Una nuova pellicola in bioplastica flessibile e riciclabile

EcoNews
Redazione
12 Luglio 2024
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Le pellicole di plastica flessibili e monouso utilizzate nei sacchetti per la spesa o per l’immondizia sono prodotte principalmente con polietilene a bassa densità (LDPE) derivato dal petrolio. Queste pellicole, tuttavia, hanno un’ampia impronta di carbonio e contribuiscono all’inquinamento ambientale. Un team dell’Istituto Fraunhofer per la ricerca applicata sui polimeri IAP ha ora sviluppato una pellicola di plastica flessibile e riciclabile basata sulla bioplastica polilattide (PLA) e ha aperto la strada alla sua commercializzazione. Per i loro risultati, riceveranno il premio Joseph von Fraunhofer per il 2024.

Il riciclo e la defossilizzazione svolgono un ruolo cruciale quando si parla di plastiche sostenibili. Dopo l’uso, le plastiche vengono idealmente scomposte nei loro componenti di base, che vengono utilizzati per produrre nuove plastiche con le stesse proprietà. Tuttavia, una parte del materiale va persa nel ciclo di produzione, utilizzo e riutilizzo.

“Per far progredire ulteriormente l’economia circolare, queste perdite devono essere compensate da materie prime non fossili. Questo, tuttavia, rappresenta una sfida, poiché di solito non esistono controparti biobased per le plastiche fossili con le stesse proprietà del materiale”, afferma la dott.ssa Antje Lieske, responsabile del dipartimento di sintesi dei polimeri presso il Fraunhofer IAP nel Parco Scientifico di Potsdam. “Anche se queste proprietà possono essere migliorate con vari additivi, questi interferiscono con i processi di riciclaggio. Inoltre, possono essere costosi e dannosi per l’ambiente e, soprattutto, non sono biobased”, aggiunge Lieske.

Sviluppo di materiali e processi basati sul PLA

Il biopoliestere PLA rappresenta un approccio promettente alla soluzione di questo problema: è a base biologica, biodegradabile, facilmente riciclabile e ha uno dei più forti potenziali di mercato per quanto riguarda le bioplastiche. Grazie alla sua elevata rigidità, è perfettamente adatto per imballaggi rigidi come i bicchieri monouso, ma non per imballaggi flessibili monouso come le borse della spesa, che sono una delle principali fonti di rifiuti di plastica monouso. La dott.ssa Antje Lieske ha risolto questo problema insieme ai suoi colleghi André Gomoll e Benjamín Rodríguez presso il Fraunhofer IAP.

“Abbiamo accoppiato i plastificanti, i cosiddetti polieteri, direttamente alla catena polimerica per rendere il materiale più flessibile a lungo termine. I polieteri non sono tossici, sono disponibili in commercio e possono essere prodotti anche da materie prime di origine biologica. Finora i plastificanti sono stati mescolati al PLA come additivi. Tuttavia, con il tempo le molecole di plastificante migrano fuori dal materiale, rendendo il PLA nuovamente rigido. Per evitare questa migrazione, abbiamo ancorato il polietere al polimero. A tal fine, abbiamo sintetizzato copolimeri a blocchi a base di PLA in cui il segmento della catena di polietere è legato covalentemente ai segmenti della catena di PLA ad entrambe le estremità”, spiega il dott. Benjamín Rodríguez.

Plastica sostenibile e flessibile con grandi potenzialità

Il risultato è un nuovo materiale PLA flessibile che non contiene plastificanti migranti e, a differenza dell’LDPE, è almeno per l’80% di origine biologica. “A lungo termine, potremmo essere in grado di aumentare questa percentuale fino a quasi il 100%”, spiega Gomoll. “Inoltre, il nostro materiale può essere prodotto in modo economico da materie prime disponibili in commercio con un semplice processo di sintesi. Questo processo non richiede impianti di sintesi per grandi volumi, ma può essere implementato localmente da aziende di medie dimensioni come processo a funzionamento continuo”. Finora il PLA poteva essere prodotto con profitto solo in impianti continui su larga scala, il che escludeva le piccole imprese come produttori. Infine, il nuovo materiale PLA può essere trasformato in pellicole di plastica utilizzando attrezzature di lavorazione convenzionali in modo simile all’LDPE e può essere riciclato chimicamente con un apporto energetico notevolmente inferiore rispetto all’LDPE”, continua Gomoll.

