22/11/2022
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Il PVC-A: nascita, sviluppo e confronto degli impatti ambientali

Dal magazine edizione settembre/ottobre

Regno Unito: la nascita del PVC-A

Nel Regno Unito, su richiesta della North West Water, il principale ente gestore inglese e il laboratorio Pipeline Development Ltd. si adoperarono al fine di individuare un materiale in grado di:

  1. prevenire la corrosione
  2. evitare le rotture nel tempo
  3. resistere ai colpi d’ariete.

La ricerca evidenziò come i materiali utilizzati fino ad allora fossero soggetti a comportamenti diversi, ma in ogni caso predisposti a rotture, con conseguenti prestazioni non soddisfacenti nel tempo.

La svolta si ebbe combinando l’elevata resistenza meccanica rivelata dal PVC-U, nel corso di simulazioni delle reali condizioni di servizio, con il cloruro di polietilene (CPE). Questo segnò la nascita del PVC-A.

 

FITT e il PVC-A

FITT ha avviato il progetto FITT Bluforce e la produzione di tubazioni in PVC-A in Italia tra la fine del 2014 e l’inizio del 2015, dopo aver intuito l’incredibile potenziale di questo materiale e le sue peculiarità rispetto ai materiali tradizionalmente utilizzati nel settore delle infrastrutture irrigue e del Sistema Idrico Integrato.

Il PVC-A dove “A” sta per “alloy”, cioè lega, è costituito da due composti principali: il PVC-U e il cloruro di polietilene (CPE).

Il PVC-A racchiude in sé la resistenza del PVC-U e la duttilità del polietilene, dando origine ad un prodotto in grado di offrire un’elevatissima resistenza alla propagazione della cricca, principale causa di rottura durante l’esercizio delle reti in pressione.

Il PVC-A è stato impiegato da FITT per la realizzazione di FITT Bluforce, ed è in grado di garantire:

  • estrema duttilità e quindi assenza di rottura fragile
  • significativa resistenza all’urto e ai carichi puntuali anche alle basse temperature
  • elevata resistenza alla propagazione della cricca
  • ottima tolleranza agli attacchi chimici
  • inattaccabilità dalle correnti vaganti
  • peso inferiore, a parità di diametro, rispetto ai tradizionali tubi in resina e metallo
  • vantaggiosa sezione idraulica rispetto alle tubazioni in altri materiali termoplastici.

 

Il confronto tra gli impatti ambientali
del PVC-A e altri materiali

In uno studio curato dal CESQA* (Quality and Environmental Research Centre), Department of Industrial Engineering, University of Padova e pubblicato sul The Italian Association of Chemical Engineering, condotto secondo la norma EN 15804, viene riportato un ampio confronto tra il PVC-A con le principali alternative in commercio (PVC-U, PVC-O, PVC-M e PE), tutti riferiti a 1 kg e 1 metro di tubo (Marson et al., 2021).

Il PVC-A mostra risultati migliori rispetto alle altre leghe polimeriche.
Le categorie di cambiamento climatico (CC), acidificazione (AP), eutrofizzazione (EP), esaurimento delle risorse abiotiche (ADPE) e utilizzo totale delle risorse energetiche primarie non rinnovabili (TNRE) evidenziano le migliori prestazioni ambientali del PVC-A. D’altra parte, i risultati nelle categorie di impatto esaurimento dell’ozono atmosferico (ODP), di potenziale di formazione di ozono fotochimico (POCP) ed esaurimento delle risorse fossili (ADPF) sono peggiori per il PVC-A rispetto ad altre soluzioni polimeriche, diverse dal PE, che mostra impatti inferiori nella categoria di eutrofizzazione (EP), ma impatti maggiori nell’esaurimento delle risorse fossili (ADPF).

Le principali differenze si trovano nelle categorie ODP, ADPE e ADPF. La differenza per la categoria ODP è dovuta all’uso di diversi dataset per la caratterizzazione del PVC. Infatti, il dataset della Industry Data library (usata per il PVC) attribuisce al processo produttivo del PVC un’emissione nell’aria di CCl4 circa cinquecento volte maggiore rispetto al database Ecoinvent v3.5. Per la categoria ADPE le variazioni sono dovute alle diverse composizioni di stabilizzanti e coloranti. Le differenze nella categoria ADPF possono essere derivate solo da modelli diversi, poiché i risultati per PVC-U, PVC-O e PVC-M contrastano con quanto riportato per l’indicatore TNRE.

Questa ricerca ha presentato un’analisi approfondita delle prestazioni ambientali dei sistemi di tubazioni in PVC-A, fornendo un ampio confronto con le principali alternative sul mercato. Il PVC-A mostra riduzioni significative degli impatti in cinque delle otto categorie nel confronto basato su un chilogrammo di tubo. Questa tendenza viene evidenziata spostando l’analisi su un metro di tubo, dove il PVC-A ha un vantaggio grazie al suo peso ridotto.

 

Gli impatti certificati del sistema FITT Bluforce

FITT Bluforce è la prima piattaforma di prodotto in PVC-A a poter vantare il marchio EPD® in Europa, la dichiarazione ambientale di prodotto che fornisce dati certificati sul ciclo di vita dei prodotti, secondo gli standard internazionali ISO 14025 e EN 15804:2012+A2:2019.

La dichiarazione ambientale di prodotto di FITT Bluforce si basa sull’analisi del ciclo di vita (Life Cycle Assessment – LCA) condotta secondo regole e requisiti definiti nelle PCR (Product Category Rules) discusse e condivise fra i vari stakeholder – per rendere comparabili tra loro i dati e le informazioni relative a una data categoria merceologica.

L’analisi tramite LCA è uno strumento applicabile a tutti i prodotti o servizi e permette una visione olistica sui potenziali impatti ambientali associati ad un prodotto, processo o attività umana, dall’estrazione delle materie prime fino alla gestione del fine vita. Si tratta di un approccio olistico che evita di spostare il problema da una fase o categoria all’altra e prende in considerazione l’intera filiera.

L’EPD è un marchio che facilita la comunicazione tra:

  • il produttore – FITT
  • e gli interlocutori – enti, gestori di servizi idrici integrati, imprese edili

e che svolge un ruolo importante anche nell’ambito delle procedure di acquisto nel settore pubblico: FITT Bluforce e FITT Bluforce RJ rispettano infatti i requisiti per gli acquisti verdi delle Pubbliche Amministrazioni (Green Public Procurement) e quanto stabilito nei Criteri Ambientali Minimi (CAM) per il settore delle costruzioni e della manutenzione di strade ed edifici.

 

* Life Cycle Assessment of PVC-A polymer alloy pipes for the impacts reduction in the construction sector, Alessandro Marson, Alessandro Manzardo*, Mirco Piron, Andrea Fedele, Antonio Scipioni

 

 

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