L’ MDF, ampiamente utilizzato in edilizia ed in molti altri settori, è uno dei materiali più difficili da smaltire. I pannelli in MDF - medium-density fibreboard, sono molto utilizzati nell’industria delle costruzioni e dell’arredamento tuttavia, ed è un problema noto solo agli addetti ai lavori, il loro smaltimento non è ne economico ne semplice. Con questo articolo vorremmo esplorare lo stato attuale del mercato globale dei pannelli in MDF, le fonti di produzione e le soluzioni all'avanguardia per il suo riciclo, delineando un percorso verso una gestione più sostenibile.
Che Cos'è l'MDF e le Sue Applicazioni
Il Medium-density fiberboard (MDF), o fibra a media densità, è diventato uno dei materiali più utilizzati nell’industria globale delle costruzioni che, grazie alla sua versatilità, lo rende un materiale impiegabile anche nei settori dell’arredamento e del design d’interni. Quasi tutti i mobili che acquistiamo al giorno d’oggi sono realizzati in pannelli MDF con materiale proveniente da legno riciclato o grezzo. Questo prodotto in legno, apparentemente facile da fabbricare, ha guadagnato popolarità per la sua durabilità, economicità e adattabilità e, negli ultimi anni, ha contribuito alla crescita del mercato.
La nascita del pannello in fibra a media densità risale a quasi 100 anni fa, in California, dove William Mason, nel tentativo di trovare un metodo per utilizzare il cippato di scarto, una sera dimentica di spegnere i macchinari. Il giorno dopo, ciò che trova è un materiale già compattato in una sottile lastra resistente che la macchina aveva continuato a lavorare durante la notte. Si tratta di un materiale derivato del legno, composto da fibre di legno e resine, che è possibile produrre sia con legno nuovo sia riciclandone del vecchio (spesso si recupera anche dai mobili o per esempio si usano scarti di lavorazione, tondame e cascame).
I pannelli di MDF, commercializzati prevalentemente sotto forma di pannelli, sono fabbricati con un processo secco che parte proprio da queste fibre legnose le quali, sottoposte a calore e compresse, vengono ‘impastate’ con l’impiego di resine. Il risultato finale è composto circa dall’85% di fibre legnose. In realtà l’MDF è il prodotto più comune di questa lavorazione del legno. A seconda della densità finale del prodotto, infatti, si hanno tre tipi di pannelli:
- LDF a bassa densità
- MDF a media densità
- HDF ad alta densità
La Sfida del Riciclo dell'MDF: Il Problema della Formaldeide
L’ MDF, ampiamente utilizzato in edilizia ed in molti altri settori, è uno dei materiali più difficili da smaltire. Questo processo di produzione, che è senza dubbio virtuoso prevedendo il recupero del legno, è stato però spesso inficiato in passato dall’uso di resine ricche di “formaldeide“, un prodotto che oltre a essere molto probabilmente cancerogeno (oggi è classificato come a rischio “presunto o certo” e certamente in un prossimo futuro sarà bandito) trasforma l’ MDF in un rifiuto speciale che va conferito in apposite discariche, non può essere riciclato e non deve mai e poi mai essere bruciato.
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Oggi per fortuna i nuovi materiali disponibili hanno permesso di sostituire alla formaldeide delle bio-resine più sicure e certamente non cancerogene, tuttavia lo smaltimento dei vecchi pannelli è un problema ancora molto attuale. Con la mancanza di opzioni di riciclaggio, i tagli di produzione e l’MDF a fine vita vengono inceneriti o scaricati in discariche. Le regole di smaltimento per il legno sono particolarmente fumose. Al momento, tecnicamente, il legno non è conforme alla normativa europea UNI EN 13432:2002 relativamente ai materiali compostabili perché ha tempi di decomposizione più lunghi rispetto a quanto previsto dalla norma.
Un rapporto finanziato dall’Unione Europea nel 2022 afferma che oggi “non esiste un metodo commercialmente valido per riciclare i pannelli di fibra post-consumo in nuovi pannelli di fibra. Di conseguenza, i pannelli di fibre sono prodotti per lo più con legno vergine raffinato, cioè legno raccolto da foreste e residui di lavorazione delle segherie e della produzione di compensato”. Tuttavia, i pannelli di fibre post-consumo possono essere trasformati in altri prodotti industriali, quindi sempre meno rifiuti provenienti dal legno dovrebbero giungere in discarica.
