A fare un punto della soluzione, tra vecchie e nuove tecnologie, vecchie e nuove sfide, è una raccolta di interventi sulla rivista Science. Tre punti di vista sul futuro del riciclo, della degradabilità e delle promesse per le plastiche rinnovabili.

Un totale di circa 9 miliardi di tonnellate. A tanto ammonta la produzione di plastica mondiale, avviata a partire dagli anni Cinquanta. La maggior parte di questa, tuonava una stima pubblicata su Science Advances questa estate, è diventata rifiuto, materiale di scarto, non di rado usato un’unica volta. Ha smesso di essere utile, diventando al contempo un problema, un grosso problema per l’ambiente. Sia nelle discariche, sia dispersa nell’ambiente naturale – dove si stima ci sia finito l’80% di tutti i rifiuti di plastica –, sia sulla terraferma che negli oceani. Qui la plastica resterà a lungo, minacciando il mondo vegetale, così come quello animale, risalendo anche la catena alimentare. Senza lasciare nessuno escluso, perfino nelle zone più remote della terra, a diversi chilometri di profondità. Il problema c’è e affrontarlo è una priorità a livello ambientale e richiede sforzi che abbracciano campi diversi: dall’uso consapevole, al riuso, a strategie pulite di riciclo e alla produzione di nuove plastiche, più sostenibili.

L’appello recente arriva questa settimana dalle pagine di Science con un articolo di Jeannette M. Garcia e Megan L. Robertson, con una serie di interventi che affrontano il tema da diversi punti di vista, facendo un punto della situazione. A cominciare dall’opportunità persa del riciclo.

Se è vero che riciclare è difficile – costa, è difficile fare raccolte separate e spesso i polimeri prodotti da questi materiali non sono di alta qualità – permetterebbe comunque di risparmiare. Energia e petrolio, scrivono Garcia e Robertson. Se si riciclasse tutta la plastica solida di scarto si potrebbero risparmiare 3,5 miliardi di barili di petrolio, citano, perché il riciclo e riuso costano meno della produzione ex novo. Ma il risparmio è anche per l’ambiente, non solo tramite la riduzione dei rifiuti (e i loro effetti a cascata sugli ecosistemi) ma anche tramite la riduzione delle emissioni dei gas serra, senza contare la possibilità di interrompere la dipendenza dal petrolio.

Al momento, scrivono i due ricercatori, l’unica tecnologia di riciclo utilizzata su larga scala è quella meccanica, limitata, per ragioni tecniche, o più al Pet (polietilene tereftalato) e ai polietileni (Pe), in cui le plastiche, dopo la rimozione degli eventuali residui organici, vengono lavate, triturate, fuse e rimodellate, a volte con l’aggiunta di plastica vergine. Ma in fase di studio esistono diversi filoni di ricerca promettenti per ampliare anche il cosiddetto riciclo chimico, come quello su nuovi catalizzatori per spezzettare i polimeri delle plastiche nei mattoncini di cui sono fatte o su nuovi sistemi di decontaminazione e separazione di diverse tipologie di plastica, non affidate solo alla separazione manuale dei consumatori. In questo campo sembrano essere le ricerche per quel che riguarda lo sviluppo di nuovi compatibilizzanti: composti che aiutano a miscelare tra loro polimeri di natura diversa, analoghi, scrivono gli autori, ai tensioattivi che permettono di miscelare tra loro composti come olio e acqua, di base immiscibili. Ma fondamentale resta anche lo sviluppo certo di nuovi polimeri, più facili da riciclare, pensati magari per esserlo direttamente in natura.

La questione della degradabilità però è spinosa da sempre, quando si parla di plastiche, scrivono Ann-Christine Albertsson e Minna Hakkarainen in una delle perspective dello speciale su Science. Questo essenzialmente perché alla plastica si chiede di essere sì degradabile ma al tempo stesso durevole, una delle caratteristiche più distintive del materiale. Far coincidere le due cose non è affatto semplice. Senza considerare che il concetto stesso di degradabile è relativo e si lega a specifiche condizioni di temperatura, umidità, luminosità, ossigeno e presenza di microrganismi.

Va da sé che creare un materiale che sia ovunque degradabile, ma che al tempo stesso non lo sia durante la durata della vita del prodotto non è facile. Le valutazioni, dal punto di vista ambientale, non possono essere fatte che caso per caso, tenendo conto dei materiali di partenza usati, dei processi per ottenerli e lavorarli, così come delle applicazioni, eventuali modifiche e gestione del prodotto arrivato a fine vita. Oggi tra le soluzioni considerate più vicine all’ambiente in termini di degradabilità sono i materiali basati sui poliesteri alifatici o amido con legami biodegradabili e/o idrolizzabili, come il polilattato. Ma anche questi, se modificati o contenenti additivi, potrebbero non essere più compostabili in tutti gli ambienti.

Sostenibilità con competitività
L’idea di guardare al vegetale per dirottare la produzione delle plastiche è nota, ma più che mai viva in tema di plastiche sostenibili, ricorda Marc A.Hillmyer nel terzo intervento ospitato su Science. Il problema in questo caso non è tanto la reperibilità delle materie prime, fonti di carbonio rinnovabili abbondano nel mondo vegetale (cellulosa, lignina, oli e zuccheri), quando piuttosto l’efficienza di trasformazione. La questione centrale per il ricercatore rimane rendere i processi di produzione di polimeri da fonti rinnovabili competitivi con quelli petrolchimici più tradizionali. Processi biobased per la produzione dei monomeri alla base della maggior parte dei polimeri usati nell’industria della plastica esistono già e per altri, quali propilene, stirene e acido tereftalico, ricercatori e industria stanno studiando. Così come per creare nuovi tipi di bioplastica, con proprietà diverse dai polimeri di origine petrolchimica. Nel campo tra le ultime innovazioni ci sono i policarbonato e i polisteri ottenuti a partire da materie prime bio. Perché questi prodotti decollino, oltre a soddisfare le richieste tecnologiche e pratiche, dovranno rispondere a quelle di mercato, dovranno diventare competitive. L’aumento dei costi per l’estrazione di fonti fossili e la conversione in plastica potrebbe essere il motore per guardare altrove con più insistenza, conclude Hillmyer.

la Redazione