Un processo green per il trimetilfosfito

Il progetto LIFE-Trialkyl, ideato e coordinato da Italmatch Chemicals con il supporto di SC Sviluppo Chimica e RISE Research Institute of Sweden e il contributo finanziario del Programma LIFE, è un esempio perfetto di sinergia tra R&S, tecnologia di processo e questioni ambientali, con l’obiettivo di offrire al mercato soluzioni eco-sostenibili intelligenti e sempre nuove. Il progetto ha ripensato la metodologia di produzione del trimetilfosfito (TMPi), composto organofosforo utilizzato in una grande varietà di applicazioni, tra cui la protezione delle colture, i ritardanti di fiamma, la produzione di materie plastiche, di prodotti per l’infanzia e di prodotti farmaceutici. Allo stato dell’arte, la produzione di TMPi coinvolge intermediari chimici (ammine terziarie), tutti classificati come sostanze altamente pericolose. LIFE-Trialkyl offre quindi la possibilità di un nuovo processo continuo altamente sostenibile ed efficiente, che potrebbe portare l’Europa a non essere più dipendente dall’importazione. Infatti, uno degli obiettivi a lungo termine che l’UE sta perseguendo è individuare soluzioni per raggiungere l’autosufficienza sul fosforo, materia prima strategica della quale l’Europa è quasi totalmente dipendente dall’importazione (più del 90- del fosforo proviene da paesi fuori UE), e di supportare lo sviluppo sostenibile di tecnologie innovative per riportare la produzione dei suoi derivati in Europa. L’innovazione tecnologica consiste nello sviluppo, mediante un prototipo, di un processo a ciclo continuo basato sul PCl3 e alcoli, alternativo ai processi di produzione attuali di trialchilfosfiti, basati principalmente sulle ammine terziarie e sui fenil-derivati, con un’attenzione particolare al trimetilfosfito. Le criticità riscontrate riguardano lo sviluppo tecnologico di una sintesi nota ma non ancora industrializzata, che limita la formazione di sottoprodotti e salvaguarda la sostenibilità economica e ambientale del processo. Dopo anni di ricerca, il progetto è riuscito a superare tali limiti, sviluppando un processo industriale caratterizzato da: uso di ammoniaca anidra; controllo in tempo reale dei parametri di processo; monitoraggio della temperatura; più celle di ingresso a un reattore monostadio.
LIFE-Trialkyl soddisfa i criteri dell’attuale politica di ricerca e innovazione dell’UE, fornendo una soluzione che risponde alle esigenze di una chimica più verde e sostenibile. I primi risultati hanno mostrato una maggiore efficienza rispetto agli indicatori di processo attesi in termini di rendimento di reazione, purezza, consumo energetico, riduzione dei rifiuti e risparmio idrico. In particolare, per quanto riguarda: la gestione delle acque, con il risparmio del 100 percento sui consumi idrici e del 100 percento sulle acque reflue; il consumo energetico, con una riduzione del 20-30 percento; la tipologia di prodotti intermedi e sottoprodotti ottenuti; l’utilizzo di processi chimici più sicuri.
I prodotti ottenuti attraverso questo il processo innovativo di LIFE-Trialkyl sono ampiamente utilizzati nell’industria chimica come intermedi per applicazioni agricole e farmaceutiche e come additivi altamente performanti per l’industria delle materie plastiche, tra cui, ad esempio, un PVC più sostenibile. Per queste ragioni, il progetto LIFE-Trialkyl ha anche un impatto socioeconomico importante. La produzione in Europa del TMPi permetterà:
– la generazione di un prodotto chimico industriale di interesse sociale, rendendo disponibili prodotti privi di fenolo e prodotti più flessibili per le esigenze di un mercato sempre più attento alla sostenibilità;
– la riduzione di trasporti a lunga distanza, evitando così di importare il prodotto dall’Asia;
– di aiutare l’Europa a riconquistare la leadership nel segmento degli additivi chimici;
– di rafforzare e implementare il concetto di economia circolare nell’industria chimica.
LIFE-Trialkyl rappresenta un’importante innovazione, in linea con il Programma europeo per l’ambiente al 2020. L’innovazione generata da LIFE-Trialkyl permette la riduzione fino al 100 percento di acqua utilizzata nel processo produttivo per la produzione di TMPi in Europa e permette la riduzione fino al 100 percento della produzione di acque reflue (~ 9 milioni di l/anno potrebbero essere risparmiati in Europa). Infatti, gli unici sottoprodotti del processo sono il TMPi e l’NH4Cl, che possono essere riutilizzati come fertilizzanti, nell’ottica di un’economia circolare. Inoltre, LIFE-Trialkyl riduce del 20-30 percento l’energia necessaria per produrre il TMPi, ottimizzando il consumo energetico. La nuova formulazione chimica e il nuovo processo industriale consentono alternative sostenibili in termini di reazioni chimiche e di trasformazione industriale. Diffondere la sostenibilità dei risultati ottenuti massimizzerà la potenziale applicazione dell’innovazione tecnologica, rafforzando anche le future collaborazioni con la comunità industriale e accademica.