Soluzioni Innovative per il Riciclo dell'MDF
L'Approccio della Startup Belga: Trasformazione in Carbone Attivo
Il progetto di una start up belga trova una soluzione al problema dello smaltimento di questo materiale, offrendo un'idea ecologica per il riciclo. I pannelli di MDF vengono portati ad elevate temperature in assenza di ossigeno, senza combustione, e divisi in due componenti. La missione della start up è di sviluppare le soluzioni di riciclaggio commerciale più ecologiche possibili per i rifiuti difficili da riciclare o non riciclabili come l’MDF. Questo processo converte l’MDF in un materiale di alto valore, contribuendo a rendere il mondo più pulito e trasformando i rifiuti di un settore in materia prima dell’altro, con l'obiettivo di creare valore dagli scarti MDF.
| Input | Processo | Output | Applicazione |
|---|---|---|---|
| Pannelli di MDF | Elevate temperature in assenza di ossigeno (senza combustione) | Syngas | Produzione di energia, base per processi chimici |
| Cenere (trasformata in carbone attivo) | Sistemi di filtraggio e depurazione di aria ed acqua |
Secondo il responsabile della creazione aziendale: “Ora che il riciclaggio del legno trattato e non trattato sta diventando obbligatorio in molti paesi, la nostra società porta sul mercato la sua tecnologia dirompente e il suo potenziale industriale avrà un enorme impatto positivo sull’economia circolare e sull’efficienza energetica”. Poiché le sostanze inquinanti presenti nell’acqua, nell’aria e nel suolo hanno un impatto sul pianeta, questo processo che converte l’MDF in un materiale di alto valore contribuisce a rendere il mondo più pulito. Gli obiettivi della start up sono il riciclaggio di rifiuti non riciclabili e creare valore dagli scarti MDF.
L'Eccellenza di FANTONI: Riciclo ad Alto Contenuto e Tecnologie Avanzate
Per quasi 150 anni, la FANTONI S.p.A. è stata un punto di riferimento nella produzione di prodotti in legno come i pannelli di fibra a media densità (MDF). Quattro anni dopo l’entrata in funzione di uno degli impianti di selezione più avanzati in Europa, la visita alla sede centrale conferma il successo duraturo di un progetto davvero visionario. In un settore dove molte aziende faticano a raggiungere il 15-20% di contenuto riciclato, grazie a STEINERT, FANTONI ora produce regolarmente pannelli in MDF di alta qualità con fino al 70% di materiale riciclato negli strati interni. La materia prima è il legno post-consumo, un flusso complesso e contaminato che può contenere chiodi, plastica, vetro, pietre e minerali.
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Per FANTONI l’affidabilità è fondamentale. La decisione di progettare internamente l’impianto di selezione richiedeva una tecnologia in grado di resistere a un funzionamento industriale continuo. Dopo quattro anni, il verdetto è chiaro: “La costruzione meccanica è molto robusta”, riflette Fantoni. “Dopo quasi quattro anni di funzionamento continuo, devo dire che avevamo ragione sul concetto sviluppato.” Proprio questa stabilità a lungo termine è la base del successo dell’azienda. Il successo dell’azienda FANTONI si basa su un processo di selezione multifase, per il quale STEINERT è stata scelta come fornitore unico per le tecnologie di selezione: un vantaggio fondamentale che elimina la complessità del coordinamento di più fornitori.
Il processo include la Rimozione dei contaminanti densi con separatori a trasmissione a raggi X STEINERT XSS® T, che eliminano materiali pesanti, come vetro e pietre. “I raggi X fanno un ottimo lavoro nell’estrarre materiali che potrebbero essere pericolosi per il processo stesso”, osserva il Sig. L'ultimo e determinante passaggio è dedicato alla Purezza del legno e separazione delle tipologie, gestito dai sistemi STEINERT UniSort, potenziati dalla tecnologia proprietaria di imaging iperspettrale (HSI). La tecnologia HSI utilizza un’analisi spettrale avanzata per identificare la composizione del materiale a livello molecolare, consentendo la separazione precisa di diverse tipologie di legno e la rimozione affidabile dei contaminanti, incluse le plastiche nere, difficili da identificare con metodi tradizionali. Diversamente dagli approcci convenzionali, che richiedono complesse sovrapposizioni con l’intelligenza artificiale, la tecnologia HSI di STEINERT offre una soluzione nativa e affidabile che riduce la complessità e i costi operativi.
