Questa è la traduzione completa in italiano di uno studio apparso recentemente sulla rivista scientifica "Sustainability." Questo tipo di articoli non è normalmente pensato per una diffusione verso il pubblico in generale ma, in questo caso, gli autori hanno fatto uno sforzo per mantenere la discussione su un livello il più possibile comprensibile, sia per l'interesse generale dell'argomento, sia in accordo con il concetto di "Open Access" (libero accesso) degli studi scientifici che sono pagati con soldi pubblici e che, pertanto, devono essere accessibili al pubblico. Il risultato principale di questo studio è che la cosiddetta "emergenza rifiuti" è spesso esagerata per giustificare sistemi di smaltimento costosi e inquinanti come gli inceneritori. (u.b.)
Da "Sustainability". Traduzione di MR
Di Ugo Bardi 1, Virginia Pierini 2, Alessandro Lavacchi 3 e Christophe Mangeant 4
1 Dipartimento di Scienze della Terra. Università di Firenze, Polo Scientifico di Sesto Fiorentino, Via della Lastruccia 3, Sesto Fiorentino (Fi) 50019, Italia
2 Consorzio Interuniversitario per la Scienza e la Tecnologia dei Materiali (INSTM), Unità di Ricercadi Firenze, Polo Scientifico di Sesto,Via della Lastruccia 3, Sesto Fiorentino (Fi) 50019, Italia; E-Mail: virgipierini[ghiribizzo]hotmail.it
3 CNR-Istituto di Chimica dei Composti Organo Metallici, Via Madonna del Piano 10,
Sesto Fiorentino (Fi) 50019, Italia; E-Mail: alessandro.lavacchi[ghiribizzo]iccom.cnr.it
4 The Shift Project’s Volunteers Group, 96 rue de la Victoire, Paris 75009, France; E-Mail: christophe.mangeant[ghiribizzo]theshiftproject.org
Abstract: Il moderno ciclo industriale è basato principalmente su risorse minerali non rinnovabili estratti dalla crosta terrestre. Processati e trasformati in beni, i prodotti dell'estrazione mineraria diventano prodotti manifatturieri che entrano nel sistema economico e vengono poi dispersi sotto forma di rifiuti gassosi, liquidi o solidi. Alla fine, la massa dell'uscita sotto forma di rifiuti deve bilanciare l'ingresso sotto forma di minerali. Un gran numero di studi su modelli sono stati eseguiti sulla prima fase del ciclo – la produzione di beni minerali – spesso con un interesse specifico sui combustibili fossili, con l'obbiettivo di determinare le future prospettive di produzione. Tuttavia, pochissimi di studi di modellizazione di questo tipo sono stati eseguiti sulle tendenze future della generazione di rifiuti. In questo saggio, esaminiamo i modelli del ciclo industriale in confronto alle tendenze storiche nella generazione di rifiuti solidi urbani per diverse regioni del mondo. Mostriamo che la generazione di rifiuti nei paesi sviluppati va in parallelo con le tendenze della produzione industriale e che diverse regioni stanno mostrando una tendenza al declino che potrebbe essere interpretata in termini di “picco” proprio come viene spesso fatto per la produzione di combustibili fossili. Pertanto, il “problema dei rifiuti” in termini di aumento di quantità di rifiuti da trattare e smaltire potrebbe non essere così urgente come viene comunemente percepito.
Parole chiave: rifiuti urbani; dinamica dei sistemi; gestione dei rifiuti; ecologia industriale; picco del petrolio; picco dei rifiuti.
1. Introduzione
Il trattamento e lo smaltimento dei rifiuti solidi viene spesso considerata essere un grande problema per la società ed è in corso un dibattito considerevole sui migliori metodi per risolverlo. Un assunto tipico che spesso sta alla base del dibattito è che la produzione di rifiuti solidi, specialmente sotto forma di Rifiuti Solidi Urbani (RSU), continuerà ad aumentare nel prossimo futuro. Per esempio, la Banca Mondiale dichiara in un rapporto del 2013 [1] che “ci si attende che i livelli di generazione di RSU raddoppino per il 2025”. Questo assunto sta alla base delle scelte come l'incinerazione al posto delle discariche, visto che la riduzione in volume dei rifiuti urbani prodotti viene spesso vista come una priorità [2]. Ciononostante, sembra che pochissimi studi confermino l'assunto della crescita continua delle generazione di rifiuti.
I modelli di studio nel campo dei rifiuti solidi esistono principalmente per tipi di rifiuti specifici, per esempio rifiuti elettronici [3] o rifiuti automobilistici [4], molto raramente per il concetto generale di rifiuti solidi o rifiuti solidi urbani, con poche eccezioni come qualche studio di dinamica dei sistemi [5, 6]. In questo campo, nonostante la disponibilità di diversi tipi di modelli per il flusso di rifiuti e per la loro composizione, è difficile applicarli alla realtà pratica della gestione dei rifiuti [7]. Sembra che l'industria che gestisce i rifiuti solidi urbani non mostri lo stesso forte interesse a modellare le tendenze future che è tipica, invece, dell'industri estrattiva, dove c'è molto dibattito in corso si concetti tipo, per esempio “picco del petrolio” [8, 9]. Tuttavia, l'industria estrattiva e l'industria della gestione dei rifiuti non sono indipendenti. Il sistema industriale globale può essere visto come un grande processo di trasformazione che comincia coi prodotti dell'industria mineraria e li trasforma in beni commerciali. Questi beni vengono trasformati in prodotti di mercato per essere alla fine buttati come rifiuti. Pertanto, le tendenze della produzione di rifiuti sono direttamente collegate alle tendenze complessive della produzione industriale mondiale, che a sua volta è collegata alle prestazioni dell'industria estrattiva. In questo senso, se vediamo il futuro in termini di “picchi” estrattivi (per esempio “picco del petrolio”, picco dei minerali” [10–12]), allora potremmo aspettarci che si verifichi una tendenza analoga per la produzione di rifiuti generale, leggi “picco dei rifiuti”. L'interpretazione sembra essere confermata se esaminiamo la valutazione dell'economia mondiale portata avanti nella serie di studi sui “Limiti della Crescita” [13,14] e più di recente [12]. Questi studi erano basati sul concetto che i limiti della crescita del sistema economico globale non sono determinati dal “finire” le risorse minerali, ma dal fatto che l'industria tende ad usare prima le risorse più a buon mercato. Di conseguenza, i depositi minerali sono destinati a diventare troppo costosi per essere sfruttati, un'osservazione che risale a William Stanley Jevons [15] che viene spesso definito il “principio dei ritorni economici decrescenti”. I modelli dinamici dell'economia mondiale sono altamente aggregati a di solito non trattano tipologie specifiche di rifiuti. Tuttavia, di solito contengono un parametro aggregato definito come “inquinamento” che comprende i rifiuti solidi. I rifiuti solidi come parametro sono stati resi espliciti in uno studio di dinamica dei sistemi basato sugli stessi metodi [5] che hanno mostrato che il picco della generazione di rifiuti era da attendersi in parallelo con le tendenze generali di esaurimento delle risorse non rinnovabili.
