Life Cycle Assessment (LCA) di un infisso in alluminio con decorazione effetto legno

Sergio Maida

Il sistema di decorazione Ezy protagonista di una tesi di laurea magistrale al Politecnico di Milano

I sistemi di verniciatura basati sull’utilizzo di vernici in polvere termoindurenti sono tra i più diffusi nel settore dei rivestimenti.
Una delle loro applicazioni più importanti consiste nella verniciatura e decorazione di manufatti di alluminio ad uso architettonico.

In questa categoria rientrano gli estrusi in alluminio utilizzati per gli infissi, che vengono verniciati sia per motivi funzionali che per aggiungere un significativo valore estetico e di design al manufatto.

Una delle tecniche impiegate per la decorazione ad effetto legno dei profilati in alluminio è il processo polvere su polvere, tecnologia conosciuta con il marchio Ezy®. L’azienda proprietaria del marchio, la DFV, è un’azienda italiana leader nella verniciatura e decorazione di laminati e profilati in alluminio per uso architettonico e industriale.

Con sede in Puglia, in Sicilia e in Veneto, e all’estero in Brasile ed in Australia, l’azienda è riconosciuta in tutto il mondo per la qualità dei suoi prodotti e per la continua innovazione applicata nei suoi processi.

La tecnica di decorazione polvere su polvere consiste nella deposizione di due distinti layer di vernice in polvere che vengono co-polimerizzati, ottenendo in tal modo particolari effetti che riproducono fedelmente le essenze naturali del legno. Il mio lavoro di tesi, dal titolo “Life Cycle Assessment of the Powder-on-Powder Ezy woodeffect decoration on aluminium window frames”, ha riguardato l’analisi del ciclo di vita (Life Cycle Assessment – LCA) di un infisso in alluminio, considerato come functional unit, costituito dai profili sottoposti al processo di decorazione effetto legno Ezy®, con lo scopo di esplorare l’impatto ambientale del processo e di perfezionarne la sostenibilità. É stata sviluppata un’analisi cradle-to-gate, cioè considerando l’impatto ambientale dall’estrazione delle materie prime fino all’assemblaggio del prodotto finito ed escludendo quindi le fasi di installazione, utilizzo e smaltimento finale. La tesi è stata svolta sotto la supervisione del Prof. Giovanni Dotelli, della Dott.ssa Valeria Arosio del laboratorio Materials for Energy and Environment del Politecnico di Milano e della Dott.ssa Martina Montinaro, responsabile Ricerca & Sviluppo della DFV.

Si sono analizzati i processi dei tre siti produttivi italiani della DFV, situati a Surano (LE), Favara (AG) e Meolo (VE). Le analisi di inventario degli stabilimenti si sono svolte basandosi sui dati primari di produzione dell’anno 2020, considerando le distanze di trasporto dai fornitori e l’assemblaggio dell’infisso effettuato da parte dei clienti della DFV. La fase di analisi degli impatti (Life Cycle Impact Assessment – LCIA) è stata condotta tramite i metodi di caratterizzazione previsti dalla normativa EN 15804+A2, calcolando i relativi indicatori di impatto per mezzo del software SimaPro.

PROFILI DI ALLUMINIO EFFETTO LEGNO DECORATI CON LA TECNOLOGIA EZY®

Gli impatti ambientali degli infissi costituiti dai profili trattati presso i tre stabilimenti sono stati confrontati tra loro, per poter stabilire quali caratteristiche dei processi, della supply chain e delle operations di ciascun sito produttivo influenzano maggiormente l’impronta ambientale dell’azienda.

Considerando l’impatto ambientale del solo processo di decorazione, le polveri di poliestere utilizzate per il rivestimento del profilo costituiscono la maggiore causa di impatto per ognuna delle categorie prese in considerazione. Confrontando i risultati ottenuti dall’analisi della catena del valore di ciascun stabilimento, è emersa una sostanziale omogeneità tra gli impatti ambientali dei siti produttivi italiani. Tuttavia, l’analisi particolareggiata svolta è servita ad individuare i fattori critici o virtuosi caratterizzanti ciascun sito. Le principali differenze sono rappresentate da:

• un minore Water Deprivation Potential che caratterizza il water footprint se il sito produttivo è equipaggiato da un impianto di recupero delle acque piovane, utilizzate durante la fase di pretrattamento delle barre di alluminio;
• un maggiore impatto ambientale relativo alle emissioni causato da siti produttivi posti a distanze maggiori dai fornitori;
• un minore impatto ambientale per tutte le categorie di impatto (ad eccezione del Global Warming Potential) se si utilizza metano come fonte di energia termica anziché GPL.