La collaborazione è andata ben oltre la fornitura di macchinari, perché si è trattato di una vera e propria partnership ingegneristica. Marco Fantoni sottolinea l’importanza dei test eseguiti su vasta scala presso il centro di prova STEINERT di Colonia: “Il rapporto è stato ottimo. Questa partnership ha incluso anche supporto diretto in loco durante la complessa fase di avviamento, dove i team di STEINERT hanno lavorato per ottimizzare le macchine in funzione dei diversi flussi di materiali. “La fase di avviamento è stato un passaggio cruciale, in cui abbiamo dovuto dimostrare l’efficienza in termini di pulizia e imparare a ottimizzare le impostazioni della macchina”, riflette Fantoni.
Forse il traguardo più importante raggiunto dell’azienda FANTONI è stato l’introduzione di un processo pionieristico che ricicla non solo il legno usato, ma anche i pannelli stessi di MDF a fine vita nel proprio processo. “Possiamo reintrodurre anche scarti di MDF nel processo, ed è molto importante perché il problema del riciclaggio dell’MDF è noto da tempo”, spiega Marco Fantoni. Oggi FANTONI produce un pannello MDF a tre strati, in cui il legno vergine forma le superfici esterne perfette, mentre l’interno è costituito da materiale riciclato, lavorato su una pressa di 65,5 metri, la più lunga d’Europa. L’azienda sostiene con rigore scientifico i propri obiettivi per la tutela ambientale, investendo in studi di analisi del ciclo di vita (LCA) e in dichiarazioni ambientali di prodotto (EPD). Lo stabilimento FANTONI dimostra che raggiungere il 70% di contenuto riciclato nei pannelli in legno di alta qualità richiede una tecnologia di provata validità ed eccellenza ingegneristica. I produttori alla ricerca di soluzioni produttive sostenibili simili possono avvalersi delle tecnologie di selezione avanzate e delle competenze ingegneristiche di STEINERT per raggiungere ambiziosi obiettivi ambientali ed eccellenza operativa.
L'MR è un pannello in MDF a tre strati costituito da più del 50% di materiale riciclato, pulito e selezionato per essere utilizzato nello strato interno del pannello. Grazie a selettori a raggi X e infrarossi, magneti e separatori a correnti parassite (ECS), il nuovo impianto di pulizia del legno riciclato rimuove qualsiasi impurità (inerti, vetro, sassi, metalli, plastiche). Il materiale così selezionato garantisce prestazioni ottimali per lo strato centrale del pannello MR. La gamma è certificata CE e disponibile in versione CARB phase 2 - EPA o E 1/2 a bassissima emissione di formaldeide. A richiesta i prodotti possono essere certificati FSC® o PEFC.
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L'Importanza della Vagliatura e Separazione nel Riciclo del Legno
Per la produzione dei pannelli medium density fibreboard è di centrale importanza l’utilizzo di soluzioni di vagliatura innovative nel processo di riciclo e trattamento del legno per l’ottenimento di fibre riciclate di alta qualità. Il vaglio svolge un ruolo cruciale nel garantire che le fibre di legno soddisfino le specifiche di qualità e di efficienza produttiva richieste per la produzione dei pannelli MDF. La vagliatura meccanica del legno di scarto fornisce un processo di pulizia approfondito per separare il materiale necessario da elementi contaminanti quali sporcizia, aggregati, plastica e altre impurità.
