L’inizio di una nuova era per le fibre e le plastiche ecologiche
I tessuti e le materie plastiche sono fondamentali per un’ampia gamma di industrie ed esigenze umane. Tuttavia, per la loro produzione questi prodotti dipendono per lo più da combustibili fossili, il che determina costi significativi per il clima. Le fibre sintetiche a basso costo come il poliestere sono ampiamente utilizzate nella moda e nei tessuti; nel 2015, la produzione di questo materiale nell’industria della moda ha generato le stesse emissioni di carbonio di 180 centrali elettriche alimentate a carbone. Nell’ambito del progetto EFFECTIVE, finanziato dall’UE, una squadra formata da più società ha sviluppato nuovi metodi per creare fibre e plastiche biologiche sostenibili utilizzando materie prime rinnovabili e tecnologie innovative. Il progetto intende allontanare la produzione dal petrolio grezzo e portare questi prodotti nell’economia circolare. «I limiti del modello dell’economia lineare sono ora chiari come non mai», afferma Mattia Comotto, responsabile del reparto di economia circolare e sostenibilità presso Aquafil e coordinatore del progetto EFFECTIVE. «Con i progressi tecnologici e industriali compiuti in tutto il mondo, il paradigma produrre-usare-smaltire non può più essere utilizzato come modello, poiché le risorse, e in particolare quelle di origine fossile, sono limitate», spiega.
Procurare materie prime rinnovabili
EFFECTIVE ha lavorato per migliorare l’intera catena del valore dei polimeri a base biologica, dalla produzione di materie prime, ovvero quelle utilizzate nella produzione, alla gestione del fine vita. Il progetto ha sfruttato prevalentemente due fonti principali di materie prime: zuccheri e oli vegetali sostenibili. Entrambi sono stati prodotti con tecnologie innovative che hanno ridotto al minimo i prodotti collaterali, oppure hanno generato più valore dai flussi di rifiuti. «Nell’identificare le materie prime sostenibili, non abbiamo guardato solo alla loro origine, ma anche all’impronta ambientale dei processi necessari per produrle», osserva Comotto.
Creare polimeri a base biologica
EFFECTIVE ha utilizzato soluzioni biotecnologiche per convertire queste materie prime sostenibili in elementi costitutivi di materiali a base biologica. Questi blocchi di costruzione sono stati sottoposti a conversioni chimiche per produrre polimeri a base biologica, che sono stati poi utilizzati in varie applicazioni mirate. Nell’ambito del progetto EFFECTIVE, i membri del team hanno sviluppato e ottimizzato tutte le fasi su scala pilota fino al livello di preparazione tecnologica (TRL) 5 e tutti i processi su scala dimostrativa fino al TRL 7/8, producendo campioni su larga scala (tonnellate) di polimeri rinnovabili. Tra questi i nylon a base biologica, testati con successo nella produzione di tessuti, costumi da bagno, prototipi di abbigliamento da ciclismo e tappeti. I materiali sviluppati sono stati testati anche nel settore dei tecnopolimeri e per applicazioni di imballaggio.
Chiudere un ciclo sostenibile
Il progetto EFFECTIVE è stato concepito da cima a fondo, il che significa che per tutti i polimeri a base biologica bersaglio il team ha definito soluzioni tecnologiche per chiudere il ciclo dei materiali. «L’utilizzo di risorse naturali e rinnovabili al posto di materie prime di origine fossile è solo una parte della soluzione complessiva», aggiunge Comotto. «Infatti, se questi prodotti a base biologica dovessero finire in discarica o nell’inceneritore, i benefici derivanti dalla produzione da risorse rinnovabili sarebbero limitati». I processi di fine vita utilizzati nel progetto EFFECTIVE comprendono la tecnologia di depolimerizzazione chimica di Aquafil, una tecnologia di riciclaggio meccanico e una tecnologia di compostaggio per i poliesteri a base biologica.
Soluzioni a base biologica pronte a raggiungere i mercati
Oltre a dimostrare con successo le soluzioni per la produzione, l’uso e il fine vita dei materiali a base biologica, EFFECTIVE ha anche valutato la loro sostenibilità per confermare un’impronta ambientale inferiore rispetto alle controparti a base fossile. «Saranno effettuati ulteriori investimenti in R&S per portare a termine il programma di sviluppo e raggiungere un livello di preparazione in cui le proprietà e le prestazioni delle soluzioni a base biologica sviluppate corrispondano perfettamente alle esigenze del mercato», afferma Comotto. EFFECTIVE ha ricevuto finanziamenti dall’Impresa comune Bioindustrie, un partenariato pubblico-privato tra l’UE e l’industria.
Parole chiave
EFFECTIVE, polimeri, sostenibile, rinnovabile, a base biologica, nylon, abbigliamento, materia prima