Questo studio comincia dai concetti descritti sopra per fare una esplorazione delle tendenze di produzione dei rifiuti nel mondo seguendo l'approccio di un precedente studio di alcuni degli autori del presente saggio [16]. Non puntiamo a prevedere le tendenze a breve termine, ma a determinare se esistono già indicazioni del fatto che ci stiamo avvicinando ad un picco della generazione di rifiuti e di rifiuti solidi urbani (RSU) in particolare, che vengono spesso percepiti dalle persone e dai decisori politici come il problema più urgente della società moderna. Questa esplorazione è resa difficile dalla mancanza di dati affidabili e dalle difficoltà intrinseche nell'aggregare e confrontare diversi parametri collegati alla produzione di rifiuti. Tuttavia, il risultato del nostro studio indica che, in diverse macroregioni del mondo, la produzione di RSU ha già raggiunto un picco e sta declinando ed alcune prove indicano che lo stesso effetto si sta verificando per tutte le tipologie di rifiuti. Questa scoperta è chiaramente importante a livello di scelte politiche nella gestione dei rifiuti, specialmente in relazione alla gestione dei rifiuti solidi urbani, in quanto rimuove parte dell'urgenza percepita dagli operatori di pianificare impianti di trattamento dei rifiuti sempre più grandi.
2. Modelli di produzione dei rifiuti
Per prima cosa presenteremo un modello semplice di un processo generico di produzione dei rifiuti volto a capire le tendenze generali di un sistema che sia limitato da una quantità limitata di risorse in ingresso. Il modello è basato sull'approccio della dinamica dei sistemi [17], un metodo di modellazione basato sulla descrizione del sistema studiato per “riserve” - quantità di materia o energia che cambiano nel tempo – e “flussi”, che descrivono il flusso di materia o energia da una riserva all'altra. Tipicamente, il comportamento di questi sistemi è dominato da effetti di “retroazione” (feedback), cioè dal fenomeno dei flussi che dipendono dalla dimensione delle riserve. Il modello riportato qui segue l'approccio di cui lo studio su “I Limiti della Crescita” è stato pioniere [13,14]. Tuttavia, è strettamente collegato al concetto di modelli “a portata di mente” proposto in [18] (una versione precedente del modello è stata presentata in precedenza [16]). Qui, i modelli vengono creati usando il pacchetto di software Vensim™. La Figura 1 mostra il modello “a portata di mente” più semplice concepibile di produzione dei rifiuti.
Il modello consiste in tre riserve: risorse minerali, economia e rifiuti. Le riserve sono organizzate secondo la convenzione descritta in [18], cioè dall'alto verso il basso in ordine di potenziali termodinamici decrescenti. Notate che questo modello è molto generico e può essere applicato ad ogni tipologia di materiale residuale derivato dalla produzione industriale. Tuttavia, il termine “rifiuti” di solito è riferito ai residui solidi delle attività industriali e del consumo delle famiglie. La prima tipologia viene chiamata “rifiuti industriali” mentre la seconda può essere denominata, fra i diversi acronimi, come “rifiuti solidi urbani – RSU”. Al contrario i rifiuti liquidi e gassosi vengono di solito chiamati “inquinamento”, un termine che comprende anche i rifiuti solidi dispersi che non posso essere raccolti e smaltiti (per esempio, le emissioni di particolato). Il modello mostrato qui aggrega tutte queste tipologie di residui, ma qui il focus sarà sui rifiuti solidi e in particolare sui RSU, per i quali esistono dati più dettagliati ed estesi. Nel modello, il flusso di risorse verso l'economia è ipotizzato essere proporzionale alla dimensione sia della riserva dell'economia sia di quella delle risorse; in altre parole, è soggetto a una retroazione collegato alla dimensione delle due riserve che collega. Questa ipotesi è la stessa usata in precedenti studi che descrivono lo sfruttamento di risorse minerali [19]. Pertanto, di solito produce curve di produzione “a campana”. Il modello tiene anche conto del tasso di produzione dei rifiuti che, in questo caso, viene ipotizzato essere proporzionale alla dimensione dell'economia, ma non a quella della riserva di rifiuti. In altre parole, si ipotizza che i costi coinvolti nel trattamento e nella gestione dei rifiuti siano trascurabili rispetto alla dimensione complessiva dell'economia. Infine, notate che si ipotizza che la riserva di rifiuti si accumula senza venire mai riciclata o dissipata da processi naturali. Questa è un'altra approssimazione che, tuttavia, ha un effetto minimo sui risultati qualitativi del modello. Il comportamento del modello è determinato da due costanti che descrivono l'efficienza dello sfruttamento delle risorse naturali (k1) e il tasso di produzione dei rifiuti (k2). La Figura 2 mostra i risultati tipici, che risultano essere robusti, nel senso che possono essere riprodotti per un'ampia gamma di parametri iniziali. I parametri in ingresso sono per i risultati mostrati e sono riserve di risorsa (iniziale) = 10 unità, riserva di economia (iniziale) = 0,01 unità, riserva di rifiuti (iniziale) = 0,01 unità. L'asse delle ordinate Y delle riserva di rifiuti ha un valore massimo di 10 unità, mentre l'asse Y delle ordinate delle curve di produzione ha un massimo di 0,4 unità di produzione/unità di tempo. I valori delle due costanti sono k1 = 0,025, k2 = 0,1.
