Produzione sostenibile: che importanza hanno le bioplastiche per la vostra azienda

Le bioplastiche costituiscono una piccola quota della quantità totale di plastica prodotta, ma la crescita dinamica su base annua riflette il crescente interesse sia dei consumatori che delle aziende.

La plastica è uno dei materiali più utilizzati al mondo e la si trova ovunque, dagli imballaggi e i tessuti agli aeromobili e gli edifici. La plastica è il materiale ideale per così tante applicazioni che il mondo ne produce ogni anno più di 380 milioni di tonnellate. 

Tuttavia, la maggiore consapevolezza ambientale, la crescente preoccupazione per i rifiuti plastici e la nuova severa legislazione dei governi richiedono la ricerca di un'alternativa più sostenibile. Entriamo nel mondo della bioplastica.

"Per quasi tutte le applicazioni e i materiali plastici tradizionali, sul mercato è disponibile un'alternativa in bioplastica con le stesse proprietà e potenzialmente in grado di offrire ulteriori vantaggi". European Bioplastics, un organismo commerciale che rappresenta l'industria delle bioplastiche in Europa.

A livello globale, le bioplastiche rappresentano attualmente solo l'1%-3% della quantità totale di materie plastiche prodotte. Il mercato è destinato a crescere di oltre il 20% annuo tra il 2021 e il 2026. Questa crescita sostenuta a due cifre potrebbe vedere le bioplastiche rappresentare fino al 40% del mercato totale delle materie plastiche entro il 2030.

Tali cifre riflettono le notizie apparse sui media che attualmente riguardano l'argomento. Chiunque cerchi di saperne di più potrà contare facilmente su una miriade di informazioni, attualmente 3,3 milioni di risultati di ricerca e continuano ad aumentare.

L'Australasian Bioplastics Association vede un futuro positivo per le bioplastiche: "Negli ultimi anni, il volto dell'industria della plastica ha iniziato a cambiare. Sono stati sviluppati numerosi materiali plastici biologici che oggi rappresentano un'alternativa comprovata alle loro controparti convenzionali. La maggior parte delle materie plastiche ottenute da combustibili fossili potrebbe essere tecnicamente sostituita da materie plastiche a base biologica. Con il cambiamento delle tecnologie bioplastiche e dei costi di produzione, questo si verificherà sempre di più".

Cosa sono le bioplastiche?

Il termine "bioplastica" comprende un'ampia famiglia di materiali, ognuno realizzato con diverse materie prime che offrono proprietà, usi e vantaggi specifici. In generale, le bioplastiche rientrano in tre categorie:

1. Biodegradabili e prodotte interamente/in parte da materiale a base biologica
2. Non biodegradabili e prodotte interamente/in parte da materiale a base biologica
3. Biodegradabili e prodotte utilizzando materiale a base petrolchimica

Il fatto che alcuni di questi termini siano (erroneamente) usati in modo intercambiabile aggiunge ulteriore confusione. Partiamo dall'inizio e cerchiamo di semplificare le cose:

Un materiale a base biologica è derivato da sostanze biologiche, vale a dire organismi viventi (attualmente o in passato). Può riferirsi a materiali come legno, cuoio e lana. Tuttavia, è più comunemente utilizzato per descrivere materiali trasformati come il legno ingegnerizzato (compensato o MDF) o una plastica a base biologica.

Le plastiche a base biologica (o bioplastiche) sono prodotte, del tutto o in parte, da materie prime naturali e rinnovabili piuttosto che dal petrolio. L'elenco delle materie prime rinnovabili comprende grassi e oli vegetali, canna da zucchero, trucioli di legno, sottoprodotti agricoli come l'amido di mais, e microrganismi. Poiché contengono materiale naturale o biologico, molte persone presumono che tutte le bioplastiche siano biodegradabili, ma non è così.

Le plastiche biodegradabili possono essere completamente scomposte in parti sempre più piccole, e infine in elementi naturali, dai microbi. A seconda dell'ambiente circostante, questi elementi includono biomassa (compost), anidride carbonica, acqua e metano.

Non tutte le bioplastiche sono biodegradabili 

È importante notare che, mentre tutte le plastiche biodegradabili sono bioplastiche, non tutte le bioplastiche sono biodegradabili. Alcune sono realizzate con un mix di materiale biologico e a base di petrolio.

Il processo di biodegradazione dipende da fattori ambientali specifici, tra cui:

• Temperatura
• Umidità
• Pressione
• Ossigeno
• Presenza di particolari microrganismi.

Il tempo necessario per questo processo va da settimane ad anni. Questo è ciò che differenzia le plastiche biodegradabili da quelle compostabili. Queste ultime solitamente impiegano tra i 90 e i 180 giorni per decomporsi completamente.

