Circular economy potential of inorganic polymers from bauxite residues and other slags: An LCA study

The present study aims at discussing a new possible model of utilisation of bauxite residue, the waste produced from the extraction of alumina from its ore, and other metallurgical slags in the European Union, taking into consideration technological, economic, and environmental factor. The model aims at providing the EU construction sector with a more sustainable, and possible better performing alternative to ordinary Portland cement: alkali activated materials, inorganic polymers, and geopolymers produced from the byproducts of the metallurgical industries in the region. Full-scale utilisation of the resources was set as a goal of the new system, and assumptions were formulated from the results of the literature review. In order to build a supply model and measure the environmental performance of the new system, a combined approach and different methodologies were used. In subsequent steps, the system of production of bauxite residue-derived geopolymer binder was modelled and mass-balanced, and then used to build a life cycle assessment study. The resource base of BR and copper slag was quantified and mapped, and so was the consumption of OPC in the EU. The economic impact of transport was kept in mind when setting the conditions of the supply model, which was built with a GIS software. Finally, data were elaborated to give a final assessment of the circular economy potential of the new system proposed, in terms of potential supply, substitution of OPC, and avoided deposition of BR. The study argues that developments in this technology and its upscaling would bring net environmental benefits to the region, and underlines the scale of availability of the waste materials that could be used as inputs. In particular BR, who currently is a environmentally hazardous material and a cost for the aluminium industry, could become a valuable resource if a more circular model and the principles of industrial symbiosis were applied

Sensorless Control for IPMSM using PWM Excitation: Analytical Developments, Implementation Issues

Persistent, transient and, very recently, pulse width modulated voltage excitation are employed to track saliency of IPM machines, aiming at estimating rotor position. In this paper current transient response introduced by standard (or slightly modified) PWM excitation is considered and analytical relationship between phase current derivatives, inductance and rotor position is derived. A complete mathematical model is developed in the case of IPM machine, by taking also into account the dependence of the rotor position estimation error on the mutual inductance, which is neglected in the past literature adopting the same sensorless approach. Estimation is performed within a single PWM period, differently from previous approaches. Measurement of current derivatives is obtained from dedicated Rogowski coils, oversampling and real-time processing of the measured values. Acquisition issues due to short application times of voltage vector (e.g. during zero and low speed operations) have been overcome by means of a proper edge-shifting technique on the PWM signals. A motor drive system for fractional power high speed IPM motor is considered as a test bench to prove the effectiveness of the proposal

L'economia circolare nelle filiere industriali: i casi tessile, abbigliamento e moda (TAM) e mobilità elettrica

Il settore Tessile – Abbigliamento - Moda (TAM) è uno dei più rilevanti e strategici del “Made in Italy”: sia per il numero di aziende (45.000), di addetti (398.000) che per fatturato complessivo (nel 2018 circa 55 miliardi di euro, pari al 30.9% dell’intero comparto TAM europeo). In Italia esiste una filiera TAM completa, il cui macrocomparto della produzione è caratterizzato da una spiccata vocazione distrettuale, a forte componente di eterogeneità. Altro elemento che caratterizza l’industria tessile italiana è la non diretta disponibilità di fibre naturali, che quasi sempre sono importate da produttori esteri. Perseguire modelli di produzione, trasformazione e gestione delle risorse sempre più sostenibili e basati sul concetto di economia circolare diviene, dunque, un fattore di competitività e di innovazione per l’intera filiera. Il presente documento analizza gli aspetti rilevanti per la transizione all’economia circolare, identificando ostacoli e barriere, e delineando alcune priorità strategiche a breve, medio e lungo periodo. Dall’analisi condotta, è emersa la necessità di una combinazione sistematica di strategie che contribuiscano a ridurre gli impatti e a favorire il riutilizzo di risorse (materia, acqua ed energia) nel comparto d’origine o in una nuova destinazione (simbiosi industriale). Poiché è nella fase di progettazione che si determina gran parte del destino e dell’impatto del prodotto tessile finale, si sottolinea la centralità di una progettazione di tipo circolare (ecodesign sia per l’estensione della vita utile, che per favorire la riciclabilità e il disassemblaggio dei capi di abbigliamento) e lo sviluppo di strumenti standardizzati per la misurazione della circolarità. Sono, inoltre, necessari investimenti in attività di ricerca per sviluppare tecnologie e processi per la separazione, il riprocessamento ed il riciclo delle diverse fibre che compongono i materiali e i prodotti della filiera. Ulteriormente, in tema di riciclo e recupero occorre l’adozione di norme chiare e una generale semplificazione delle procedure autorizzative in tema di recupero e riutilizzo di scarti e prodotti giunti a fine vita: è imprescindibile la cessazione dello status di rifiuto nel settore tessile (End of Waste) per la valorizzazione di sottoprodotti e scarti di lavorazione, al momento considerati rifiuti. Un ruolo abilitante nella messa in opera e diffusione di iniziative di economia circolare è svolto dalla creazione di piattaforme web come punti di incontro tra produttori e utilizzatori di materie prime seconde (simbiosi industriale) e dall’implementazione di tecnologie digitali per la tracciabilità. Sono necessarie azioni di sensibilizzazione sulle tematiche della sostenibilità e dell’economia circolare, per stimolare un vero e proprio cambiamento di mentalità e un approccio culturale e di riorientamento dei comportamenti di consumo per incrementare l’accettabilità del mercato verso i prodotti tessili riciclati