Per quanto concerne, invece, l’impatto ambientale di un infisso in alluminio, le principali fonti di emissione riguardano l’estrazione delle materie prime e il processo di estrusione dell’alluminio. Considerando l’impatto ambientale complessivo dell’infisso, il processo di decorazione polvere su polvere incide in maniera minima (circa il 10%) per ognuna delle categorie di impatto ambientale previste dalla normativa di riferimento.

Come emerso da questo lavoro di tesi, poiché l’impatto ambientale dell’infisso in alluminio è fortemente influenzato dalle emissioni dovute all’estrazione e al processo di estrusione dell’alluminio, la più importante strategia per diminuire significativamente l’impatto ambientale del processo è quella relativa all’implementazione di un sistematico e sostenibile processo di riciclo della materia prima.

Infatti, aumentando la quantità di alluminio secondario nei profili di alluminio si otterrebbe un risparmio di circa il 95% [1] dell’energia necessaria per produrre alluminio partendo dal minerale. In tal senso, bisognerà implementare un piano di sostenibilità lungo l’intera catena del valore in cui opera la DFV, coinvolgendo i fornitori di alluminio grezzo. La sfida da realizzare per migliorare l’impronta ecologica sarà quella di perfezionare l’intero processo produttivo aumentandone la sostenibilità, senza però intaccare la qualità del prodotto. Da questa analisi sono emerse inoltre ulteriori possibili strategie, relative ad interventi specifici per i siti produttivi dell’azienda. Tra queste, sono rilevanti:

• l’implementazione e/o potenziamento di un efficiente sistema di recupero delle acque piovane per alimentare il tunnel di pretrattamento dei profili;
• l’installazione di un impianto fotovoltaico sui tetti degli stabilimenti in grado di contribuire al consumo energetico richiesto durante il processo produttivo;
• un sistema di approvvigionamento di materie prime più sostenibile dal punto di vista dei materiali scelti e della logistica;
• la trasformazione di ciò che oggi è considerato e trattato come un rifiuto in una risorsa riutilizzabile nella stessa catena del valore dell’azienda o in altri contesti, come dimostrato da diversi studi. Ad esempio, le polveri di scarto di verniciatura potrebbero essere riusate invece di essere smaltite come rifiuti speciali.

Questa ricerca costituisce soltanto il primo passo verso l’obiettivo fissato dall’azienda di raggiungere una sempre maggiore sostenibilità ambientale nella sua attività. L’analisi sviluppata in questo lavoro di tesi necessita di essere integrata e completata in ottica cradle-to-cradle, ovvero includendo tutte le fasi di fine (prima) vita del prodotto, quali il suo utilizzo e manutenzione e la sua disinstallazione, e chiudendo il ciclo di vita con un nuovo inizio, che prevede il riciclo del prodotto con l’intento di farne scaturire un nuovo oggetto.

È proprio dalla possibilità di costruire una ciclicità nell’utilizzo dell’alluminio che ci si aspetta il maggior beneficio in termini di sostenibilità ambientale. Infatti, la caratteristica dell’alluminio di essere un materiale con riciclabilità potenziale infinita e completa lo rende certamente uno dei materiali più importanti per il futuro del pianeta, sul quale investire le nostre risorse e sul quale puntare con le nostre ricerche. Un’attività molto importante nel percorso di transizione ecologica intrapreso dall’azienda è quella volta a stimolare il cambiamento della cultura e della mentalità aziendali, portandole verso l’obiettivo comune di cercare e raggiungere un vantaggio competitivo che sia compatibile, e anzi generato, dalla maggiore sostenibilità raggiunta.