La plastica compostabile si scompone solo in condizioni attentamente controllate utilizzando impianti di compostaggio industriali o domestici. I materiali progettati per scomporsi in sicurezza negli impianti di compostaggio industriali potrebbero non scomporsi in condizioni di compostaggio domestico e viceversa.

Un progresso relativamente recente è lo sviluppo delle plastiche oxo-degradabili. Si tratta di materie plastiche ottenute da materie prime convenzionali (petrolio, gas naturale o carbone), trattate con additivi che causano il degrado della plastica. Vengono spesso presentate insieme alle plastiche biodegradabili e compostabili.

Tuttavia, le plastiche oxo-degradabili non si scompongono a livello molecolare o polimerico come le altre due. Al contrario, si frammentano in "microplastiche" (di lunghezza inferiore a 5 mm o 0,2 pollici). Secondo il Forum economico mondiale, queste possono permanere e danneggiare l'ambiente anche per 450 anni.

Conoscere questi termini e comprendere le differenze aiuterà voi e i vostri clienti a prendere decisioni di acquisto più consapevoli.

Non sapete qual è la vostra economia circolare in base alla vostra impronta di carbonio? Non conoscete la differenza tra compostaggio industriale e compostaggio domestico? 

Come vengono prodotte le bioplastiche?

La ricetta per la produzione della plastica, biologica o di altro tipo, segue in gran parte un processo analogo in quattro fasi:

1. Estrarre le materie prime: una materia prima rinnovabile come l'amido vegetale e la canna da zucchero, o non rinnovabile come il petrolio greggio. Questi materiali sono un mix complesso di molti composti diversi. Pertanto, in genere non vengono utilizzati allo stato grezzo e non lavorato.
2. Raffinare questi materiali per convertirli in "monomeri". Nel caso del petrolio greggio, si tratta di combustibili liquidi, lubrificanti, agenti petrolchimici e NAFTA (un ingrediente fondamentale nella produzione delle materie plastiche).
3. La polimerizzazione utilizza calore e pressione per unire chimicamente le catene di questi monomeri e creare "polimeri" sintetici. Vengono aggiunti diversi catalizzatori per creare polimeri con varie proprietà e applicazioni.
4. L'ultima fase consiste nell'estrusione meccanica di questa miscela fusa, di solito in un lungo tubo. Questo viene suddiviso in pellet, pronti per essere trasformati in oggetti in plastica di ogni dimensione, forma, colore e design immaginabile.

La differenza principale tra le materie plastiche convenzionali e le bioplastiche è la loro composizione piuttosto che il modo in cui vengono prodotte.

Il polietilene (PE), ad esempio, è la plastica più comunemente utilizzata al mondo. Questo materiale termoplastico, leggero e resistente, viene utilizzato per produrre qualsiasi tipo di prodotto, dalle pellicole per il packaging alimentare e le bottiglie alle borse dei supermercati e ai gilet antiproiettile.

Il PE tradizionale è ottenuto dalla raffinazione del petrolio greggio in etanolo, che viene poi polimerizzato per produrre l'etilene. Il PE a base biologica segue lo stesso processo utilizzando la canna da zucchero, la barbabietola o i cereali e ha le stesse prestazioni del PE convenzionale.

Quali sono i vantaggi delle bioplastiche? 

Le bioplastiche offrono una serie di vantaggi rispetto alle plastiche convenzionali oltre a ridurre la dipendenza del mondo dai combustibili fossili. 

Ad esempio, l'uso di materiali rinnovabili o biodegradabili consente ai produttori di diversificare le loro materie prime. Questo aumenta la loro capacità di affrontare eventuali interruzioni della catena di fornitura o aumenti dei prezzi. Alcune fibre naturali sono a basso costo, abbondanti e non producono sottoprodotti dannosi durante la lavorazione rispetto al petrolio greggio.

Le bioplastiche possono pesare meno delle plastiche convenzionali. Questo è un vantaggio particolarmente interessante per settori come quello automobilistico e aerospaziale, in cui la "leggerezza" sta diventando sempre più importante per l'efficienza dei carburanti. 

L'espansione dell'uso di materiali a base biologica aiuta a evitare il conferimento di rifiuti in discarica. Il compostaggio e il riciclaggio sono opzioni aggiuntive di gestione dei rifiuti.

Tuttavia, la questione non è così semplice come "bioplastica = buona, plastica convenzionale = cattiva". Il mondo è ancora fortemente dipendente dal petrolio, con molte materie plastiche create dai sottoprodotti del processo di raffinazione del petrolio. Cosa accadrebbe a queste sostanze petrolchimiche se le bioplastiche diventassero la norma?

Inoltre, il costo dei materiali delle bioplastiche è superiore rispetto alle alternative petrolchimiche. Ciò è dovuto in gran parte al basso rendimento, al costo delle attività di ricerca e sviluppo e alla costruzione di nuovi impianti di trasformazione e canali di distribuzione.   