Con questo articolo vorremmo esplorare lo stato attuale del mercato globale dei pannelli in MDF, le fonti di produzione e mostrarti il vaglio stazionario Hexact al lavoro con il legno in un impianto produttivo italiano. Il cliente tratta circa 60 T/H di rifiuti di legno di dimensioni non omogenee. Il vaglio Hexact 6000 tratta quest’ultima frazione, già lavorata dal trituratore, ulteriormente per eliminare eventuali elementi contaminanti come plastica, stracci, carta e inerti dal legno e ottenere così un’ulteriore frazione fine che continua il suo ciclo nell’impianto di produzione. L’operato del vaglio ha un grande impatto sulla qualità delle fibre di legno finali che vengono impiegate per la produzione di pannelli MDF, perciò la tecnologia scelta per svolgere correttamente il lavoro è di estrema importanza. I vagli Hexact offrono anche un ridotto consumo energetico, con entrambi i vagli dotati di motori elettrici da 7,5 kW (4 per l’Hexact 8000 e 2 per l’Hexact 6000), e una ridotta usura del trituratore. Se sei alla ricerca di un sistema di vagliatura per il tuo impianto e sei curiosi di saperne di più sui nostri prodotti, non esitate a metterti in contatto con uno dei nostri esperti.
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Il Mercato Globale dell'MDF e la Sostenibilità
Ogni anno vengono prodotti oltre 70 milioni di tonnellate di MDF in tutto il mondo. Secondo l’ultimo rapporto di Research and Markets, il mercato globale dei pannelli MDF sta vivendo una crescita costante, trainata dall’aumento della domanda e del consumo nell’industria delle costruzioni e dell’arredamento. L’aumento dell’urbanizzazione e l’incremento della domanda di materiali da costruzione sostenibili ed economici sono gli altri due fattori chiave per la crescita del mercato. In termini di mercati di produzione, secondo i dati del 2017, la Cina è il maggior produttore di pannelli in MDF, mentre Turchia e Germania sono in testa in Europa.
Ora resta una sola domanda: da dove proviene tutto il legno per la produzione dei pannelli? Vengono utilizzati entrambi, poiché il processo di produzione dei pannelli MDF si basa sulle fibre di legno come componente chiave. L’industria sta abbracciando sempre più le fibre di legno riciclate come alternativa sostenibile al legno vergine, ma la verità è che anche le materie prime sono molto utilizzate. Alcuni rapporti affermano che, almeno in Europa, i pannelli MDF sono realizzati principalmente con materiali riciclati, sempre la soluzione preferibile. D’altra parte, alcuni pannelli di fibre di legno a media densità sono ancora prodotti utilizzando materie prime, tipicamente provenienti da foreste gestite in modo sostenibile. Con l’evoluzione del mercato, la percentuale di legno riciclato per la produzione di MDF continuerà probabilmente ad aumentare, rafforzando ulteriormente l’impegno dell’industria verso la sostenibilità.
Il Progetto ECOREFIBRE: Ricerca e Sviluppo per il Riciclo dell'MDF
Dal 3 al 5 maggio 2023 si è tenuto a Oslo il terzo partner meeting del progetto ECOREFIBRE. Il programma dei lavori ha previsto l’illustrazione dello stato di avanzamento di tutte le attività. In particolare, prosegue l’attività di modellazione della quantità di rifiuti di MDF attuali e previsti nei prossimi decenni, e si stanno preparando le prime demo industriali sia sulla parte di sorting, di separazione dei residui di MDF dal flusso generico dei rifiuti legnosi (sia rifiuti di processo che post consumo) necessario per rendere possibile l’approvvigionamento di scarti di MDF utilizzabili per specifici scopi. FederlegnoArredo insieme a EPF, l’associazione europea dei produttori di pannelli a base legnosa, segue la parte di comunicazione di queste attività, ricordando che attualmente una parte dei rifiuti di MDF è già riciclato all’interno dei cicli di produzione dei pannelli truciolari. La prossima riunione di progetto si terrà a Parigi a novembre 2023 e avverrà a valle della consegna dei primi risultati previsti dal progetto per diverse attività.
