Sfruttare il potenziale delle piume nel settore agricolo
Il settore avicolo europeo produce ogni anno circa 3,6 milioni di tonnellate di piume, ma solo un quarto di questo sottoprodotto viene raccolto separatamente per essere riutilizzato nei mangimi e nei fertilizzanti. Questo flusso di rifiuti sottoutilizzato, ricco di una preziosa proteina, offre l’opportunità di far progredire la bioeconomia dell’UE. Il progetto UNLOCK(si apre in una nuova finestra), che ha ricevuto finanziamenti dall’impresa comune Bioindustrie, un partenariato pubblico-privato tra l’UE e il settore industriale, ha sviluppato tecnologie e prodotti agricoli mirati per sfruttare al meglio le piume scartate.
Valorizzazione della cheratina
Le piume sono composte principalmente da cheratina(si apre in una nuova finestra), una proteina chiave nella struttura di capelli, unghie, squame e piume. Incorporando la cheratina nelle bioplastiche, i materiali risultanti hanno il potenziale per superare in prestazioni gli standard industriali basati sui combustibili fossili. «L’agricoltura ha bisogno di materiali innovativi e biodegradabili in grado di ridurre i costi e i rifiuti e di migliorare la qualità del suolo. La produzione convenzionale di plastica utilizza risorse non rinnovabili e il loro smaltimento alla fine del ciclo di vita porta all’inquinamento ambientale, compresa la contaminazione da microplastiche, che influisce sulla salute del suolo e sulla sostenibilità a lungo termine», spiega la coordinatrice del progetto Sarah Montes. L’introduzione della cheratina nelle bioplastiche ne migliora la degradabilità. La decomposizione tempestiva riduce i rifiuti ed elimina i costi associati allo smaltimento. Un ulteriore vantaggio è che, decomponendosi, le piume arricchiscono il terreno di azoto.
Applicazioni agricole a base biologica
Il consorzio UNLOCK è un gruppo multidisciplinare di 15 partner provenienti da sette paesi dell’UE. Con l’obiettivo di affrontare l’intera catena del valore, il progetto ha coordinato le competenze nell’analisi delle materie prime, nella produzione dei prodotti finali e nella valutazione della sostenibilità. I quattro prodotti agricoli arricchiti di cheratina del progetto comprendono cassette di semina, geotessili, film per pacciamatura e schiume idroponiche. Le cassette di semina, che hanno un forte potenziale di crescita del mercato, sono compostabili in condizioni industriali(si apre in una nuova finestra). I geotessili non tessuti sono utilizzati per la protezione delle colture e sono parzialmente biodegradabili nel terreno e completamente compostabili. Quando si decompongono, forniscono fino a 15 g di azoto per m2 di terreno. I film per pacciamatura di UNLOCK svolgono una funzione simile a quella dei geotessili e sono progettati in particolare per le colture a breve termine. Le schiume idroponiche sono utilizzate nei substrati per le colture idroponiche e sostituiscono i ciottoli di argilla. L’azoto che rilasciano favorisce la crescita delle piante e i ciottoli di schiuma possono essere compostati in condizioni industriali o lasciati decomporre nel terreno.
Tecnologie di trattamento delle piume
Una delle difficoltà incontrate dal progetto è stata la scalabilità delle sue innovative tecnologie di lavorazione delle piume. Le tecnologie sono state testate con successo su scala pilota, ma poiché le piume sono un materiale a bassa densità, il grande volume di piume necessario per i test su scala dimostrativa ha rappresentato una sfida. Tuttavia, i progressi nella lavorazione delle piume sono tra i risultati più importanti del progetto. La ricercatrice prosegue: «Oltre alle quattro applicazioni mirate sviluppate dal progetto, una delle tappe principali di UNLOCK è stata la costruzione e la messa in funzione dell’impianto dimostrativo per la sterilizzazione e la triturazione delle piume in Polonia, con una capacità produttiva di 200 kg/h.» Altri due impianti dimostrativi si trovano in Svezia e si concentrano rispettivamente sull’esplosione di vapore e sulla fermentazione microbica. Le varie strategie di trattamento sviluppate da UNLOCK sono importanti per la futura diffusione sul mercato delle bioplastiche a base di cheratina. «Ora sappiamo che le piume trattate si biodegradano molto più velocemente di quelle non trattate», aggiunge l’autrice, sottolineando l’importanza di questi trattamenti per la qualità del prodotto. La strategia a lungo termine dell’UE per la neutralità climatica dipende dalla graduale eliminazione dei materiali basati sui combustibili fossili. Le bioplastiche realizzate con le piume sono una soluzione promettente.
