Bioplastiche rinnovabili derivate dai rifiuti per un concetto di imballo compostabile
Si prevede che le riserve naturali di petrolio, da cui si ricava la maggior parte delle materie plastiche, si esauriranno nel giro di 30 anni. Trovare materiali prodotti da fonti rinnovabili e alternative per una nuova generazione di materie plastiche è perciò estremamente importante. Il progetto ECLIPSE (Renewable eco-friendly poly (lactic acid) nanocomposites from waste sources), finanziato dall’UE, ha preso in considerazione il poli (acido lattico) (PLA) e il biodiesel ricavato dalle alghe. Il PLA è una bioplastica attualmente ricavata da fonti rinnovabili come ad esempio il mais e la canna da zucchero. Gli obbiettivi comprendevano lo sviluppo di materiali plastici da imballo rinnovabili al 100 % non derivati da colture o fonti fossili. Il progetto intendeva inoltre sviluppare riempitivi a matrice di PLA, estratti da banani, gusci di crostacei e altre abbondanti fonti di scarti (inclusi gusci di mandorle). Il lavoro sul biodiesel ricavato da scarti di alghe ha coinvolto l’individuazione della migliore specie di alghe per il duplice scopo, in base alla composizione biochimica (alto contenuto di lipidi per il biodiesel ed elevato contenuto di carboidrati per la produzione di PLA). Il team ha inoltre determinato le procedure di coltivazione più efficaci per portare il processo su scala industriale. Infine, lo studio si è occupato di estrazione di carboidrati, fermentazione enzimatica e polimerizzazione del PLA. La fase dei nanoriempitivi biologici ha coinvolto l’isolamento di polpa di cellulosa dagli scarti delle banane e di chitina dai gusci dei crostacei. I metodi includevano diverse procedure: processi meccanici e chimici e l’estrazione mediante liquidi ionici. Ulteriori fasi hanno incluso la modifica della chitina e della cellulosa; il team ha prodotto entrambi i materiali mediante tre approcci differenti. Il lavoro sui riempitivi ricavati da fonti abbondanti ha incluso la valutazione di silicati inorganici quali barriere per il gas, e valutazioni simili delle nanoparticelle di ossidi metallici quali barriere per la luce. Il team ha inoltre preso in considerazione dei microriempitivi inorganici per la stabilità termica e per la riduzione dei costi. I ricercatori hanno sviluppato nuove tecnologie di dispersione dei nanoriempitivi quale passo verso l’industrializzazione. Questa fase si è concentrata su metodi di estrusione con alimentazione a liquido insieme ad agenti plastificanti. Il lavoro ha prodotto masterbatch e composti che possiedono buone proprietà prestazionali. I partner del progetto hanno introdotto le tecnologie e i materiali sviluppati in alcune applicazioni. Queste includevano i sacchi per l’agricoltura e delle confezioni flessibili per le salviette umidificate e per altre salviette detergenti. La ricerca è riuscita a produrre diverse materie plastiche in PLA compostabili per tali applicazioni. Il progetto ha incluso anche la formazione di studenti postlaurea. Gli studi hanno portato a 17 articoli scientifici e 30 presentazioni a conferenze. Il progetto ha ospitato un workshop. ECLIPSE ha dimostrato la possibilità di creare materie plastiche per imballi da fonti non derivanti dal petrolio. Queste alternative promettono un impatto ambientale ridotto, in particolare poiché le nuove materie plastiche sono anche biodegradabili.
Parole chiave
Materie plastiche, poli (acido lattico), alghe, biodiesel, rinnovabile, imballo compostabile