Queste proprietà uniche del materiale hanno spinto la società Polymer-Group a commercializzarlo. Nel 2023, SoBiCo GmbH, una filiale di Polymer-Group, ha messo in funzione un impianto di produzione per i nuovi copolimeri a blocchi PLA a Pferdsfeld (Germania occidentale). L’impianto produce 2.000 tonnellate di nuove bioplastiche all’anno con il nome di Plactid®. A lungo termine, è prevista la produzione di 10.000 tonnellate all’anno del nuovo materiale flessibile PLA.

La nuova classe di bioplastiche darà un importante contributo alla sostenibilità dei materiali di imballaggio in plastica. Oltre alle pellicole per imballaggi flessibili, il nuovo materiale potrebbe anche trovare applicazioni completamente nuove, ad esempio nel settore automobilistico, nell’industria tessile e nella manifattura additiva.

Fonti

Pellicole per alimenti: un approfondimento

Le pellicole per alimenti, comunemente utilizzate per la conservazione di cibi, presentano diverse criticità che possono riguardare sia la sicurezza alimentare sia l’impatto ambientale. Ecco alcuni dei principali aspetti problematici:

1. Sicurezza Alimentare
• Migrazione di sostanze chimiche: Alcuni tipi di pellicole possono rilasciare sostanze chimiche nei cibi con cui vengono a contatto, soprattutto se esposti a calore (ad esempio, nel forno a microonde). Queste sostanze possono includere plastificanti, come il DEHA (di-2-etilesil adipato), e altri additivi utilizzati nella produzione della plastica.
• Contaminazione microbiologica: Se non correttamente utilizzate, le pellicole possono diventare un veicolo di contaminazione microbiologica. Ad esempio, la manipolazione con mani non pulite può trasferire batteri sulla superficie della pellicola e quindi sul cibo.
2. Sostenibilità Ambientale
• Smaltimento e inquinamento: La maggior parte delle pellicole per alimenti è realizzata in plastica, un materiale che ha un significativo impatto ambientale. La plastica impiega centinaia di anni a degradarsi, contribuendo all’inquinamento di terre e oceani.
• Riciclabilità: Non tutte le pellicole per alimenti sono riciclabili. Molte finiscono nei rifiuti indifferenziati e vengono incenerite o smaltite in discarica. Anche quando sono teoricamente riciclabili, la contaminazione con residui di cibo può renderne il riciclaggio difficile e costoso.
3. Compatibilità con il Cibo
• Reattività con diversi alimenti: Alcuni tipi di pellicola non sono adatti a venire a contatto con alimenti grassi o acidi, poiché possono reagire chimicamente con questi ultimi, compromettendo la qualità del cibo o la sicurezza dello stesso.
• Mantenimento delle proprietà organolettiche: La pellicola può alterare il sapore, l’odore e la consistenza degli alimenti, specialmente se utilizzata per conservazioni prolungate.
4. Salute e Sicurezza dei Consumatori
• Allergeni e sostanze tossiche: Alcune pellicole possono contenere sostanze che causano allergie o che sono potenzialmente tossiche. Sebbene le normative siano rigide riguardo a questi aspetti, l’uso improprio o prolungato può comunque comportare rischi.

Per mitigare queste criticità, si stanno sviluppando alternative più sicure ed ecologiche, come pellicole compostabili, biodegradabili, o realizzate con materiali naturali (ad esempio, cere d’api). Inoltre, una corretta informazione e sensibilizzazione sull’uso delle pellicole per alimenti possono aiutare a ridurre i rischi associati.