Notate che, nel modello, la produzione industriale raggiunge il picco prima della produzione dei rifiuti, come dovrebbe. La distanza fra i due picchi è determinata dal tempo di vita dei prodotti nel sistema economico. Quando si affrontano i rifiuti urbani, affrontiamo principalmente articoli che hanno avuto vita breve, in gran parte imballaggi e beni deperibili. Così, ci aspettiamo che nel mondo reale le due curve debbano essere molto vicine fra loro e probabilmente indistinguibili nel mondo reale. Il modello può essere modificato per tenere conto di ulteriori fattori. Per esempio, la relazione fra il costo di estrazione e la quantità di risorse qui deve essere semplicemente lineare, cioè il costo deve aumentare in relazione all'inverso delle risorse rimanenti (va all'infinito quando non rimane niente da estrarre). Potrebbero essere considerate altre forme di questa proporzionalità ma, in accordo col concetto di “rasoio di Occam”, questa semplice relazione qui verrà mantenuta. Notate anche che la quantità disponibile di risorse minerali qui deve essere finita, che è fisicamente ragionevole. Un'obbiezione che viene comunemente fatta a una tale ipotesi è che il concetto di risorse dipende da fattori come i prezzi e il progresso tecnologico (per una panoramica su questo punto vedete, per esempio,[19]). Tuttavia, questa obbiezione ha senso solo nell'ipotesi che il modello venga usato come strumento di previsione, cioè se il parametro di “riserva di risorsa” deve essere un ingresso che porta a prevedere le tendenze di produzione a lungo termine e in particolare la data del picco. Tuttavia, qui il nostro obbiettivo è quello di descrivere le tendenze del sistema sulla base dei dati storici. In altre parole, il nostro obbiettivo è interpretativo piuttosto che predittivo e, in questo senso, l'ipotesi di risorse minerali più piccole o più grandi non cambierà la forma delle curve calcolate. Come ulteriori modifiche, il costo del trattamento dei rifiuti può essere preso in considerazione ipotizzando che una frazione della riserva industriale deve essere dedicata a questo scopo. In questo caso, la forma della curva di produzione potrebbe diventare asimmetrica (la forma “Seneca”) come descritto in [18]. Ancora una volta, questa ipotesi non cambia sostanzialmente i risultati complessivi del modello. Poi, potremmo prendere in considerazione il riciclaggio dei rifiuti ipotizzando che parte della riserva di rifiuti potrebbe essere riportata al sistema industriale o riassorbita nell'ecosistema. Questo fenomeno potrebbe essere facilmente simulato dalla modellazione dinamica ma, in generale, finché ipotizziamo che il sistema industriale è alimentato principalmente da risorse non rinnovabili, il risultato complessivo rimane lo stesso, cioè sia la produzione industriale sia la produzione di rifiuti raggiungono il picco per poi andare a zero. La differenza principale rispetto al modello più semplice è che le curve di produzione industriale e di rifiuti potrebbero mostrare oscillazioni ammortizzate quando le riserve di rifiuti riciclabili vengono esaurite. Infine, se ipotizziamo la presenza di risorse rinnovabili, il sistema potrebbe convergere verso uno stato stabile sia per la produzione di di rifiuti sia di prodotti industriali. Questo risultato finale corrisponde bene ai modelli dinamici semplici dei sistemi biologici (vedete per esempio [20]).
3. Tendenze di generazione dei rifiuti – Confronto coi dati disponibili
Non esistono a livello globale dati affidabili della riserva di rifiuti nel modello sviluppato nella sezione precedente, nemmeno a livello regionale. Cioè, è impossibile quantificare tali riserve come, per esempio, la quantità totale di rifiuti solidi generati dalle attività umane ed accumulati nel mondo. Abbiamo, tuttavia, dati relativi ai flussi, cioè sulle generazione annuale di rifiuti e, in particolare, sulla generazione di rifiuti solidi urbani. Anche in questo caso, i dati globali non sono disponibili per la mancanza di rapporti da parte di molti paesi e spesso dell'incoerenza dei rapporti stessi. Inoltre, le definizioni e i metodi di rilevamento variano molto. I buoni dati sono spesso disponibili a livello di singoli paesi, anche se normalmente riportati solo in termini di peso, raramente tenendo conto di come varia la composizione come funzione del tempo, della località geografica, dell'urbanizzazione, della ricchezza e di altri fattori. Ciononostante, esistono dati sufficienti sulla generazione di RSU da rendere possibile ottenere almeno un quadro generale delle tendenze principali della generazione di rifiuti in un numero sostanziale di paesi e per varie macro aree del mondo. Questi dati possono essere usati per fornire una visione della produzione di rifiuti solidi il più globale possibile. Qui, esamineremo principalmente i dati relativi a Stati uniti, Europa, Cina, Giappone ed Australia. I dati più dettagliati e globali appartengono alla generazione di Rifiuti Solidi urbani (RSU). La massa di questo tipo di rifiuti viene originata dalle famiglie, dalle imprese commerciali e dalle istituzioni pubbliche. Cominciamo coi dati degli Stati Uniti, ottenuti dalla Environmental Protection Agency – EPA [21]. Questi dati vengono mostrati nella Figura 3, misurati per mezzo della derivata di una funzione logistica per simulare la curva “a campana” generata dai modelli.
Questi dati mostrano che la generazione complessiva di RSU negli Stati Uniti ha raggiunto il picco ed ora sta lentamente diminuendo. Questa tendenza al picco è particolarmente evidente per quanto riguarda la quantità di RSU generati per presone. Per l'Europa, i dati mostrati nella Figura 4, dati Eurostat [22], mostrano che la tendenza complessiva della generazione di RSU è simile a quella degli Stati Uniti. La regione “EU-27” ha infatti visto il declino sia della generazione totale di rifiuti sia di quella per persona. Ci sono diversi singoli paesi europei che hanno raggiunto il picco anche in termini di generazione totale di rifiuti solidi urbani. Per esempio, l'Italia è uno dei casi di declino reale nelle generazione di rifiuti [23,24], come mostrato nella Figura 5. La stessa tendenza è osservabile in Belgio, Germania, Irlanda, Spagna, Ungheria, Olanda, Austria, Portogallo, Svezia, Regno Unito e Svizzera [22].
Come ulteriore esempio di un paese europeo la cui produzione di rifiuti ha raggiunto il picco, ecco i risultati della Francia, mostrati nella Figura 6.
Riguardo la regione asiatica, abbiamo indagato i dati di Cina e Giappone. Anche se la popolazione cinese è aumentata negli ultimi due decenni e la sua economia si è sviluppata tremendamente, la Cina sembra seguire la stessa tendenza riguardo la generazione di RSU che abbiamo visto per Stati Uniti ed Europa, anche se la produzione totale di rifiuti non ha ancora raggiunto il picco [26,27]. I dati nella Figura 7 sono stati ottenuti da [28].
Riguardo al Giappone, anche se i cittadini giapponesi hanno praticamente lo stesso standard di vita di quelli statunitensi, generano solo il 56% dei RSU degli Stati Uniti per persona. I dati disponibili sono insufficienti per una valutazione completa, ma sembra che la generazione giapponese di RSU stia anche quella declinando [29]. Riguardo altre regioni asiatiche, in Australia la massa annuale di RSU raccolti mostra una tendenza di lento aumento [30].Nel complesso, i dati disponibili non ci permettono di concludere con certezza che la generazione di RSU abbia raggiunto un picco a livello mondiale, ma una tendenza al picco e declino è chiaramente osservabile in diversi grandi paesi in tutto il mondo.
