Trasformare scarti di legno in bioplastica sostenibile è ora realtà

Redazione
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Dalla Yale University la ricerca: il team spera che la bioplastica creata dal legno possa risolvere un problema ambientale importante.


Un team di ricercatori della Yale University ha creato una bioplastica di alta qualità dai sottoprodotti del legno. I ricercatori sperano che il lavoro possa risolvere uno dei problemi ambientali più urgenti, come riporta Futurity.

Gli sforzi per passare dalla plastica petrolchimica a quella rinnovabile e biodegradabile si sono rivelati complicati: il processo di produzione può richiedere sostanze chimiche tossiche ed è costoso. Inoltre la resistenza meccanica e la stabilità dell’acqua sono spesso insufficienti.

Il nuovo studio pubblicato su Nature Sustainability delinea il processo di decostruzione della matrice porosa del legno naturale in un impasto liquido. I ricercatori affermano che il materiale risultante mostra un’elevata resistenza meccanica e stabilità quando si trattengono liquidi e resistenza ai raggi UV.

Può anche essere riciclato o biodegradato in modo sicuro nell’ambiente naturale e ha un minore impatto ambientale durante il ciclo di vita rispetto alle plastiche a base di petrolio e ad altre plastiche biodegradabili.

Ci sono molte persone che hanno provato a sviluppare questi tipi di polimeri in plastica, ma i fili meccanici non sono abbastanza buoni per sostituire la plastica che attualmente utilizziamo, che sono realizzati principalmente da combustibili fossili“, afferma il coautore Yuan Yao, assistente professore di ecologia industriale e sistemi sostenibili presso la Yale University School of the Environment.

Abbiamo sviluppato un processo di produzione semplice e diretto che genera plastica a base di biomassa dal legno, ma anche plastica che offre buone proprietà meccaniche“.

I ricercatori hanno utilizzato una polvere di legno – un residuo di lavorazione solitamente scartato come rifiuto nelle segherie – e hanno decostruito la struttura porosa e sciolta della polvere con un solvente eutettico profondo (DES) biodegradabile e riciclabile.

La miscela risultante, che presenta un entanglement su scala nanometrica e un legame a idrogeno tra la lignina rigenerata e le micro / nanofibrille di cellulosa, ha un alto contenuto di solidi e un’elevata viscosità, può essere colata e laminata senza rompersi.

Yao ha quindi condotto una valutazione completa del ciclo di vita per testare gli impatti ambientali della bioplastica rispetto alla plastica comune. Il team ha seppellito fogli di bioplastica nel terreno e in tre mesi si è completamente degradata.

Inoltre, i ricercatori affermano che la bioplastica può essere scomposta nella miscela mediante agitazione meccanica, che consente anche di recuperare e riutilizzare il DES.

Questo, per me, è ciò che rende davvero buona questa plastica: può essere riciclata o biodegradata“, dice Yao. “Abbiamo ridotto al minimo tutti i materiali e i rifiuti in natura“.

La bioplastica ha numerose applicazioni, afferma il coautore Liangbing Hu, professore presso il Center for Materials Innovation presso l’Università del Maryland. Può essere modellata in un film che può essere utilizzato in sacchetti e imballaggi di plastica. Hu afferma anche che, poiché la bioplastica può essere modellata in forme diverse, potrebbe anche essere usata nella produzione di automobili.

Un’area che il team di ricerca continua a indagare sono i potenziali effetti sulle foreste. Mentre il processo attualmente utilizza sottoprodotti del legno nella produzione, i ricercatori affermano di essere consapevoli che la produzione su larga scala potrebbe richiedere l’uso di enormi quantità di legno, che potrebbe avere implicazioni di vasta portata su foreste, gestione del territorio, ecosistemi e cambiamenti climatici, per citarne alcuni.

Yao afferma che il team di ricerca ha già iniziato a lavorare con un ecologo forestale per creare modelli di simulazione forestale, collegando il ciclo di crescita delle foreste al processo di produzione.