LE BIOPLASTICHE

Il termine “bioplastiche” non e' definito con precisione, ma e' comunemente usato per descrivere plastiche composte, interamente o in parte, da polimeri derivati da materie prime di origine vegetale (rinnovabili), come ad esempio: canna da zucchero, fecola di patate, mais, frumento o cereali.

Alcune bioplastiche, sotto l'azione di microrganismi (batteri, funghi, alghe, ecc.), si decompongono completamente in condizioni aerobiche o anaerobiche, trasformandosi in: acqua, anidride carbonica, biomassa, metano e composti inorganici; in questo caso si parla di plastiche biodegradabili. Altre bioplastiche invece sono realizzate in modo da compostare, ossia biodegradare ad alte temperature ed in presenza di batteri naturali, in un impianto di compostaggio industriale, senza provocare danni all'ambiente.

A scoprire la prima bioplastica fu il ricercatore francese Maurice Lemoigne nel 1926. La scoperta di Lemoigne pero', a causa del basso costo e dell'abbondanza del petrolio, fu trascurata per diversi decenni. Solo verso la meta' del 1970 essa fu presa in considerazione grazie alla crisi petrolifera ed alla maggiore attenzione rivolta alla tutela dell'ambientale.

La produzione di bioplastiche, utilizzando materie prime vegetali rinnovabili annualmente, come ad esempio l'amido di mais, si e' avuta a partire dal 1980. L'utilizzo di queste materie prime vegetali ha consentito la realizzazione di prodotti come: piatti, sacchetti, pellicole, ecc. Tuttavia, la vera innovazione in questo settore si e' avuta nei primi anni del XXI secolo, con la produzione del poliidrossialcanoato (PHA), un tipo di bioplastica dura e malleabile di cui oggi sono fatti molti degli oggetti appartenenti alla nostra vita quotidiana.

Non si possono considerare bioplastiche i materiali plastici non biodegradabili basati su risorse fossili.

CICLO DI VITA DELLE BIOPLASTICHE

Compostabile significa sempre biodegradabile.

Biodegradabile non necessariamente significa compostabile.

Le bioplastiche biodegradabili che non presentano la dicitura “compostabile” sono plastiche “oxo-biodegradabili”, cioe' plastiche normali a cui viene aggiunto un additivo che, alla luce del sole, le fa disgregare piu' velocemente in tanti piccoli frammenti (poco visibili o non visibili) e dannosi per l'ambiente.

bio-PE, bio-PP, bio-PET

(ne' biodegradabili, ne' compostabili)

bio-PE = Polietilene Bio-based - E' un materiale termoplasico prodotto da canna da zucchero oppure da oli vegetali. Si puo' riciclare ottenendo nuovi prodotti bio-PE. La sua composizione chimica e' la stessa del PE fossile.

bio-PP = Polipropilene Bio-based - E' prodotto utilizzando parzialmente biomasse rinnovabili. Ha le stesse proprieta' del PP derivato dal petrolio e puo' essere con esso riciclato.

bio-PET = Polietilenetereftalato Bio-based - E' un poliestere termoplastico, che viene ricavato parzialmente da diversi zuccheri provenienti da attivita' agricole. E' riciclabile insieme al PET derivato dal petrolio. E' rigido, trasparente e puo' essere posto a contatto con gli alimenti.

Le applicazioni di questi materiali riguardano tutti i tipi di imballaggio (scatole, vaschette, sacchetti, bottiglie, ecc.) e la realizzazione di pezzi tecnici (tubi flessibili o guaine per cavi).

PLA, PHA, PHB, Plastiche a base di amido

(biodegradabili e compostabili)

PLA = Acido polilattico (Polilattato) - E' un poliestere termoplastico, prodotto da canna da zucchero o glucosio e quindi da mais, patate, frumento, tapioca. Questo materiale biodegradabile e' 100% bio-based e compostabile industrialmente; viene smaltito in poco tempo (circa 50 giorni in un centro di compostaggio) attraverso un processo che lo trasforma in terriccio e fertilizzante per il suolo. E' un materiale rigido, fragile e trasparente e puo' avere contatto con gli alimenti. Le sue applicazioni riguardano soprattutto imballaggi agroalimentari (vaschette, pellicole, tazze, bottiglie, ecc.).