Politiche per la Gestione dei Rifiuti e l'Economia Circolare
Nell’ottica della decrescita la gestione dei rifiuti va finalizzata prioritariamente alla loro riduzione e solo in seconda battuta al riuso e al riciclaggio delle materie prime secondarie di cui sono composti. L’obbiettivo di fondo a cui tendere si può riassumere nella formula zero rifiuti. In questo contesto, la raccolta differenziata è l’ultimo degli strumenti organizzativi utilizzabili per recuperarne e riutilizzarne la maggiore quantità possibile. Se il paradigma della crescita non viene messo in discussione, la politica dei rifiuti viene impostata principalmente sulla raccolta differenziata di una parte dei materiali dismessi e l’incenerimento del rimanente. Il contesto culturale di riferimento di questa metodologia è l’ossimoro dello sviluppo sostenibile. In tale contesto si dà per scontato che la crescita della produzione di merci comporti una crescita dei rifiuti.
Poiché di conseguenza aumentano i loro ingombri fisici e il loro impatto ambientale, si propone di ridurre queste conseguenze collaterali indesiderate riciclandone una parte e spacciando per distruzione dell’altra la sua trasformazione in fumi. Tuttavia, se i rifiuti aumentano, la raccolta differenziata diventa una fatica di Sisifo che non ridimensiona il problema ma si limita a rallentare la velocità con cui cresce, mentre la liberazione degli spazi fisici che si ottiene con l’incenerimento, oltre a emettere CO2 aumentando l’effetto serra, riempie l’atmosfera di veleni, micro e nano polveri dagli effetti devastanti sulla salute umana e sugli ambienti. Al contempo distrugge materiali riutilizzabili e produce quantità di energia molto inferiori a quelle che sono state necessarie a produrli. I danni economici che genera sono direttamente proporzionali ai danni ambientali.
Ecco alcune proposte per realizzare una politica dei rifiuti finalizzata a ridurli e successivamente a riutilizzare e a riciclare le materie prime di cui sono composti gli oggetti al termine della loro vita utile:
- Incentivazione del passaggio dalla commercializzazione dei beni durevoli alla commercializzazione dei servizi che offrono. Questo passaggio in parte è già avvenuto nell’industria: non si comprano fotocopiatrici, ma il servizio di fotocopiatura; non si comprano le automobili ma si paga un leasing; non si comprano combustibili ma il servizio calore. Può avvenire anche nel settore civile: il servizio del freddo al posto del frigorifero, il servizio di televisione al posto del televisore eccetera. Se l’hardware resta di proprietà del produttore, a lui spetta lo smaltimento. Pertanto diventa suo interesse che aumenti la durata degli oggetti e che la progettazione venga effettuata in funzione della riparabilità e del recupero dei materiali di cui sono composti quando vengono dismessi.
- Smaltimento degli imballaggi a carico di chi li utilizza per il trasporto delle merci.
- Tassazione dei vuoti a perdere.
- Abolizione delle condizioni di privativa alle aziende controllate dagli enti locali nella gestione e trattamento dei rifiuti. Assegnazione della gestione e del trattamento dei rifiuti con gare d’appalto finalizzate a ridurre al minimo le percentuali da conferire allo smaltimento.
- Abolizione della tassa raccolta rifiuti e applicazione in tempi rigidamente definiti di una tariffa commisurata alle quantità di rifiuti indifferenziati conferiti allo smaltimento.
- Incentivazione dei più efficienti sistemi di raccolta differenziata controllata e del trattamento meccanico-biologico della frazione residua di rifiuti indifferenziati.
- Gestione economica delle materie prime recuperate dalla raccolta differenziata. Poiché il riciclaggio della materia è più conveniente economicamente dell’energia ricavabile dall’incenerimento (anche per le frazioni combustibili: con la raccolta differenziata del legno conviene di più fare truciolati che alimentare stufe), chi ricicla è disponibile a pagare di più, chi vende guadagna di più e l’ambiente è più tutelato.
- Introduzione di una rigida normativa di controllo per verificare il riuso e il riciclo dei materiali provenienti dalle raccolte differenziate.
- Incentivazioni fiscali alla vendita di prodotti ottenuti da materiali riciclati.
- Autorizzazione alla combustione del solo CDR (combustibile derivante da rifiuti) proveniente dalla raccolta differenziata delle frazioni combustibili, con un potere calorifico non inferiore alle 6000 chilocalorie al chilo e solo se i kWh prodotti sono sostitutivi di altrettanti kWh termoelettrici.