Quali tecnologie ci riserverà il futuro? Tutto è possibile, certo è che i semiconduttori rappresentano un importante esempio dello sviluppo moderno.
Tuttavia, come tante volte in passato, è necessario soffermarsi sull’importanza di un vitale concetto: anche lo sviluppo tecnologico “green”, quello che fa da comune denominatore alla cosiddetta “transizione ecologica”, non è esente da rischi.
Ecco perché importante risolvere i conti con il passato: grazie all’esperienza acquisita si potrà evitare il verificarsi di effetti collaterali nel prossimo futuro.
Oggi scopriamo la soluzione ad uno dei più importanti problemi dell’affascinante e sempre più cruciale industria dei semiconduttori.
Una soluzione che si basa su un elemento naturale diffusissimo, il che rende ragione di ritenere anche anche il suo uso per scopi ambientali è possibile fin da subito.
Come spesso accade, dai rifiuti si possono ottenere grandi risultati.
A proposito di economia circolare, di sviluppo sostenibile e soluzioni ecologiche, le soluzioni abbondano già adesso.
Semiconduttori Sempre Più Cruciali
L’industria dei semiconduttori riveste un ruolo molto importante nel mondo.
Dal punto di vista strategico e geopolitico, si sta giocando una specie di “guerra” tra vari apesi che si contendono il predominio sulla possibilità di fornire queste tecnologie a tutti gli altri.
In questo senso, le ricadute ambientali sono molteplici, anche se spesso non se ne fa menzione.
In particolare, sono due gli elementi ai quali dobbiamo prestare la massima attenzione.
Il primo, è senza dubbito quello legato alla estrazione delle materie prime che rappresentano la base su cui lavorare per realizzare il prodotto finito.
I metalli rari e tutto quanto pertiene alla componentistica, al momento dell’estrazione rappresenta un problema ambientale di non pcoo conto.
Ce ne occuperemo in successive occasioni.
C’è però un’altra cosa di grande importanza da sapere.
Il Problema Dell’Acqua Nell’Industria Dei Semiconduttori
Proprio come in altri casi (ad es. quella farmaceutica), l’industria dei semiconduttori deve fronteggiare un problema serio per quanto riguarda l’uso dell’acqua.
Infatti, per la realizzazione di un prodotto di qualità, è necessario utilizzare acqua ultrapura.
Si tratta di un’acqua che è stata purificata in modo specifico, per ottenere un elevatissimo livello di purezza.
Tale acqua, pertanto, è particolarmente preziosa ed un suo utilizzo massiccio è particolarmente negativo per l’approvvigionamento idrico a scopi industriali.
Prorpio in questo senso, viene in soccorso un particolare rifiuto organico, molto diffuso.
I Fondi Di Caffè In Soccorso Dell’Industria Dei Semiconduttori
E’ dunque importante ovviare al problema del continuo approvvigionamento (e quindi dell’eccessivo consumo) di acqua ultrapura .
Così, l’industria dei semiconduttori ha cominciato a pensare alla possibilità di riciclare l’acqua già utilizzata.
Per lo scopo, si è pensato alla possibilità di utilizzare speciali filtri in grado di purificare l’acqua già usata e renderla ri-utilizzabile al posto dell’acqua ultrapura.
Tali filtri devono avere una capacità di purificazione maggiore di quelli già usati.
Pertanto, è stato necessario fare ricerche accurate: al termine, si è notato che i fondi di caffè, una volta pirolizzati ed addizionati di persolfato, possono svolgere un lavoro egregio.
Il Problema E’ L’Urea
Il grande ostacolo al riutilizzo dell’acqua nell’industria dei semiconduttori, è rappresentato dalla presenza dell’urea.
La rimozione efficace dell’urea consentirebbe infatti di recuperare l’acqua in precedenza utilizzata e produrre più efficacemente nuova acqua ultrapura.
Poterlo fare con costi ridotti e con sistemi replicabili, sarebbe un grande vantaggio.
In tal senso, i fondi di caffè hanno dimostrato di saper rimuovere una percentuale elevata di urea dall’acqua riciclata.
Questo risultato non si verifica sempre costantemente, ecco perché si tratta di una soluzione incoraggiante, che necessita di alcuni aggiustamenti.
Tuttavia, la strada è tracciata.
Acqua Più Pura Per La Produzione Dei Semiconduttori
In termini numerici, si ha quanto segue.
Con l’uso di 0.2 g/L di Biochar derivato dai fondi di caffè, aggiunti a 2.0 g/L di persolfato, si può arrivare a rimuovere anche il 73% dell’urea dall’acqua riciclata.
Un ottimo risultato, che consente di usare questa acqua per la preparazione di nuova acqua ultrapura.
Le concentrazioni sopra elencate sono risultate quelle migliori in assoluto, tuttavia è possibile applicarne anche altre, a seconda delle particolari condizioni dell’acqua da trattare con il metodo.
Per quanto poi riguarda la produzione del Biochar a partire dai fondi di caffè, la procedura è ben dettagliata e particolarmente “tecnica”.
Non è questa la sede per approfondire, basti però considerare che ogni stabilimento che faccia capo al settore industriale dei semiconduttori non avrebbe alcuna difficoltà a metterla in opera.
Una Soluzione Duttile Per Garantire La Produzione Dei Migliori Semiconduttori
Ci sono altri vantaggi da ricordare.
Primo fra tutti, il fatto che l’aggiunta del Biochar derivato dai fondi di caffè + persolfato permette di ottenere questo buon risultato di rimozione dell’urea a diversi valori di pH dell’acqua.