PHA = Poliidrossialcanoato - E' un poliestere termoplastico prodotto a partire da amido di mais o da diversi zuccheri provenienti da attivita' agricole. Oltre ad essere biodegradabile e' 100% bio-based e compostabile industrialmente. E' rigido ed opaco e puo' avere contatto con gli alimenti. Trova applicazioni nel settore dell'orticoltura, in quello della piscicoltura e in diversi tipi di imballaggio (vaschette, vasi, scatole, ecc.).

PHB = Poliidrossibutirrato - E' un polimero naturale a base di acidi grassi. E' piu' rigido del PHA e, grazie alle sue buone proprieta' di barriera al vapore acqueo, ai grassi ed agli odori, viene utilizzato negli imballaggi alimentari e per la realizzazione di contenitori e bottiglie.

Plastiche a base di amido = (commercializzate con il marchio Mater-Bi) - Si tratta di materiali moderni, facenti parte della famiglia di bioplastiche composte da sostanze vegetali (come l'amido di mais) e polimeri biodegradabili, ottenuti sia da materie prime di origine rinnovabile che da materie prime di origine fossile. L'estrema flessibilita' del Mater-Bi ne consente l'utilizzo in numerosi e svariati settori, come quello dell'industria, dell’agricoltura, dell'imballaggio e nella realizzazione di prodotti usa e getta (sacchetti, bicchieri, piatti, posate, ecc.). Inoltre, questi materiali sono particolarmente adatti alla produzione di vaschette e di contenitori per generi alimentari grazie alle loro proprieta' meccaniche (simili a quelle del polistirolo) ed alla loro ridotta sensibilita' all'umidita'.

PBAT, PCL

(biodegradabili)

PBAT = Polibutirrato adipato tereftalato - Si tratta di un materiale flessibile e resistente. Viene utilizzato per produrre sacchetti della spazzatura, pellicole da imballaggio, prodotti in plastica usa e getta (contenitori per il pranzo, piatti, bicchieri, tazze, ecc.).

PCL = Policaprolattone - Questo materiale presenta una buona resistenza all'acqua, all'olio, ai solventi, al cloro ed ha anche un'elevata stabilita' termica. E' molto utilizzato nel settore biomedicale.



    BIOPLASTICHE OTTENUTE DA MATERIALI INNOVATIVI

  • HBP (HempBioPlastic) - e' una bioplastica svilippata in Italia, ottenuta dagli scarti provenienti dalle lavorazioni della canapa industriale, addizionati ad una base di acido polilattico (PLA). Si tratta di un materiale atossico, biodegradabile e compostabile. I filamenti di HBP sono di colore bruno chiaro, simili al legno ed ideali per la stampa 3D, con la quale e' possibile realizzare una grande varieta' di oggetti, come ad esempio: occhiali, vasi, giocattoli, ciotole e contenitori.

  • Bioplastica di Biolice - il Biolice e' un materiale sviluppato in Francia nel 2005; esso e' biodegradabile e compostabile al 100% e si ottiene da una miscela di farine di mais e grano. Questa caratteristica lo rende piu' sostenibile del resto delle bioplastiche, poiche' i cereali vengono compattati ed estrusi direttamente in granuli, evitando il processo di estrazione dell'amido (come avviene per altre bioplastiche), che richiederebbe un elevato consumo d'acqua. Il Biolice si decompone in sole 12 settimane senza causare danni all'ambiente; con la sua degradazione, per mezzo di microrganismi, si ricava humus utilizzabile nel giardinaggio e nell'agricoltura. In quest'ultimo settore vengono prodotti teloni biodegradabili per pacciamatura. Altre applicazioni di questa bioplastica sono: sacchetti per la raccolta dei rifiuti organici, buste della spesa e vasi per l'orticultura.

  • PDK (Polydiketoenamine) - si tratta di un nuovo materiale plastico totalmente riciclabile, creato da un team di ricerca del Lawrence Berkeley National Laboratory in California (US); i risultati del loro studio sono stati pubblicati su Nature Chemistry, nell'aprile 2019. Questa bioplastica puo' essere scomposta completamente a livello molecolare per poi essere riassemblata infinite volte con forma, consistenza e colori diversi senza perdere prestazioni e qualita'. Il materiale ha tutte le proprieta' tipiche delle plastiche tradizionali, ma puo' essere piu' e piu' volte riciclato senza nuovo inquinamento. Quindi, qualunque oggetto realizzato in PDK, potendo essere scomposto e ricomposto in oggetti di forma, colore e proprieta' diverse, non finirebbe mai in discarica.