Le bioplastiche più utilizzate sono realizzate con zuccheri e amidi raccolti da terreni che potrebbero essere utilizzati per produrre risorse alimentari. La coltivazione e la raffinazione di queste colture in materiali utilizzabili richiedono terreni, acqua ed energia, tutte risorse scarsamente disponibili.

Per affrontare queste preoccupazioni, sono in corso ricerche nei laboratori di tutto il mondo per identificare materie prime rinnovabili alternative. I prodotti di punta includono le alghe, che crescono in acqua piuttosto che sulla terra, e la cellulosa, che si trova in abbondanza all'interno di alberi, paglia e cotone. 

Tuttavia, la maggiore difficoltà potrebbe non provenire dall'inizio del ciclo di vita, ma dalla fine.

Come possono essere smaltite le bioplastiche?

Abbiamo già detto che non tutte le bioplastiche sono biodegradabili o compostabili, inoltre devono sussistere determinate condizioni ambientali affinché i materiali possano scomporsi. Questi potrebbero sembrare dei dettagli banali. Tuttavia, lo smaltimento errato delle bioplastiche può causare un danno all'ambiente pari a quello delle plastiche convenzionali.

L'etichetta "compostabile", ad esempio, non significa che possa essere inserita nel compost del giardino. Molte materie plastiche compostabili devono essere elaborate in uno stabilimento di compostaggio industriale. Qui il materiale viene triturato e girato frequentemente, e le temperature sono molto più elevate e controllate con maggiore attenzione.

Una plastica compostabile che finisce in discarica non è biodegradabile. Ha bisogno di aria, umidità e luce solare per decomporsi correttamente. Analogamente, una bioplastica che entra in uno degli oceani del mondo può ancora causare gli stessi problemi delle plastiche convenzionali.

La mancanza di strutture di compostaggio industriale in tutto il mondo ha spinto l'attenzione sul riciclaggio. Molte bioplastiche possono essere riciclate. Tuttavia, le loro specifiche e caratteristiche determinano se possono essere mescolate o trattate separatamente.

Solo alcune bioplastiche possono essere riciclate insieme ai loro equivalenti a base di petrolio, come il polietilene (PE) e il polietilene tereftalato (PET o PETE). L'introduzione di materiali biodegradabili o compostabili in un flusso di riciclaggio incompatibile può creare problemi compromettendo potenzialmente il prodotto riciclato finale.

Tutto ciò dimostra l'importanza vitale di sensibilizzare le aziende e i consumatori. Dimostra la necessità di un'etichettatura chiara per quanto riguarda lo smaltimento e di sistemi migliorati per il recupero, lo smistamento e la separazione dei materiali di scarto.

In che modo Essentra Components può offrire il proprio contributo

Molti ritengono che il riciclaggio rappresenti la migliore opzione di fine vita per la maggior parte delle bioplastiche. In qualità di firmatario della Circular Plastics Alliance della Commissione europea, Essentra Components è impegnata ad aumentare il proprio utilizzo di materie prime di polimeri riciclati. Il nostro sostegno contribuirà all'obiettivo della CPA di portare il mercato europeo delle materie plastiche riciclate a 10 milioni di tonnellate entro il 2025. 

Abbiamo aumentato la percentuale di materie plastiche riciclate post-consumo utilizzate nelle nostre linee di prodotti in polietilene a bassa densità (LDPE).E, mentre l'LDPE è l'obiettivo attuale, il nostro obiettivo è integrare materiali più sostenibili nel portafoglio di prodotti. Entro il 2025, almeno il 20% dei materiali trattati proverrà da fonti più sostenibili. 

Qual è il futuro delle bioplastiche? 

Come molte altre preoccupazioni ambientali, si tratta di una questione complessa e con molte sfumature.

La plastica è leggera, resistente, trasparente, impermeabile, igienica e per molte applicazioni è il materiale ideale. Ciò rende quasi impossibile eliminare completamente l'uso che ne fa il mondo. 

Alternative come le bioplastiche hanno un ruolo importante da svolgere, ma produrle al volume e al prezzo necessari per favorire un'adozione di massa richiederà del tempo. 

Tuttavia, la crescente domanda da settori come quello elettronico, farmaceutico e dei trasporti fa sì che il mercato delle bioplastiche possa aumentare notevolmente. Anche l'introduzione di una legislazione per ridurre al minimo la produzione e il consumo di prodotti in plastica è destinata a stimolare il mercato delle bioplastiche e le attività di R&S.

Per questi motivi, probabilmente la bioplastica non sarà una tendenza a breve termine. Ogni diversa opzione riguardante le materie prime, le loro proprietà e la gestione dei rifiuti richiede attenta considerazione.

Domande? 

Inviateci un'e-mail a sales@essentracomponents.it o rivolgetevi a uno dei nostri esperti per ulteriori informazioni sulla soluzione ideale per la vostra applicazione +39 051 6325 266.