Promuovere l'economia circolare nel settore marittimo

Si potrebbe pensare agli aeroporti e ai porti marittimi come infrastrutture passive, che si limitano a facilitare la circolazione di persone e merci. Infatti, questi hub strategici competono attivamente per attrarre le attività delle compagnie di trasporto. Nel settore dei trasporti marittimi, i porti di maggior successo si distinguono per i tassi di movimentazione delle merci, la connettività multimodale, l'automazione, la digitalizzazione e i prezzi competitivi per il carburante e altri servizi.

Un porto sicuro per i rifiuti marini oleosi

Oggi, le società di trasporto marittimo si aspettano anche che i porti forniscano servizi ambientali per aiutarle a rispettare normative sempre più severe. Un servizio fondamentale è quello degli impianti portuali di raccolta (Port Reception Facilities, PRF), che ricevono, trattano e smaltiscono in modo sicuro i rifiuti prodotti dalle navi. In quanto misura fondamentale per ridurre l'inquinamento marino, i PRF svolgono un ruolo essenziale nella prevenzione degli scarichi illegali di acque di sentina e fanghi, garantendo che le navi rispettino gli obblighi previsti dalle leggi internazionali in materia di inquinamento marino, note nel settore come "MARPOL".

Non è una questione di poco conto. Le navi mercantili arrivano solitamente in porto con grandi quantità di acqua di sentina (una miscela di olio, acqua e altri contaminanti), fanghi (residui pesanti derivanti dai processi di purificazione del carburante) e altri oli di scarto. Ogni anno nel mondo vengono prodotti circa 2,5 milioni di tonnellate di rifiuti oleosi, di cui oltre un milione di tonnellate di liquidi difficili da riciclare vengono smaltiti nei porti europei.

Nel porto del Pireo in Grecia, che nel 2024 era al quinto posto tra i principali porti container europei, l'Hellenic Environmental Center (HEC) gestisce un impianto all'avanguardia per la gestione dei rifiuti, specializzato nel trattamento dei rifiuti petroliferi generati dalle navi. L'HEC si distingue nella gestione dei fanghi oleosi grazie al suo approccio basato sull'economia circolare, incentrato sul recupero degli idrocarburi e sulla conversione dei rifiuti in combustibile. 

I separatori e i decanter GEA trasformano un problema in una risorsa preziosa

In un progetto in due fasi risalente al 2015, HEC ha incaricato PanMarine & Industrial Services Ltd., agente ufficiale e distributore di GEA in Grecia, di occuparsi del trattamento centrifugo delle emulsioni, una fase fondamentale nel processo di trattamento multifase degli oli usati che comporta legami difficili da rompere tra idrocarburi e acqua. Ciò ha incluso la progettazione dettagliata del processo, la fornitura di tutte le attrezzature, la supervisione dell'installazione, l'avviamento e la messa in servizio, nonché l'assistenza tecnica post-vendita, inizialmente per un decanter a tre fasi GEA (nel 2015) e successivamente per un decanter a due fasi GEA e due separatori OSE 80 (nel 2018). 

Il proprietario e direttore di PanMarine, Vangelis Doussis, illustra una delle sfide principali nel trattamento dei rifiuti oleosi. "I carichi consegnati alle strutture dalle navi contengono composizioni sempre diverse di acqua, sale, oli e solidi. Quindi, non esiste un prodotto standard", afferma. Come spiega Doussis, il composto stesso è potenzialmente esplosivo perché il petrolio greggio contiene frazioni leggere – molecole più piccole con punti di ebollizione più bassi utilizzate, ad esempio, nella produzione di benzene o gas per cucinare – ed è tossico a causa della presenza di idrogeno solforato. A complicare ulteriormente il processo, la separazione risulta difficile a causa della differenza minima di densità tra l'olio combustibile pesante e l'acqua. "Affrontiamo questa sfida avvalendoci della nostra esperienza, combinata con il vasto know-how di GEA e i suoi decanter all'avanguardia", afferma Doussis. "Personalmente, sono molto orgoglioso di aver fatto parte del team che ha progettato questo sistema e lo ha reso operativo".

Per GEA si è occupato del progetto Markus Arndt, Product Sales Manager Oil & Gas and Energy. "Il trattamento di questi rifiuti petroliferi richiede centrifughe altamente efficienti, un'atmosfera di azoto per controllare il rischio di esplosione e un buon pretrattamento a temperature di 100 gradi per ridurre in modo sicuro la viscosità", afferma Arndt. "Allo stesso tempo, è necessario utilizzare demulsionanti o polimeri poiché l'acqua e l'olio hanno legami molto forti. Per consentire alle raffinerie e ai clienti che utilizzano combustibili alternativi di impiegare l'olio recuperato, è necessario rispettare i valori massimi consentiti per il contenuto di acqua nell'olio". 