  • PEF (Polietilene Furanoato) - e' una plastica 100% vegetale, totalmente riciclabile, che dovrebbe essere introdotta sul mercato nel 2023. Il PEF e' paragonabile al PET ottenuto dal petrolio, ma e' completamente bio-based e ideale per la realizzazione di bottiglie per bevande.

    RICICLO DELLE BIOPLASTICHE

Le bioplastiche sono adatte ad un'ampia gamma di opzioni di fine vita, tra cui: riutilizzo, riciclaggio meccanico, riciclaggio organico e recupero energetico:

Come per le plastiche convenzionali, il modo in cui i rifiuti di bioplastiche vengono effettivamente recuperati dipende dal tipo di prodotto e di materiale bioplastico utilizzato e dai sistemi di recupero disponibili.

I VANTAGGI DELLE BIOPLASTICHE

I vantaggi delle bioplastiche si possono riassumere nei seguenti punti:

  • Riduzione dell'inquinamento atmosferico. Infatti, nel processo di produzione di questi materiali si hanno basse emissioni di CO2 e nel caso di un loro incenerimento, le emissioni di fumi tossici sono basse.

  • Le materie prime impiegate nella produzione delle bioplastiche sono, nella maggiorr parte dei casi, rinnovabili (materia organica vegetale). Pertanto, questi materiali non comportano problemi di esaurimento della materia prima.

  • Biodegradabilita' (nella maggior parte dei casi). Quando le bioplastiche biodegradabili si decompongono biologicamente, i componenti naturali che ne derivano non intaccano in alcun modo l'ambiente.

  • I tempi di degradazione dei rifiuti in bioplastica biodegradabile sono piu' rapidi rispetto ai tempi richiesti dalla plastica tradizionale derivata da combustibili fossili non rinnovabili (il petrolio), la quale impiega centinaia di anni per degradarsi nell'ambiente.

  • Produzione di fertilizzanti. Infatti, le bioplastiche compostabili, oltre ad essere biodegradabili, hanno il pregio di rendere fertile il terreno sul quale vengono depositate, poiche', dai prodotti realizzati con questi materiali, e' possibile ricavare concime fertilizzante utile in agricoltura.

  • Igiene dei contenitori alimentari. Quando si utilizzano contenitori bio, le sostanze (amidi) che, con il passar del tempo, vengono assorbite dagli alimenti per effetto di corrosione, non sono tossiche; pertanto, non si hanno rischi di intossicazione, come invece potrebbe succedere con contenitori fatti di materiale plastico tradizionale.

  • Riduzione dell'inquinamento prodotto negli oceani dalla plastica. Infatti, i materiali da pesca, se garantiti biodegradabili in ambiente marino, possono limitare notevolmente l'impatto provocato dalle reti perdute in mare, le quali costituiscono delle vere e proprie trappole per le tartarughe marine.

  • Produzione di bioenergia nel caso in cui le bioplastiche non possano piu' essere riutilizzate o riciclate.

  • Il riciclo opportuno di questi materiali contribuisce all'attuazione dell'economia circolare.

Europa ed Asia rappresentano uno dei maggiori hub dell'industria di bioplastiche, producendo circa un quarto della produzione mondiale. Anche l'Italia e' uno dei capofila nella ricerca, nella sperimentazione e nella produzione di questi materiali.

GLI SVANTAGGI DELLE BIOPLASTICHE

  • La produzione di bioplastiche e' piu' costosa rispetto a quella delle materie plastiche tradizionali.

  • I campi destinati alle coltivazioni per bioplastiche ridurrebbero la produzione delle materie prime a scopo alimentare (pane e pasta), con conseguente aumento dei prezzi. Infatti, le bioplastiche, attualmente sul mercato, sono composte principalmente da farina, amido di mais, grano ed altri cereali; mentre sono poche le bioplastiche derivate da scarti agricoli o alimentari.

  • Le bioplastiche, in particolare quelle compostabili, vanno separate dagli altri rifiuti e lavorate in impianti di compostaggio, presenti solo in poche citta' italiane e nel mondo. Il rischio e' quello di dover trattare tali materiali come qualsiasi altro rifiuto plastico, senza trarne alcun vantaggio.

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