Infatti, la soluzione ha dimostrato grande efficacia in un range di pH che varia da valori di 3 fino a 10.
Un ventaglio di possibilità molto ampio, che spazia da livelli molto acidi fino a quelli basici.
Non è quindi importante il livello di pH dell’acqua, questa soluzione funziona praticamente in tutte le condizioni che possono verifarsi all’interno dello stabilimento.
In questo modo, è la soluzione ad adattarsi alla produzione dei semiconduttori, non il contrario.
Un’Azione Speciale Da Replicare Costantemente
Senza entrare nei dettagli tecnici del funzionamento della soluzione, basti ricordare che l’attivazione del Biochar con il persolfato è l’elemento chiave di tutto.
Infatti, la presenza dello ione SO4- è fondamentale per l’attacco e la degradazione della molecola dell’urea.
Naturalmente, la rimozione dell’urea è solo una delle componenti importanti ai fini del recupero dell’acqua.
Tuttavia, lo schema di intervento è da considerare come una sorta di riferimento che possa essere replicato e, possibilmente, esteso per la risoluzione di altri aspetti ambientalmente “critici” legati alla produzione dei semiconduttori.
Resta il fatto che utilizzare un comune rifiuto come base per produrre “nuova” acqua pura (questa l’intenzione della soluzione), è davvero un punto di svolta per la “sostenibilità” di questo settore industriale.
L’Economia Circolare Dell’Industria Dei Semiconduttori
Non è detto che quanto presentato oggi sia l’unica cosa che rende il comparto industriale dei semiconduttori più ecologico.
Ad ogni modo, è un grande esempio che, se seguito ed anche migliorato con il tempo, porterà ad un importante contributo in termini di risparmio idrico.
Quanti fondi di caffè sono prodotti ogni giorno nel mondo?
Certamente il numero è impressionante, ma ancora più impressionante sarebbe il loro riutilizzo per scopi ambientali diversi.
Una risorsa utile per l’agricoltura, ma anche per svariate industrie, senza contare che per ottenere il Biochar da applicare in questa soluzione è necessario pirolizzarli.
Dunque, si produce energia attraverso la pirolisi, un’energia che può essere utilizzata subito dallo stabilimento, qualora ciò accadesse sul posto.
Una Logistica Semplice Per L’Industria
Questa soluzione, che prevede l’utilizzo del Biochar dei fondi di caffè addizionati di persolfato, può essere realizzata in due modi.
La prima modalità è quella “sul posto“, vale a dire che lo stabilimento dedicato alla produzione dei semiconduttori può dotarsi di ciò che serve per produrre il Biochar dei fondi di caffé.
Lo stesso vale per la struttura di pre-trattamento con persolfato.
La seconda modalità è quella in cui sia la produzione del Biochar, sia il pre-trattamento con persolfato avviene all’esterno.
In questo modo, alcuni speciali “fornitori” esterni possono aiutare l’industria dei semiconduttori ad essere sempre più ecologica.
Così incrementando la circolarità intorno ad una risorsa che, ad oggi, è solo un rifiuto.
Verso Semiconduttori Ancora Più Ecologici
Un concetto molto importante da ricordare a proposito di questa soluzione è ils eguente.
Si tratta di una soluzione definita “incoraggiante“.
Non è ancora ai suoi massimi, pertanto non va ritenuta il punto d’arrivo.
Semma, si tratta di prenderla come punto di partenza, così si potranno ottenere risultati ancora migliori.
Inoltre, c’è un ulteriore aspetto interessante, sul quale ragionare molto attentamente.
Esso riguarda sia i fondi di caffé, sia l’intera filiera dei semiconduttori.
Al fine di renderli ancora più ecologici.
Tutta La Filiera Deve Diventare Più Ecologica
Dopo aver utilizzato i fondi di caffè per rendere l’industria dei semiconduttori più ecologica, lo stesso va fatto per tutti gli aspetti “critici” del ciclo di vita.
Tanto per fare un esempio, l’estrazione delle materie prime e lo smaltimento dei prodotti esausti.
Infatti, anche le operazioni di riciclo, per quanto meritorie, nascondono delle insidie.
Il fatto di intervenire soltanto a livello industriale, al momento della produzione, sebbene sia per unos copo nobile come il recupero dell’acqua, non è comunque sufficiente.
Filtri al rischio ambientale, meglio ancora se si trattasse di vere e proprie “barriere” o “difese” naturali, devono riguardare le aree di estrazione, i siti di smaltimento ed ogni altro potenziale rischio collaterale legato alla presenza degli impianti.
Solo con questa “protezione totale” si potrà dare concretezza al concetto, ancora troppo spesso astratto, di “transizione ecologica”.
Conclusioni
I semiconduttori sono e sempre saranno più importanti.
L’errore da non fare è quello di pensare che, trattandosi di prodotti sempre più innovativi, siano “buoni” per l’ambiente in assoluto.
La realtà è molto diversa, perché la transizione ecologica nasconde molte insidie ad oggi totalmente sotto traccia e non adeguatamente considerate.
Il caso dei fondi di caffè che risolvono una parte di un problema importante nell’ambito di operazioni industriali così sofisticate, è un esempio importante.
La natura e la tecnologia possono andare, anzi devono andare insieme per contribuire ad un vero “sviluppo sostenibile”.
Senza contare che i fondi di caffè, così come moltissimi altri rifiuti, hanno la possibilità di migliorare le cose in svariati settori, anche impensabili.
Una soluzione dunque importante, la cui importanza va però ben oltre quella della sua semplice applicazione tecnica a questo caso.
