PEF a base biologica per ridurre le emissioni di gas a effetto serra della produzione di plastica
La plastica ricavata dal petrolio non rinnovabile di polietilene tereftalato (PET)(si apre in una nuova finestra), comunemente noto come poliestere, è parte integrante della vita moderna in virtù dei suoi vantaggi offerti in termini di praticità, durata e basso costo; ciononostante, la plastica realizzata a partire dai combustibili fossili può generare un impatto negativo sull’ambiente e sull’economia. Una promettente alternativa al PET è il polietilene furanoato (PEF)(si apre in una nuova finestra), un poliestere 100% rinnovabile a base biologica il cui impiego consente di ridurre le emissioni di gas serra fino al 33% rispetto al PET derivato dai combustibili fossili. Prodotto a partire da materie prime rinnovabili e utilizzabile al fine di produrre contenitori, pellicole, imballaggi cosmetici e adesivi, il PEF offre proprietà barriera migliori rispetto al PET, garantendo un’efficacia fino a 10 volte superiore contro l’ossigeno e 16 volte contro la CO2. Il risultato è una maggiore conservabilità dei prodotti e una riduzione degli sprechi di materiale. Inoltre, il PEF è riciclabile negli impianti di riciclaggio meccanico esistenti ed è caratterizzato da prestazioni meccaniche e termiche più elevate, a sostegno di soluzioni di imballaggio più sostenibili e durature.
Plastica a base biologica
Il progetto PEFerence(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, ha creato un impianto di bioraffinazione su scala industriale (5 kton all’anno), primo nel suo genere ed efficace in termini di costi, che produce acido 2,5-furandicarbossilico (FDCA) a base biologica, il principale monomero costitutivo del PEF, utilizzando impianti esistenti in simbiosi industriale. Il consorzio mira a sostituire una porzione significativa di materiali e monomeri derivati da combustibili fossili incorporando l’innovativo PEF a base biologica e quindi l’FDCA, il suo elemento costitutivo. «L’obiettivo era produrre FDCA su scala industriale, sviluppare PEF riciclabile al 100% a base biologica, convalidare le applicazioni PEF e preparare l’intera catena del valore per la distribuzione», afferma Siu-Ha Soo-Tang, la coordinatrice del progetto. Dall’inizio del 2025, il partner del progetto Tereos ha fornito lo sciroppo ad alto contenuto di fruttosio di prima generazione come materia prima chiave per l’impianto faro destinato alla produzione di FDCA, garantendo continuità e scalabilità, mentre sono state condotte prove su scala pilota per valutare la fattibilità tecnica dell’utilizzo di materie prime di seconda generazione, come la biomassa legnosa. Sebbene siano stati ottenuti risultati promettenti su scala pilota e siano state valutate diverse fonti di zucchero 2G, le operazioni commerciali dell’impianto utilizzano attualmente solo lo sciroppo ad alto contenuto di fruttosio di prima generazione messo a disposizione da Tereos. Creando il primo impianto commerciale di produzione dell’FDCA e dimostrando una catena di valore del PEF completa, PEFerence ha dimostrato che le plastiche a base biologica possono essere sviluppate su larga scala e commercializzate. «In tal modo abbiamo risposto a una chiara esigenza di mercato, fornendo un’alternativa ad alte prestazioni e riciclabile alle plastiche basate sui combustibili fossili e colmando il divario tra l’innovazione e l’adozione industriale», osserva Soo-Tang.
L’Europa fa da apripista
Le prove condotte su impianti industriali standard hanno dimostrato che il PEF può essere utilizzato sulle linee di produzione attuali mediante piccoli adattamenti delle condizioni di processo, paragonabili a quelli solitamente necessari quando si introduce un nuovo tipo di polimero: ciò mette in luce che i produttori possono integrare il PEF in impianti industriali consolidati, sfruttando in larga misura le risorse esistenti e riducendo così sia la spesa di capitale che il rischio di implementazione. «PEFerence ha dimostrato come l’Europa possa guidare la transizione da una plastica basata sui volumi e sui combustibili fossili a materiali a base biologica di alto valore, aiutandola a competere non mediante una maggiore produzione di plastica, ma tramite lo sviluppo di plastiche migliori e più differenziate, nonché la messa a disposizione di elementi essenziali a base biologica come l’FDCA. In tal modo, il progetto rende possibile l’allineamento della competitività industriale con gli obiettivi climatici e di circolarità», conclude Soo-Tang. Il lavoro condotto da PEFerence andrà a beneficio dei produttori industriali, degli attori della catena del valore e dei proprietari di marchi che cercano alternative a base biologica e ad alte prestazioni alle plastiche prodotte a partire da combustibili fossili. I risultati ricavati dal progetto andranno a sostegno di vari soggetti, quali autorità di regolamentazione, responsabili politici e ricercatori, grazie a dati convalidati, approvazioni normative e valutazioni di sostenibilità.
