La plastica che scompare: la nuova frontiera dei materiali biodegradabili

Una nuova scoperta potrebbe offrire una soluzione radicale all'emergenza globale dell'inquinamento da plastica, uno dei temi più discussi nel dibattito sulla sostenibilità. I chimici della Rutgers University del New Jersey hanno infatti ideato un metodo innovativo per “programmare” la vita plastica e darle una scadenza controllata: progettata per durare giorni, mesi o addirittura anni. Una tecnologia rivoluzionaria ispirata alla natura, e in particolare ai polimeri naturali come il Dna, e ai meccanismi che li rendono più facilmente degradabili rispetto a quelli artificiali. L'obiettivo è semplice, ma ambizioso: creare prodotti in plastica resistenti e realmente biodegradabili, che non inquinino l’ambiente per secoli una volta esaurita la loro utilità. Una tecnologia che imita la natura che può essere usata per imballaggi alimentari, buste per la spesa, stoviglie monouso. capsule per caffè.

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I vantaggi ambientali

Le tradizionali plastiche artificiali (derivate dal petrolio) infatti impiegano secoli per degradarsi nell’ambiente perché le loro lunghe catene polimeriche sono estremamente inerti e difficili da spezzare. I polimeri naturali come Dna e Rna, invece, possono essere scomposti con relativa facilità, per merito di strutture chimiche specializzate all’interno delle loro catene, che alimentano reazioni chimiche che ne spezzano i legami molecolari sfruttando molta meno energia di quella richiesta nei polimeri sintetici. Riducendo così l’uso delle risorse fossili.

Nel loro studio, pubblicato su Nature Chemistry, i ricercatori della Rutgers University hanno creato delle strutture chimiche artificiali che mimano gli effetti di quelle presenti nei polimeri naturali. E le hanno quindi inserite all’interno di una plastica artificiale per vedere se in questo modo è possibile programmare il tempo necessario perché il materiale venga degradato nell’ambiente. E così è stato: i materiali costruiti con questa tecnica si degradano molto più rapidamente della plastica tradizionale, e modificano la struttura dei gruppi funzionali addizionati alla plastica è anche possibile alterare il tempo che richiedono per essere degradati.

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Programmare il tempo di sopravvivenza nell’ambiente

Praticamente, con il nuovo metodo è possibile programmare la quantità di tempo che la plastica sopravvive nell’ambiente, prima che le sue lunghe catene polimeriche vengano spezzate, e i componenti si dissolvano, o vengano utilizzati per creare nuova plastica riciclata. Attualmente, il metodo funziona meglio per creare plastiche che sopravvivono giorni, o al più mesi. Mentre non è ancora ottimizzato per costruire materiali plastici che rimangano stabili per anni o decenni. Per questo motivo, le applicazioni sono limitate, ma comunque molto promettenti: la nuova plastica potrebbe sostituire quelle utilizzate nel confezionamento e nella produzione di prodotti usa e getta, come bottiglie, piatti e posate di plastica. L’impatto sull’ambiente sarebbe immenso, visto che al momento le alternative biodegradabili nel settore sono poche, e con prestazioni piuttosto deludenti. Prima, però, ci sono ancora un certo numero di problemi da risolvere.

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I problemi dal risolvere

Una volta degradata, infatti, la nuova plastica bioispirata si lascia dietro un residuo liquido che contiene i frammenti di polimero. Prima di poterne immaginare un utilizzo commerciale andrà quindi dimostrato oltre ogni ragionevole dubbio che si tratta di un materiale non tossico e non inquinante per l’ambiente (che non si lasci dietro, ad esempio, micro o nano-plastiche di cui poi sarà ancora più difficile sbarazzarsi). Un altro aspetto critico è la necessità di luce ultravioletta per avviare la degradazione di questi materiali plastici. Attualmente, è sufficiente quella presente nella luce solare perché il processo abbia luogo. Ma anche così, potrebbe non essere sufficiente per definire questi materiali realmente biodegradabili: se finissero sotto terra, ad esempio, o sommersi tra i rifiuti di una discarica, al buio potrebbero sopravvivere per un periodo indefinito di tempo, esattamente come la plastica artificiale tradizionale.