Lo scopo del lavoro di ricerca è stato lo sviluppo di applicazioni per il recupero e il riciclo dei materiali, partendo da approcci classici di separazione e caratterizzazione fino all’utilizzo di strumenti innovativi per il riconoscimento e il monitoraggio dei materiali attraverso applicazioni di imaging iperspettrale. Uno degli obiettivi della ricerca, è stato quello di utilizzare sistemi di acquisizione HyperSpectral Imaging (HSI) per ottenere informazioni utili per l’esplorazione dei dati, applicando metodi di analisi multivariata in modalità supervisionata; pertanto l’applicazione di un approccio ingegneristico trasversale ha permesso di sviluppare dei sistemi online per il recupero e il riciclo di scarti eterogenei, che possono trovare ampio spazio in future soluzioni di tipo industriale. La prima parte di questo studio ha riguardato la caratterizzazione e la valorizzazione di uno scarto proveniente da un impianto di smistamento di rifiuti plastici indifferenziati urbani, dividendo il processo in fasi principali, come l’identificazione dei polimeri attraverso la classica spettroscopia FT-IR, il riconoscimento dei polimeri attraverso l’analisi HSI, lo sviluppo di un processo di separazione sperimentale e la certificazione del campione in Combustibile Solido Secondario (CSS) di qualità. È stato utilizzato un approccio di tipo analitico, basato sull’analisi HSI, per eseguire una caratterizzazione dei rifiuti plastici post-imballaggio, finalizzato all’identificazione dei polimeri plastici che costituiva il campione rappresentativo; l’applicazione di questa tecnica è particolarmente adatta ad applicazioni di tipo online, con la possibilità di valutare qualitativamente e quantitativamente la presenza dei diversi polimeri che costituiscono il rifiuto. La successiva parte del lavoro, ha visto l'approfondimento della ricerca e lo sviluppo di una metodologia innovativa per il recupero e il riciclo dei rifiuti elettronici a fine vita. I rifiuti elettronici hanno una composizione molto eterogenea, per cui alcuni elementi e componenti sono difficili da individuare e riconoscere, anche per via dello sviluppo sempre crescente di nuove tecnologie e la crescente miniaturizzazione dei componenti che vengono utilizzati. Al fine di migliorare il recupero di materie prime e aumentare il livello di tutela ambientale, una corretta caratterizzazione di questi rifiuti rappresenta il primo e necessario passo per il recupero di metalli preziosi e terre rare.