che livelli elevati di utilizzo di RDF possono ridurre significativamente le emissioni che alterano il clima e la domanda di combustibili fossili senza danneggiare l’economia degli impianti. Per i paesi che affrontano una rapida crescita urbana e un accumulo di rifiuti, usare la spazzatura per alimentare le fabbriche che costruiscono le loro città offre un percorso pratico verso un’economia più circolare e meno inquinante.

Citazione: Ali, A., Abuarab, M.E., Ibrahim, M.M. et al. Environmental and economic evaluation of Egyptian cement production using refuse-derived fuel from municipal solid waste. Sci Rep 16, 11369 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44273-2

Parole chiave: combustibile derivato dai rifiuti, produzione di cemento, rifiuti solidi urbani, valutazione del ciclo di vita, rifiuti‑energia