Stoviglie monouso compostabili
Film polimerici meccanicamente stabili e resistenti all'acqua grazie a rivestimenti a base biologica
Per proteggere l'ambiente, in particolare gli oceani, nell'UE sono vietati molti prodotti di plastica monouso. Sono invece consentiti i prodotti monouso realizzati con polimeri naturali non modificati. In quest'ottica, i ricercatori dell'Istituto Fraunhofer per la ricerca sul legno, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI, hanno collaborato con alcuni partner per sviluppare stoviglie monouso compostabili a partire dai residui agricoli locali della produzione di zucchero.
La nuova pellicola ricavata dalla polpa di barbabietola da zucchero viene modellata in parti stampate in 3D come stoviglie monouso in un programma pilota del Fraunhofer WKI.
© Fraunhofer WKI
Molti prodotti in plastica monouso sono stati vietati nell'UE dal 3 luglio 2021, quindi non possono più essere prodotti o commercializzati. Tuttavia, le soluzioni riutilizzabili ecofriendlier non sono un'alternativa praticabile per tutti i settori di applicazione. Mancano, ad esempio, soluzioni per articoli monouso funzionali ed ecologici per fiere, festival e altri eventi. Secondo la Direttiva UE sulle plastiche monouso (SUPD), gli unici prodotti monouso consentiti dal 2021 sono quelli realizzati con polimeri non modificati presenti naturalmente nell'ambiente. Come alternativa sostenibile, i ricercatori del Fraunhofer WKI collaborano con l'Istituto di Biotecnologia dell'Università RWTH di Aquisgrana e con Pfeifer & Langen GmbH & Co. KG nell'ambito del progetto EBRA (vedi sotto) per sviluppare composti e pellicole polimeriche a base di residui vegetali della produzione alimentare disponibili a livello regionale, che possono essere ulteriormente trasformati in oggetti come piatti e utensili.
Rafforzare i mercati regionali
"I flussi di rifiuti agricoli come la polpa di barbabietola da zucchero, combinati con polimeri naturali come l'amido di mais e la pectina delle barbabietole, hanno un potenziale di utilizzo come materie prime per stoviglie e utensili compostabili", afferma Arne Schirp, ricercatore presso il Fraunhofer WKI di Braunschweig. La polpa di barbabietola è particolarmente adatta a un ulteriore utilizzo, dal momento che i produttori di zucchero tedeschi ne producono già una quantità di tonnellate a sette zeri durante la raccolta delle barbabietole. La polpa potrebbe essere trasformata in composti direttamente in loco, riducendo i percorsi di trasporto, le emissioni diCO2 e i mercati regionali.
Alla miscela di polpa di barbabietola, amido e pectina vengono aggiunte acqua e glicerina come plastificanti. I partner del progetto sono stati incaricati di eseguire una valutazione ecotossicologica, in cui hanno dimostrato che il substrato prodotto in questo modo è sicuro da usare a contatto con gli alimenti.
Film polimerici meccanicamente stabili e resistenti all'acqua grazie a rivestimenti a base biologica
I materiali devono soddisfare diversi criteri. In primo luogo, devono essere biodegradabili e adatti al compostaggio domestico, ovvero possono essere smaltiti in una compostiera domestica o nei cassonetti verdi comunali. Nei test condotti a scopo orientativo, i ricercatori hanno dimostrato che i materiali si decompongono più velocemente dei piatti di carta convenzionali per un periodo di 12 settimane. Inoltre, presentano una maggiore stabilità rispetto al materiale di riferimento. Un altro requisito è che deve essere possibile utilizzare le attrezzature esistenti per produrre i composti e le pellicole e modellarli in stoviglie monouso. I materiali devono anche essere meccanicamente stabili e resistenti all'acqua per il contatto con alimenti grassi come salsicce e altri piatti oleosi. I ricercatori mirano a raggiungere questo obiettivo con i rivestimenti a base biologica sviluppati dalla RWTH Aachen University.
"La miscela di polpa di barbabietola macinata, amido di mais e additivi viene prima prodotta in una macchina per la pigiatura e poi formata in pellet. I pellet vengono pressati in una pellicola che viene poi rivestita e, nella fase finale, modellata in lastre", spiega Schirp, illustrando il processo di produzione. Poiché i polimeri utilizzati hanno un basso punto di fusione o non hanno alcun punto di fusione, è necessario un basso apporto di energia per produrre nuovi materiali. I residui agricoli possono essere riciclati in un'ottica di sostenibilità.
Sono già stati prodotti piatti da utilizzare come dimostratori. I materiali per gli utensili monouso, che saranno realizzati con lo stampaggio a iniezione, sono attualmente in fase di preparazione. Come prossimo passo, i partner del progetto intendono passare alla produzione su scala industriale e iniziare a commercializzare i prodotti.
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