4. Produzione industriale e generazione di rifiuti
I dati sulla generazione di rifiuti urbani ora possono essere confrontati con quelli del lato di ingresso del processo industriale. Questo ingresso, tuttavia, non si misura facilmente. Potremmo considerarlo come proporzionale al Prodotto Interno Lordo (PIL), ma questo parametro, espresso in unità monetarie, comprende una varietà di processi che non producono direttamente rifiuti solidi, per esempio salari o vendite di case. Un parametro migliore in questo caso è la produzione industriale che, tuttavia, non viene di solito misurata in unità fisiche, ma con un “indice” che misura la produzione aggregata di manifattura, estrazione mineraria e servizi sommando le produzioni fisiche delle varie industrie ponderate dalle loro proporzioni nel valore totale sommato di produzione di tutte le industrie. Ovviamente, questo indice non è direttamente confrontabile con la quantità di rifiuti prodotta, che viene misurata in unità di peso. Tuttavia, come prima approssimazione, possiamo ancora usare questo indice per valutare almeno la coerenza dell'approccio del presente saggio. Un secondo problema è che la quantità di rifiuti solidi è la somma di due flussi: uno è quello dei rifiuti solidi industriali e l'altro è quello dei rifiuti solidi urbani. Sarebbe possibile considerare la quantità di rifiuti solidi industriali generati, o il loro sottogruppo in termini di rifiuti pericolosi, come una migliore indicazione della produzione finale del processo industriale. Sfortunatamente, i dati per questo tipo di rifiuti sono spesso mancanti o inaffidabili. Nel caso degli Stati uniti il problema deriva, fra gli altri fattori, come risultato dell'esclusione delle acque reflue dai rapporti nazionali dal 1997 [21]. I pochi dati accessibili sui rifiuti industriali in Cina sono aggiornati solo fino al 2003 e rivelano un aumento nei tassi di generazione [27]. Sembra che non ci siano dati disponibili per la produzione di rifiuti industriali in Giappone, mentre quelli dei rifiuti pericolosi in Australia mostrano chiaramente un picco [31]. E' riconoscibile una tendenza nel caso dell'Italia, dove possiamo vedere che la tendenza al declino dei rifiuti industriali è preceduta da un picco dell'indice di produzione industriale intorno al 2006 [22]. Tuttavia, i dati disponibili sembrano essere insufficienti per una valutazione significativa delle tendenze in atto e, di conseguenza, qui possiamo solo tentare di confrontare l'indice di produzione industriale con la quantità di rifiuti solidi urbani, per i quali sono più facilmente disponibili dati dettagliati. Come dichiarato nella sezione precedente, il tempo di vita dei prodotti di consumo che diventano RSU è breve, al massimo sull'ordine di un anno, e quindi non ci aspettiamo uno spostamento significativo delle tendenze produttive del sistema industriale rispetto a quelli di generazione di RSU. Un primo confronto può essere tentato con l'economia statunitense. Qui, i dati da [21] (Figura 8) indicano che produzione industriale e generazione di RSU raggiungono il picco approssimativamente allo stesso tempo, anche se la produzione industriale sembra raggiungerlo in qualche modo più tardi. La discrepanza è probabilmente da attribuire al fatto, già menzionato, che le due curve sono basate su dati che non sono perfettamente confrontabili.
La tendenza opposta è osservabile nel caso dell'Italia, dove la produzione industriale raggiunge il picco approssimativamente quattro anni prima della produzione di rifiuti (vedete la Figura 9, dati da [23] e [24]). Qui, i dati probabilmente riflettono l'importante contributo dei beni industriali che finiscono nel flusso di rifiuti che hanno un tempo di vita più lungo di quello dei RSU ordinari.
Infine, sotto (Figura 10) ci sono i risultati della Francia (dati da [25]). Anche qui, vediamo che l'indice di produzione industriale e la generazione di RSU raggiungono il picco quasi allo stesso tempo, anche se, come nel caso dell'Italia, la produzione industriale sembra raggiungere il picco qualche anno prima.
Ci sono diversi altri casi che possono essere esaminati, per esempio il caso EU-27 mostra una tendenza in cui un picco della produzione industriale risulta essere quasi esattamente coincidente con quelli della generazione dei RSU. In generale, non sembra che esistano dati sufficienti per una dichiarazione definitiva sul fatto che il picco industriale preceda il picco dei RSU, anche se diverse serie di dati indicano che sia così. Tuttavia, è chiaro che i due picchi sono collegati e che la generazione di RSU non continua ad aumentare per sempre e tende a seguire la tendenza della produzione industriale.
5. Conclusioni
Come indicato da studi dinamici svolti diversi decenni fa [13], i ritorni gradualmente decrescenti dell'estrazione di risorse minerali condizionerà l'intero sistema industriale mondiale e, con esso, la quantità di rifiuti solidi prodotti. I dati e i modelli riportati nel presente studio indicano che il rallentamento della generazione di rifiuti è una tendenza robusta che appare in diverse regioni sviluppate del mondo e potrebbe essere interpretata come collegata al rallentamento della crescita industriale, a sua volta collegata all'aumento dei costi di estrazione di tutti i beni minerali [32]. In altre parole, il “Picco dei Rifiuti” potrebbe essere già avvenuto per quanto riguarda i rifiuti solidi urbani oppure sta per avvenire nel prossimo futuro. Questo risultato è una tendenza a lungo termine nella generazione dei rifiuti che si aggiunge ad altre tendenze a lungo termine come quella che vede un graduale cambiamento della composizione dei rifiuti solidi urbani. I dati su questo punto sono scarsi, ma sembra chiaro che migliori inpianti di trattamento stanno portando al recupero di più grandi quantità di metalli che, di conseguenza, non finiscono più nelle discariche [33,34]. E' chiaro da questi risultati che i “rifiuti” sono un'entità in continuo cambiamento. I dati disponibili non permettono una modellazione dettagliata delle tendenze mondiali dei rifiuti, ma i risultati del presente studio mostrano che il “problema dei rifiuti”, in termini di necessità di nuovi e costosi impianti, potrebbe essere spesso troppo enfatizzato nell'attuale dibattito, perché i decisori politici basano ancora la loro pianificazione sull'idea di un continuo aumento della quantità di rifiuti prodotta (per esempio, vedete [1]). Invece, se stiamo assistendo ad una tendenza al declino nella massa complessiva di rifiuti prodotti, la nostra priorità dovrebbe diventare migliorare il riciclaggio dei rifiuti solidi lavorando in direzione di un'economia ciclo chiuso.
Contributi dell'autore
Virginia Pierini ha fornito la massa di dati sull'estrazione mineraria necessari per questo articolo. Gli altri autori sono stati coinvolti principalmente con la modellazione e con l'assemblaggio dello studio.
Conflitti di interesse
Gli autori dichiarano di non avere alcun conflitto di interessi.
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© 2014 degli autori; su licenza MDPI, Basilea, Svizzera. Questo articolo è un articolo ad accesso libero distribuito nei termini e condizioni della licenza di attribuzione Creative Commons (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/).
