Vasetti di yogurt biodegradabili grazie a batteri nutriti con le alghe
Grazie alle loro proprietà meccaniche, termiche e protettive, le materie plastiche sono indispensabili nella produzione di grandi volumi di prodotti di consumo e imballaggi. Tuttavia la maggior parte di queste plastiche è prodotta utilizzando combustibili fossili, può essere difficile da riciclare e può portare a rischi ambientali come l’inquinamento da microplastiche. Sebbene siano in corso vari sforzi per recuperare, riutilizzare e riciclare questa plastica, un approccio alternativo che sta prendendo piede è quello di trovare materiali di partenza biodegradabili. Il progetto NENU2PHAR è riuscito a dimostrare una catena del valore in grado di fornire una famiglia di polimeri chiamati poliidrossialcanoati (PHA), utilizzando batteri cresciuti su zuccheri prodotti da microalghe. «Nonostante siano ampiamente riconosciuti come validi sostituti delle plastiche a base di combustibili fossili, in Europa non esiste ancora una catena del valore sostenibile dei PHA», spiega Pablo Alvarez Diaz della Commissione francese per l’energia atomica e le energie alternative, coordinatore del progetto NENU2PHAR. Finanziato dall’impresa comune «Europa biocircolare», il progetto comprende 17 partner della ricerca e dell’industria.
Carburante che non compete con il cibo
I PHA sono una classe di poliesteri rinnovabili, biodegradabili e di origine biologica, considerati membri del «gruppo dei polimeri verdi». Hanno proprietà fisico-chimiche, termiche e meccaniche interessanti, simili a quelle del polipropilene (PP) e del polietilene a bassa densità (LDPE), di cui è fatta la maggior parte degli imballaggi di plastica utilizzati oggi. «I PHA sono particolarmente interessanti perché sono ecologici alla fine del loro ciclo di vita, degradandosi nel suolo, nelle acque e nel compost domestico e industriale», afferma Jean-François Sassi, co-coordinatore di NENU2PHAR. Tuttavia, poiché per crescere i batteri hanno bisogno di zucchero, produrre grandi quantità di plastica in questo modo rappresenta una seria sfida. «Attualmente le materie prime contenenti carbonio utilizzate come substrati di fermentazione provengono dall’amido prodotto da colture come il grano e le patate, quindi entrano in competizione con i sistemi tradizionali di approvvigionamento agroalimentare, facendo aumentare i prezzi dei prodotti alimentari», aggiunge Alvarez Diaz. NENU2PHAR ha dimostrato che le microalghe possono essere una fonte ideale di carburante per i batteri. La coltivazione di alghe in bioreattori consente di catturare grandi quantità di CO2 dall’atmosfera, trasformandola nell’amido necessario ai batteri affamati che producono biopolimeri. «La produzione di amido bianco puro da microalghe verdi e fangose è stato un momento cruciale e di grande importanza, poiché l’industria ha bisogno di plastiche incolori e trasparenti all’inizio del processo di produzione», osserva Sassi. Il team ha anche sviluppato un processo per estrarre i PHA dai batteri che utilizza solventi più ecologici rispetto alle varietà clorurate convenzionali. I PHA vengono poi formulati in materiali grezzi per la produzione di bioplastiche. Un dato incoraggiante è che potrebbe esserci già una disponibilità di materia prima: la biomassa di microalghe viene prodotta abitualmente dagli impianti di depurazione europei durante i processi di trattamento delle acque reflue. La catena del valore di NENU2PHAR potrebbe trasformare un flusso di rifiuti in un flusso di entrate.
La passerella verso un’economia più circolare
A dimostrazione della versatilità e dell’idoneità dei PHA, il team ha presentato una collezione di prodotti in bioplastica derivata dalle microalghe. Si tratta di vaschette per formaggi affettati, pellicole, vasetti e buste per alimenti umidi come gli yogurt, flaconi roll-on per deodoranti, filamenti utilizzati nella stampa 3D, reti mediche e agrotessili. «Abbiamo ricevuto un feedback molto positivo durante i vari eventi, con persone che in genere dicevano: “Wow, ce l’avete fatta davvero”. Non si può mettere in discussione la fattibilità di queste bioplastiche mentre si ha in mano uno dei nostri vasetti di yogurt», afferma Alvarez Diaz.
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