seta di ragno
  • Categoria dell'articolo:Scienza / Tecnologia
  • Ultima modifica dell'articolo:12 Giugno 2021

Le plastiche sono materiali molto utili. Hanno apportato benefici significativi alla società moderna. Ma la quantità senza precedenti di plastica prodotta negli ultimi decenni ha causato un grave inquinamento ambientale.

Gli imballaggi da soli sono stati responsabili del 46% dei 340 milioni di tonnellate di rifiuti di plastica generati a livello globale nel 2018. Sebbene il riciclaggio della plastica sia aumentato in modo significativo negli ultimi anni, la maggior parte delle materie plastiche utilizzate oggi sono monouso, non riciclabili e non biodegradabili.

La domanda di cibo raddoppierà entro il 2050. Ciò probabilmente aumenterà la quantità di rifiuti dal cibo e dai suoi imballaggi in plastica, mettendo i paesi più poveri sotto un’enorme pressione per gestire lo smaltimento dei rifiuti.

Per affrontare i problemi del danno ambientale, abbiamo bisogno di materiali più sostenibili che possiamo riciclare o che si biodegradano. C’è stata un’impennata delle plastiche a base vegetale, ma molte di queste possono essere compostate solo utilizzando processi industriali, non da persone a casa.

Ora i ricercatori dell’Università di Cambridge hanno trovato un modo per produrre plastica da proteine ​​vegetali abbondanti e sostenibili. Ispirato alla seta di ragno, funziona in modo simile ad altre plastiche, ma può essere compostato a casa.

Tipi di plastica

Le plastiche sintetiche e non biodegradabili comunemente usate per l’imballaggio alimentare includono politene tereftalato (PET), polistirene (PS) e politene tereftalato cristallino (CPET).

Sono in atto alcuni processi per lo smaltimento del PET, ovvero tecniche di riciclaggio meccanico e chimico, ma la maggior parte della plastica in tutto il mondo viene ancora inviata alle discariche. Il PET può impiegare centinaia di anni per decomporsi e non è biodegradabile. Ciò significa che può continuare a inquinare l’ecosistema per molti anni.

Fare la plastica richiede molta energia. Quando la plastica viene gettata via, provoca danni ambientali, tra cui il riscaldamento globale, le emissioni di gas serra e danni alla vita marina.

D’altra parte, ci sono alcune plastiche biodegradabili a base vegetale, come l‘acido polilattico (PLA), il polibutilene succinato (PBS), il policaprolattone (PCL) e i poliidrossialcanoti (PHA), che sono più rispettosi dell’ambiente rispetto ai polimeri non rinnovabili.

I polimeri PLA sono prodotti da risorse rinnovabili e hanno il vantaggio di essere riciclabili e compostabili. Questo rende il PLA un materiale molto più rispettoso dell’ambiente rispetto a PET, PS e CPET. Tuttavia, la loro durata e stabilità a lungo termine sono inferiori rispetto alle loro controparti sintetiche.

Il nuovo materiale

La nuova ricerca ha studiato il potenziale uso di un polimero biodegradabile e rinnovabile, come la proteina di soia, per creare un nuovo materiale che potrebbe essere un’alternativa ad altre plastiche a base vegetale.

I ricercatori hanno creato una plastica a base vegetale e hanno aggiunto nanoparticelle, particelle più piccole di un milionesimo di metro. Ciò significava che potevano controllare la struttura del materiale per creare film flessibili, con un materiale che a livello molecolare assomiglia alla seta di ragno. L’hanno chiamata una “seta di ragno vegana“.

Il team ha utilizzato varie tecniche, tra cui la microscopia elettronica a scansione e la microscopia elettronica a trasmissione per studiare la struttura del film.

Hanno analizzato proprietà importanti, come le proprietà barriera e l’assorbimento dell’umidità. Hanno scoperto che le nanoparticelle hanno contribuito ad aumentare in modo significativo le varie proprietà – forza e durata e stabilità a lungo termine.

Creando una plastica con un processo di produzione più rispettoso dell’ambiente, realizzata con materiali sostenibili, è possibile risparmiare una quantità significativa di energia. Questa è una delle parti più interessanti di questo studio.

Questo nuovo materiale potrebbe aiutare a risolvere alcuni dei problemi che l’inquinamento da plastica ha causato all’ambiente, introducendo un materiale da fonte rinnovabile con proprietà migliorate adatto a molte applicazioni ingegneristiche, compreso l’imballaggio.

Lo studio potrebbe aiutare ad aumentare la produzione di materiali di imballaggio sostenibili, utilizzando risorse naturali e un minor consumo di energia, riducendo al contempo la quantità di plastica che finisce nelle discariche.

Autore

Hom Dhakal, Professor of Mechanical Engineering, University of Portsmouth