Da "Sustainability". Traduzione di MR
Di Ugo Bardi 1, Virginia Pierini 2, Alessandro Lavacchi 3 e Christophe Mangeant 4
1 Dipartimento di Scienze della Terra. Università di Firenze, Polo Scientifico di Sesto Fiorentino, Via della Lastruccia 3, Sesto Fiorentino (Fi) 50019, Italia
2 Consorzio Interuniversitario per la Scienza e la Tecnologia dei Materiali (INSTM), Unità di Ricercadi Firenze, Polo Scientifico di Sesto,Via della Lastruccia 3, Sesto Fiorentino (Fi) 50019, Italia; E-Mail: virgipierini[ghiribizzo]hotmail.it
3 CNR-Istituto di Chimica dei Composti Organo Metallici, Via Madonna del Piano 10,
Sesto Fiorentino (Fi) 50019, Italia; E-Mail: alessandro.lavacchi[ghiribizzo]iccom.cnr.it
4 The Shift Project’s Volunteers Group, 96 rue de la Victoire, Paris 75009, France; E-Mail: christophe.mangeant[ghiribizzo]theshiftproject.org
Abstract: Il moderno ciclo industriale è basato principalmente su risorse minerali non rinnovabili estratti dalla crosta terrestre. Processati e trasformati in beni, i prodotti dell'estrazione mineraria diventano prodotti manifatturieri che entrano nel sistema economico e vengono poi dispersi sotto forma di rifiuti gassosi, liquidi o solidi. Alla fine, la massa dell'uscita sotto forma di rifiuti deve bilanciare l'ingresso sotto forma di minerali. Un gran numero di studi su modelli sono stati eseguiti sulla prima fase del ciclo – la produzione di beni minerali – spesso con un interesse specifico sui combustibili fossili, con l'obbiettivo di determinare le future prospettive di produzione. Tuttavia, pochissimi di studi di modellizazione di questo tipo sono stati eseguiti sulle tendenze future della generazione di rifiuti. In questo saggio, esaminiamo i modelli del ciclo industriale in confronto alle tendenze storiche nella generazione di rifiuti solidi urbani per diverse regioni del mondo. Mostriamo che la generazione di rifiuti nei paesi sviluppati va in parallelo con le tendenze della produzione industriale e che diverse regioni stanno mostrando una tendenza al declino che potrebbe essere interpretata in termini di “picco” proprio come viene spesso fatto per la produzione di combustibili fossili. Pertanto, il “problema dei rifiuti” in termini di aumento di quantità di rifiuti da trattare e smaltire potrebbe non essere così urgente come viene comunemente percepito.
Parole chiave: rifiuti urbani; dinamica dei sistemi; gestione dei rifiuti; ecologia industriale; picco del petrolio; picco dei rifiuti.
1. Introduzione
Il trattamento e lo smaltimento dei rifiuti solidi viene spesso considerata essere un grande problema per la società ed è in corso un dibattito considerevole sui migliori metodi per risolverlo. Un assunto tipico che spesso sta alla base del dibattito è che la produzione di rifiuti solidi, specialmente sotto forma di Rifiuti Solidi Urbani (RSU), continuerà ad aumentare nel prossimo futuro. Per esempio, la Banca Mondiale dichiara in un rapporto del 2013 [1] che “ci si attende che i livelli di generazione di RSU raddoppino per il 2025”. Questo assunto sta alla base delle scelte come l'incinerazione al posto delle discariche, visto che la riduzione in volume dei rifiuti urbani prodotti viene spesso vista come una priorità [2]. Ciononostante, sembra che pochissimi studi confermino l'assunto della crescita continua delle generazione di rifiuti.
I modelli di studio nel campo dei rifiuti solidi esistono principalmente per tipi di rifiuti specifici, per esempio rifiuti elettronici [3] o rifiuti automobilistici [4], molto raramente per il concetto generale di rifiuti solidi o rifiuti solidi urbani, con poche eccezioni come qualche studio di dinamica dei sistemi [5, 6]. In questo campo, nonostante la disponibilità di diversi tipi di modelli per il flusso di rifiuti e per la loro composizione, è difficile applicarli alla realtà pratica della gestione dei rifiuti [7]. Sembra che l'industria che gestisce i rifiuti solidi urbani non mostri lo stesso forte interesse a modellare le tendenze future che è tipica, invece, dell'industri estrattiva, dove c'è molto dibattito in corso si concetti tipo, per esempio “picco del petrolio” [8, 9]. Tuttavia, l'industria estrattiva e l'industria della gestione dei rifiuti non sono indipendenti. Il sistema industriale globale può essere visto come un grande processo di trasformazione che comincia coi prodotti dell'industria mineraria e li trasforma in beni commerciali. Questi beni vengono trasformati in prodotti di mercato per essere alla fine buttati come rifiuti. Pertanto, le tendenze della produzione di rifiuti sono direttamente collegate alle tendenze complessive della produzione industriale mondiale, che a sua volta è collegata alle prestazioni dell'industria estrattiva. In questo senso, se vediamo il futuro in termini di “picchi” estrattivi (per esempio “picco del petrolio”, picco dei minerali” [10–12]), allora potremmo aspettarci che si verifichi una tendenza analoga per la produzione di rifiuti generale, leggi “picco dei rifiuti”. L'interpretazione sembra essere confermata se esaminiamo la valutazione dell'economia mondiale portata avanti nella serie di studi sui “Limiti della Crescita” [13,14] e più di recente [12]. Questi studi erano basati sul concetto che i limiti della crescita del sistema economico globale non sono determinati dal “finire” le risorse minerali, ma dal fatto che l'industria tende ad usare prima le risorse più a buon mercato. Di conseguenza, i depositi minerali sono destinati a diventare troppo costosi per essere sfruttati, un'osservazione che risale a William Stanley Jevons [15] che viene spesso definito il “principio dei ritorni economici decrescenti”. I modelli dinamici dell'economia mondiale sono altamente aggregati a di solito non trattano tipologie specifiche di rifiuti. Tuttavia, di solito contengono un parametro aggregato definito come “inquinamento” che comprende i rifiuti solidi. I rifiuti solidi come parametro sono stati resi espliciti in uno studio di dinamica dei sistemi basato sugli stessi metodi [5] che hanno mostrato che il picco della generazione di rifiuti era da attendersi in parallelo con le tendenze generali di esaurimento delle risorse non rinnovabili.
