Cosa sono e come si producono le bioplastiche?
Alghe, piante e scarti alimentari sono solo alcune delle materie prime con cui si possono produrre materiali meno inquinanti e più sostenibili.
La nostra società ha un problema con la plastica, e in particolare con il suo smaltimento. La produzione di polimeri plastici è cresciuta dai due milioni di tonnellate del 1950 ai 380 milioni di tonnellate del 2015, secondo un recente articolo pubblicato sulla rivista ScienceAdvances. L’incremento ha portato con sé tutta una serie di problemi, non ultimo quello dell’inquinamento da plastiche abbandonate in natura. Per ovviare al problema, negli ultimi anni l’industria ha sviluppato le cosiddette bioplastiche, formate da nuovi polimeri derivati da fonti naturali. Si tratta di un tentativo di utilizzare meno materie prime di origine fossile. Il mercato delle bioplastiche è decisamente in ascesa. Secondo gli ultimi dati compilati da European Bioplastics, l’associazione di categoria che rappresenta le industrie del settore in Europa, la capacità di produzione globale di bioplastiche potrebbe aumentare da circa 2,11 milioni di tonnellate nel 2020 a circa 2,87 milioni di tonnellate nel 2025.
Le bioplastiche viste da vicino
Le bioplastiche non sono altro che lunghe catene di polimeri che si comportano esattamente, per durata e flessibilità, come le più strette cugine di origine fossile. La differenza sostanziale è che le prime, biologiche, sono composte in tutto o in parte da risorse rinnovabili, dette biobased o da biomassa, come per esempio piante, alghe, organismi marini, microrganismi, o derivati da rifiuti organici di lavorazione.
Tra le materie prime di origine non fossile oggi più impiegate a questo scopo ci sono la canna da zucchero, che viene lavorata per produrre etilene e poi polietilene, e l’amido di mais, usato per produrre acido lattico e poi acido polilattico (detto anche Pla). Entrambe le sostanze trovano largo impiego come fibre per il settore tessile e nel settore degli imballaggi, e possono anche essere utilizzate in altri ambiti, per esempio quello delle calzature e quello automobilistico.
Un’altra fonte sono le alghe, che hanno caratteristiche particolarmente interessanti: assorbono CO2 durante il ciclo vitale, anziché liberare anidride carbonica; non competono con le fonti alimentari; crescono molto rapidamente. Anche per questo rappresentano una soluzione particolarmente poco costosa ed ecologica per la produzione di bioplastiche, come sottolinea una recente ricerca. La biomassa algale comprende infatti polimeri a base di proteine e carboidrati che possono essere utilizzati come uno dei componenti delle bioplastiche.
Attualmente dalle alghe è possibile ricavare amidi, cellulosa, e un numero piuttosto elevato di polimeri. Per esempio, l’università del Sussex ha sviluppato Marinatex, una pellicola per imballaggi ricavata dalle alghe rosse e dalle scaglie dei pesci, biodegradabile e compostabile.
Ridurre l’impatto
Indubbiamente le bioplastiche riducono l’impiego dei combustibili fossili nella produzione dei polimeri, con tutta una serie di probabili benefici per la salute e per il clima, grazie alla riduzione delle emissioni a effetto serra. Ma anche queste nuove soluzioni hanno un impatto, e il dibattito in merito è focalizzato principalmente sull’impiego del suolo altrimenti destinato alle colture alimentari.
La Plastic Pollution Coalition, associazione globale che persegue l’obiettivo di ridurre l’inquinamento da plastica, prevede che per soddisfare la crescente domanda globale di bioplastiche saranno necessari più di 1,3 milioni di ettari di terre coltivabili: un’area più grande di Belgio, Paesi Bassi e Danimarca messi insieme. Tuttavia, come già avvenuto con i biocarburanti, vi sono anche soluzioni alternative: sono moltissime le aziende e gli istituti di ricerca, sia nel nostro Paese sia a livello internazionale, che stanno lavorando per riuscire a produrre le bioplastiche utilizzando i materiali di scarto provenienti dai vari settori industriali e dal settore agroalimentare.
Nuovi materiali dagli scarti
L’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile (Enea) in collaborazione con la start-up Eggplant ha portato avanti, per esempio, il progetto Biocosì. Si tratta di utilizzare le acque reflue della filiera casearia per produrre bioplastica per imballaggi e packaging biodegradabili e compostabili per la conservazione degli alimenti, come vaschette per i formaggi o bottiglie per il latte.
Sono in corso poi numerose ricerche per studiare come riutilizzare il chitosano, un polisaccaride contenuto nel guscio dei crostacei (come per esempio gamberi, granchio e astice). Il Wyss Institute dell’università di Harvard ha sviluppato Shrilk, una bioplastica completamente degradabile realizzata utilizzando questo materiale e una proteina della seta, chiamata fibroina, che imita la microarchitettura degli esoscheletri degli insetti. Il nuovo polimero potrebbe tornare utile anche per creare schiume da utilizzare per la medicina rigenerativa.
Questi sono solo alcuni dei tantissimi esempi possibili, che mostrano quanto il mondo della ricerca stia indagando nuovi metodi per produrre uno dei materiali che più ha plasmato la nostra società. Stavolta, provando a ridurne l’impatto sull’ambiente.