Il processo inizia con centrifughe decanter che separano la maggior parte dei solidi. Nella seconda fase, la frazione oleosa, che contiene ancora acqua residua e particelle solide fini, viene fatta passare attraverso un separatore-raffinatore. I separatori olio-acqua perfezionano ulteriormente il processo rimuovendo l'acqua in eccesso, riducendo i costi di smaltimento e migliorando la qualità dell'olio recuperato. 

"È fondamentale disporre di una macchina che consenta un processo variabile, e questa è una delle caratteristiche più sorprendenti dei decanter utilizzati nella joint venture tra PanMarine e GEA in Grecia", afferma Arndt. "Questi particolari decanter sono skid plug-and-play completamente attrezzati per una facile integrazione in qualsiasi sistema. Sono preassemblati e pre-collaudati nel nostro stabilimento, con una capacità che varia da 1000 litri all'ora per piccole produzioni a 20.000 litri all'ora per trattamenti su larga scala. Questo caso specifico ha riguardato la progettazione completa di un impianto MARPOL in stretta collaborazione con PanMarine e HEC".

Cosa rende la tecnologia delle centrifughe GEA così eccezionale? Doussis spiega il vantaggio di GEA come segue: "La macchina è un decanter di separazione altamente efficiente con una notevole capacità". Arndt aggiunge: "Inoltre, i sistemi di azionamento di questi decanter dispongono di un ampio campo di regolazione, che a sua volta consente di ottenere un altrettanto ampio campo di velocità differenziali, risultando estremamente flessibili e ideali per prodotti soggetti a forti variazioni".

Dal punto di vista ambientale, i vantaggi del trattamento dei fanghi oleosi sono evidenti: I decanter e i separatori autopulenti GEA separano le miscele oleose problematiche in acqua, solidi e oli nel modo più ecologico possibile. "Il trattamento consente l'estrazione efficiente di materie prime molto richieste. Queste vengono poi messe a disposizione delle navi come oli separati ad alto potere calorifico, direttamente dalla società MARPOL o da una raffineria locale a valle, con la possibilità di vendere l'olio come olio combustibile con un permesso speciale. Il riciclaggio dell'olio consente quindi di risparmiare risorse, in particolare olio combustibile pesante", afferma Arndt. "E c'è un vantaggio anche per quanto riguarda l'acqua: la fase acquosa separata può essere processata in un impianto di trattamento delle acque a valle in modo tale da poter essere scaricata in modo sicuro nell'ambiente".

Tranquillità e risparmio sui costi per le società di trasporto marittimo

Garantendo il massimo recupero dell'olio, questi sistemi riducono la quantità di rifiuti non trattati smaltiti, rendendo i PRF più convenienti dal punto di vista economico per le società di trasporto marittimo. "Dal punto di vista dei costi per l'armatore, il potenziale di risparmio è enorme grazie ai costi di consegna notevolmente inferiori", afferma Doussis, che confronta il prezzo di HEC con quello che le aziende dovrebbero pagare per uno smaltimento sicuro senza trattamento. In definitiva, l'elevata efficienza della tecnologia centrifuga GEA è fondamentale per mantenere bassi i costi e pulite le acque oceaniche. 

"La missione principale di un PRF è prevenire lo scarico illegale di rifiuti e garantire che lo smaltimento in conformità con le convenzioni MARPOL sia accessibile ed economicamente sostenibile per le società di trasporto marittimo", afferma Doussis. "Se le tariffe sono troppo elevate, gli operatori marittimi potrebbero essere spinti a ricorrere ad alternative più economiche ma più rischiose, come lo scarico dei rifiuti in porti con controlli meno rigorosi e politiche di scarico inadeguate, mettendo a rischio gli ecosistemi oceanici". 

L'impianto dell'HEC al Pireo è stato il primo della serie di Global Green Ports, un gruppo privato costituito da una rete dinamica di aziende ambientali situate in posizioni strategiche, ovvero Grecia, Germania, Gibilterra e Malta. Il gruppo mira ad ampliare la propria infrastruttura di protezione ambientale ai porti di tutto il mondo soggetti alla normativa MARPOL.

"Trattiamo circa il 20% dei rifiuti oleosi MARPOL dell'Unione Europea", afferma Georgia Reppa, Responsabile Ricerca e Sviluppo presso HEC. "Si tratta di una responsabilità enorme, ma anche di un'opportunità straordinaria per promuovere un'industria marittima più pulita e circolare. In collaborazione con partner come GEA, garantiamo la salute e la sicurezza sia dell'ambiente che del nostro team, convertendo al contempo questi rifiuti in preziose fonti di energia combustibile che possono essere reintrodotte sul mercato".