Questo studio comincia dai concetti descritti sopra per fare una esplorazione delle tendenze di produzione dei rifiuti nel mondo seguendo l'approccio di un precedente studio di alcuni degli autori del presente saggio [16]. Non puntiamo a prevedere le tendenze a breve termine, ma a determinare se esistono già indicazioni del fatto che ci stiamo avvicinando ad un picco della generazione di rifiuti e di rifiuti solidi urbani (RSU) in particolare, che vengono spesso percepiti dalle persone e dai decisori politici come il problema più urgente della società moderna. Questa esplorazione è resa difficile dalla mancanza di dati affidabili e dalle difficoltà intrinseche nell'aggregare e confrontare diversi parametri collegati alla produzione di rifiuti. Tuttavia, il risultato del nostro studio indica che, in diverse macroregioni del mondo, la produzione di RSU ha già raggiunto un picco e sta declinando ed alcune prove indicano che lo stesso effetto si sta verificando per tutte le tipologie di rifiuti. Questa scoperta è chiaramente importante a livello di scelte politiche nella gestione dei rifiuti, specialmente in relazione alla gestione dei rifiuti solidi urbani, in quanto rimuove parte dell'urgenza percepita dagli operatori di pianificare impianti di trattamento dei rifiuti sempre più grandi.
2. Modelli di produzione dei rifiuti
Per prima cosa presenteremo un modello semplice di un processo generico di produzione dei rifiuti volto a capire le tendenze generali di un sistema che sia limitato da una quantità limitata di risorse in ingresso. Il modello è basato sull'approccio della dinamica dei sistemi [17], un metodo di modellazione basato sulla descrizione del sistema studiato per “riserve” - quantità di materia o energia che cambiano nel tempo – e “flussi”, che descrivono il flusso di materia o energia da una riserva all'altra. Tipicamente, il comportamento di questi sistemi è dominato da effetti di “retroazione” (feedback), cioè dal fenomeno dei flussi che dipendono dalla dimensione delle riserve. Il modello riportato qui segue l'approccio di cui lo studio su “I Limiti della Crescita” è stato pioniere [13,14]. Tuttavia, è strettamente collegato al concetto di modelli “a portata di mente” proposto in [18] (una versione precedente del modello è stata presentata in precedenza [16]). Qui, i modelli vengono creati usando il pacchetto di software Vensim™. La Figura 1 mostra il modello “a portata di mente” più semplice concepibile di produzione dei rifiuti.
Figura 1. Modello schematico di dinamica dei sistemi usato qui per descrivere le tendenze di produzione dei rifiuti.
Il modello consiste in tre riserve: risorse minerali, economia e rifiuti. Le riserve sono organizzate secondo la convenzione descritta in [18], cioè dall'alto verso il basso in ordine di potenziali termodinamici decrescenti. Notate che questo modello è molto generico e può essere applicato ad ogni tipologia di materiale residuale derivato dalla produzione industriale. Tuttavia, il termine “rifiuti” di solito è riferito ai residui solidi delle attività industriali e del consumo delle famiglie. La prima tipologia viene chiamata “rifiuti industriali” mentre la seconda può essere denominata, fra i diversi acronimi, come “rifiuti solidi urbani – RSU”. Al contrario i rifiuti liquidi e gassosi vengono di solito chiamati “inquinamento”, un termine che comprende anche i rifiuti solidi dispersi che non posso essere raccolti e smaltiti (per esempio, le emissioni di particolato). Il modello mostrato qui aggrega tutte queste tipologie di residui, ma qui il focus sarà sui rifiuti solidi e in particolare sui RSU, per i quali esistono dati più dettagliati ed estesi. Nel modello, il flusso di risorse verso l'economia è ipotizzato essere proporzionale alla dimensione sia della riserva dell'economia sia di quella delle risorse; in altre parole, è soggetto a una retroazione collegato alla dimensione delle due riserve che collega. Questa ipotesi è la stessa usata in precedenti studi che descrivono lo sfruttamento di risorse minerali [19]. Pertanto, di solito produce curve di produzione “a campana”. Il modello tiene anche conto del tasso di produzione dei rifiuti che, in questo caso, viene ipotizzato essere proporzionale alla dimensione dell'economia, ma non a quella della riserva di rifiuti. In altre parole, si ipotizza che i costi coinvolti nel trattamento e nella gestione dei rifiuti siano trascurabili rispetto alla dimensione complessiva dell'economia. Infine, notate che si ipotizza che la riserva di rifiuti si accumula senza venire mai riciclata o dissipata da processi naturali. Questa è un'altra approssimazione che, tuttavia, ha un effetto minimo sui risultati qualitativi del modello. Il comportamento del modello è determinato da due costanti che descrivono l'efficienza dello sfruttamento delle risorse naturali (k1) e il tasso di produzione dei rifiuti (k2). La Figura 2 mostra i risultati tipici, che risultano essere robusti, nel senso che possono essere riprodotti per un'ampia gamma di parametri iniziali. I parametri in ingresso sono per i risultati mostrati e sono riserve di risorsa (iniziale) = 10 unità, riserva di economia (iniziale) = 0,01 unità, riserva di rifiuti (iniziale) = 0,01 unità. L'asse delle ordinate Y delle riserva di rifiuti ha un valore massimo di 10 unità, mentre l'asse Y delle ordinate delle curve di produzione ha un massimo di 0,4 unità di produzione/unità di tempo. I valori delle due costanti sono k1 = 0,025, k2 = 0,1.
Figura 2. Risultati standard del modello di produzione di rifiuti.
Notate che, nel modello, la produzione industriale raggiunge il picco prima della produzione dei rifiuti, come dovrebbe. La distanza fra i due picchi è determinata dal tempo di vita dei prodotti nel sistema economico. Quando si affrontano i rifiuti urbani, affrontiamo principalmente articoli che hanno avuto vita breve, in gran parte imballaggi e beni deperibili. Così, ci aspettiamo che nel mondo reale le due curve debbano essere molto vicine fra loro e probabilmente indistinguibili nel mondo reale. Il modello può essere modificato per tenere conto di ulteriori fattori. Per esempio, la relazione fra il costo di estrazione e la quantità di risorse qui deve essere semplicemente lineare, cioè il costo deve aumentare in relazione all'inverso delle risorse rimanenti (va all'infinito quando non rimane niente da estrarre). Potrebbero essere considerate altre forme di questa proporzionalità ma, in accordo col concetto di “rasoio di Occam”, questa semplice relazione qui verrà mantenuta. Notate anche che la quantità disponibile di risorse minerali qui deve essere finita, che è fisicamente ragionevole. Un'obbiezione che viene comunemente fatta a una tale ipotesi è che il concetto di risorse dipende da fattori come i prezzi e il progresso tecnologico (per una panoramica su questo punto vedete, per esempio,[19]). Tuttavia, questa obbiezione ha senso solo nell'ipotesi che il modello venga usato come strumento di previsione, cioè se il parametro di “riserva di risorsa” deve essere un ingresso che porta a prevedere le tendenze di produzione a lungo termine e in particolare la data del picco. Tuttavia, qui il nostro obbiettivo è quello di descrivere le tendenze del sistema sulla base dei dati storici. In altre parole, il nostro obbiettivo è interpretativo piuttosto che predittivo e, in questo senso, l'ipotesi di risorse minerali più piccole o più grandi non cambierà la forma delle curve calcolate. Come ulteriori modifiche, il costo del trattamento dei rifiuti può essere preso in considerazione ipotizzando che una frazione della riserva industriale deve essere dedicata a questo scopo. In questo caso, la forma della curva di produzione potrebbe diventare asimmetrica (la forma “Seneca”) come descritto in [18]. Ancora una volta, questa ipotesi non cambia sostanzialmente i risultati complessivi del modello. Poi, potremmo prendere in considerazione il riciclaggio dei rifiuti ipotizzando che parte della riserva di rifiuti potrebbe essere riportata al sistema industriale o riassorbita nell'ecosistema. Questo fenomeno potrebbe essere facilmente simulato dalla modellazione dinamica ma, in generale, finché ipotizziamo che il sistema industriale è alimentato principalmente da risorse non rinnovabili, il risultato complessivo rimane lo stesso, cioè sia la produzione industriale sia la produzione di rifiuti raggiungono il picco per poi andare a zero. La differenza principale rispetto al modello più semplice è che le curve di produzione industriale e di rifiuti potrebbero mostrare oscillazioni ammortizzate quando le riserve di rifiuti riciclabili vengono esaurite. Infine, se ipotizziamo la presenza di risorse rinnovabili, il sistema potrebbe convergere verso uno stato stabile sia per la produzione di di rifiuti sia di prodotti industriali. Questo risultato finale corrisponde bene ai modelli dinamici semplici dei sistemi biologici (vedete per esempio [20]).
3. Tendenze di generazione dei rifiuti – Confronto coi dati disponibili
Non esistono a livello globale dati affidabili della riserva di rifiuti nel modello sviluppato nella sezione precedente, nemmeno a livello regionale. Cioè, è impossibile quantificare tali riserve come, per esempio, la quantità totale di rifiuti solidi generati dalle attività umane ed accumulati nel mondo. Abbiamo, tuttavia, dati relativi ai flussi, cioè sulle generazione annuale di rifiuti e, in particolare, sulla generazione di rifiuti solidi urbani. Anche in questo caso, i dati globali non sono disponibili per la mancanza di rapporti da parte di molti paesi e spesso dell'incoerenza dei rapporti stessi. Inoltre, le definizioni e i metodi di rilevamento variano molto. I buoni dati sono spesso disponibili a livello di singoli paesi, anche se normalmente riportati solo in termini di peso, raramente tenendo conto di come varia la composizione come funzione del tempo, della località geografica, dell'urbanizzazione, della ricchezza e di altri fattori. Ciononostante, esistono dati sufficienti sulla generazione di RSU da rendere possibile ottenere almeno un quadro generale delle tendenze principali della generazione di rifiuti in un numero sostanziale di paesi e per varie macro aree del mondo. Questi dati possono essere usati per fornire una visione della produzione di rifiuti solidi il più globale possibile. Qui, esamineremo principalmente i dati relativi a Stati uniti, Europa, Cina, Giappone ed Australia. I dati più dettagliati e globali appartengono alla generazione di Rifiuti Solidi urbani (RSU). La massa di questo tipo di rifiuti viene originata dalle famiglie, dalle imprese commerciali e dalle istituzioni pubbliche. Cominciamo coi dati degli Stati Uniti, ottenuti dalla Environmental Protection Agency – EPA [21]. Questi dati vengono mostrati nella Figura 3, misurati per mezzo della derivata di una funzione logistica per simulare la curva “a campana” generata dai modelli.
Figura 3. Tendenze della generazione di rifiuti urbani degli Stati Uniti.
Fonte: Dati EPA [21].
Questi dati mostrano che la generazione complessiva di RSU negli Stati Uniti ha raggiunto il picco ed ora sta lentamente diminuendo. Questa tendenza al picco è particolarmente evidente per quanto riguarda la quantità di RSU generati per presone. Per l'Europa, i dati mostrati nella Figura 4, dati Eurostat [22], mostrano che la tendenza complessiva della generazione di RSU è simile a quella degli Stati Uniti. La regione “EU-27” ha infatti visto il declino sia della generazione totale di rifiuti sia di quella per persona. Ci sono diversi singoli paesi europei che hanno raggiunto il picco anche in termini di generazione totale di rifiuti solidi urbani. Per esempio, l'Italia è uno dei casi di declino reale nelle generazione di rifiuti [23,24], come mostrato nella Figura 5. La stessa tendenza è osservabile in Belgio, Germania, Irlanda, Spagna, Ungheria, Olanda, Austria, Portogallo, Svezia, Regno Unito e Svizzera [22].
Figura 4. Tendenze della produzione di rifiuti urbani dell'Unione Europea (27 Stati).
Fonte: Dati Eurostat [22].
Figura 5. Generazione di rifiuti urbani in Italia.
Fonte: Data da [24].
Come ulteriore esempio di un paese europeo la cui produzione di rifiuti ha raggiunto il picco, ecco i risultati della Francia, mostrati nella Figura 6.
Figura 6. Generazione di rifiuti urbani in Francia.
Fonte: Dati Ademe [25].
Riguardo la regione asiatica, abbiamo indagato i dati di Cina e Giappone. Anche se la popolazione cinese è aumentata negli ultimi due decenni e la sua economia si è sviluppata tremendamente, la Cina sembra seguire la stessa tendenza riguardo la generazione di RSU che abbiamo visto per Stati Uniti ed Europa, anche se la produzione totale di rifiuti non ha ancora raggiunto il picco [26,27]. I dati nella Figura 7 sono stati ottenuti da [28].
Figura 7. Generazione di rifiuti urbani in Cina.
Fonte: Dati dall'Annuario Statistico Cinese [28].
Riguardo al Giappone, anche se i cittadini giapponesi hanno praticamente lo stesso standard di vita di quelli statunitensi, generano solo il 56% dei RSU degli Stati Uniti per persona. I dati disponibili sono insufficienti per una valutazione completa, ma sembra che la generazione giapponese di RSU stia anche quella declinando [29]. Riguardo altre regioni asiatiche, in Australia la massa annuale di RSU raccolti mostra una tendenza di lento aumento [30].Nel complesso, i dati disponibili non ci permettono di concludere con certezza che la generazione di RSU abbia raggiunto un picco a livello mondiale, ma una tendenza al picco e declino è chiaramente osservabile in diversi grandi paesi in tutto il mondo.
4. Produzione industriale e generazione di rifiuti
I dati sulla generazione di rifiuti urbani ora possono essere confrontati con quelli del lato di ingresso del processo industriale. Questo ingresso, tuttavia, non si misura facilmente. Potremmo considerarlo come proporzionale al Prodotto Interno Lordo (PIL), ma questo parametro, espresso in unità monetarie, comprende una varietà di processi che non producono direttamente rifiuti solidi, per esempio salari o vendite di case. Un parametro migliore in questo caso è la produzione industriale che, tuttavia, non viene di solito misurata in unità fisiche, ma con un “indice” che misura la produzione aggregata di manifattura, estrazione mineraria e servizi sommando le produzioni fisiche delle varie industrie ponderate dalle loro proporzioni nel valore totale sommato di produzione di tutte le industrie. Ovviamente, questo indice non è direttamente confrontabile con la quantità di rifiuti prodotta, che viene misurata in unità di peso. Tuttavia, come prima approssimazione, possiamo ancora usare questo indice per valutare almeno la coerenza dell'approccio del presente saggio. Un secondo problema è che la quantità di rifiuti solidi è la somma di due flussi: uno è quello dei rifiuti solidi industriali e l'altro è quello dei rifiuti solidi urbani. Sarebbe possibile considerare la quantità di rifiuti solidi industriali generati, o il loro sottogruppo in termini di rifiuti pericolosi, come una migliore indicazione della produzione finale del processo industriale. Sfortunatamente, i dati per questo tipo di rifiuti sono spesso mancanti o inaffidabili. Nel caso degli Stati uniti il problema deriva, fra gli altri fattori, come risultato dell'esclusione delle acque reflue dai rapporti nazionali dal 1997 [21]. I pochi dati accessibili sui rifiuti industriali in Cina sono aggiornati solo fino al 2003 e rivelano un aumento nei tassi di generazione [27]. Sembra che non ci siano dati disponibili per la produzione di rifiuti industriali in Giappone, mentre quelli dei rifiuti pericolosi in Australia mostrano chiaramente un picco [31]. E' riconoscibile una tendenza nel caso dell'Italia, dove possiamo vedere che la tendenza al declino dei rifiuti industriali è preceduta da un picco dell'indice di produzione industriale intorno al 2006 [22]. Tuttavia, i dati disponibili sembrano essere insufficienti per una valutazione significativa delle tendenze in atto e, di conseguenza, qui possiamo solo tentare di confrontare l'indice di produzione industriale con la quantità di rifiuti solidi urbani, per i quali sono più facilmente disponibili dati dettagliati. Come dichiarato nella sezione precedente, il tempo di vita dei prodotti di consumo che diventano RSU è breve, al massimo sull'ordine di un anno, e quindi non ci aspettiamo uno spostamento significativo delle tendenze produttive del sistema industriale rispetto a quelli di generazione di RSU. Un primo confronto può essere tentato con l'economia statunitense. Qui, i dati da [21] (Figura 8) indicano che produzione industriale e generazione di RSU raggiungono il picco approssimativamente allo stesso tempo, anche se la produzione industriale sembra raggiungerlo in qualche modo più tardi. La discrepanza è probabilmente da attribuire al fatto, già menzionato, che le due curve sono basate su dati che non sono perfettamente confrontabili.
Figura 8. Tendenze di generazione di Rifiuti Solidi Urbani (RSU) e indice di produzione industriale degli Stati Uniti.
La tendenza opposta è osservabile nel caso dell'Italia, dove la produzione industriale raggiunge il picco approssimativamente quattro anni prima della produzione di rifiuti (vedete la Figura 9, dati da [23] e [24]). Qui, i dati probabilmente riflettono l'importante contributo dei beni industriali che finiscono nel flusso di rifiuti che hanno un tempo di vita più lungo di quello dei RSU ordinari.
Figura 9. Produzione di RSU e indice di produzione industriale dell'Italia.
Infine, sotto (Figura 10) ci sono i risultati della Francia (dati da [25]). Anche qui, vediamo che l'indice di produzione industriale e la generazione di RSU raggiungono il picco quasi allo stesso tempo, anche se, come nel caso dell'Italia, la produzione industriale sembra raggiungere il picco qualche anno prima.
Figura 10. Produzione di RSU e indice di produzione industriale della Francia.
Ci sono diversi altri casi che possono essere esaminati, per esempio il caso EU-27 mostra una tendenza in cui un picco della produzione industriale risulta essere quasi esattamente coincidente con quelli della generazione dei RSU. In generale, non sembra che esistano dati sufficienti per una dichiarazione definitiva sul fatto che il picco industriale preceda il picco dei RSU, anche se diverse serie di dati indicano che sia così. Tuttavia, è chiaro che i due picchi sono collegati e che la generazione di RSU non continua ad aumentare per sempre e tende a seguire la tendenza della produzione industriale.
5. Conclusioni
Come indicato da studi dinamici svolti diversi decenni fa [13], i ritorni gradualmente decrescenti dell'estrazione di risorse minerali condizionerà l'intero sistema industriale mondiale e, con esso, la quantità di rifiuti solidi prodotti. I dati e i modelli riportati nel presente studio indicano che il rallentamento della generazione di rifiuti è una tendenza robusta che appare in diverse regioni sviluppate del mondo e potrebbe essere interpretata come collegata al rallentamento della crescita industriale, a sua volta collegata all'aumento dei costi di estrazione di tutti i beni minerali [32]. In altre parole, il “Picco dei Rifiuti” potrebbe essere già avvenuto per quanto riguarda i rifiuti solidi urbani oppure sta per avvenire nel prossimo futuro. Questo risultato è una tendenza a lungo termine nella generazione dei rifiuti che si aggiunge ad altre tendenze a lungo termine come quella che vede un graduale cambiamento della composizione dei rifiuti solidi urbani. I dati su questo punto sono scarsi, ma sembra chiaro che migliori inpianti di trattamento stanno portando al recupero di più grandi quantità di metalli che, di conseguenza, non finiscono più nelle discariche [33,34]. E' chiaro da questi risultati che i “rifiuti” sono un'entità in continuo cambiamento. I dati disponibili non permettono una modellazione dettagliata delle tendenze mondiali dei rifiuti, ma i risultati del presente studio mostrano che il “problema dei rifiuti”, in termini di necessità di nuovi e costosi impianti, potrebbe essere spesso troppo enfatizzato nell'attuale dibattito, perché i decisori politici basano ancora la loro pianificazione sull'idea di un continuo aumento della quantità di rifiuti prodotta (per esempio, vedete [1]). Invece, se stiamo assistendo ad una tendenza al declino nella massa complessiva di rifiuti prodotti, la nostra priorità dovrebbe diventare migliorare il riciclaggio dei rifiuti solidi lavorando in direzione di un'economia ciclo chiuso.
Contributi dell'autore
Virginia Pierini ha fornito la massa di dati sull'estrazione mineraria necessari per questo articolo. Gli altri autori sono stati coinvolti principalmente con la modellazione e con l'assemblaggio dello studio.
Conflitti di interesse
Gli autori dichiarano di non avere alcun conflitto di interessi.
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