Un ingegnere chimico dell’Università del Delaware propone l’utilizzo dell’olio naturale per produrre materiali a uso industriale

Produrre plastica dall’olio di soia. Questa la singolare proposta di un ingegnere chimico dell’Università del Delaware, Richard Wool, che ha suggerito di impiegare l’olio vegetale come materia prima per la produzione di plastica a uso industriale, rendendo superfluo il ricorso al petrolio. Wool, direttore del Centro per i materiali compositi (Acres) dell’Università del Delaware, fa parte di un gruppo di ricerca interdisciplinare che si dedica alla promozione della diffusione di materiali ottenuti da fonti rinnovabili, come i semi di soia. L’Acres ha utilizzato questo vegetale per la realizzazione di grandi porte per una fabbrica di macchinari e Wool sostiene che un intero trattore, incluse le ruote, potrebbe essere costruito con materiali composti a base di soia.
Abbondante e poco costosa
“La soia – ha spiegato il ricercatore – è una materia prima ideale e rappresenta l’analogo pulito del petrolio. È poco costosa, abbondante, rinnovabile e potenzialmente biodegradabile. Inoltre in futuro potrà essere oggetto di miglioramenti grazie all’ingegneria genetica.” Secondo Wool, i prodotti biotecnologici renderanno disponibili le nuove plastiche per numerosi campi di applicazione: dall’attrezzatura agricola, all’automobilistica, ai trasporti, alla costruzione degli edifici.

Quest’ultimo campo è il più promettente, poiché i sostituti del legno possono essere plasmati a piacere in molte forme, rendendo molto più agevole e fantasiosa la progettazione. Nelle costruzioni tradizionali di legno, il design dipende innanzitutto da una trave dritta e da una lamina piatta di legno, mentre i composti basati sulla soia non hanno venature e hanno migliori proprietà fisiche. Inoltre, come tutti i composti biologici sono biodegradabili. Secondo gli studi condotti, per la plastica derivata dalla soia esistono ottime opportunità commerciali, anche perché la sua coltivazione è diffusa in tutto il mondo. Inoltre l’aumento del prezzo del petrolio e la diminuzione di quello degli oli naturali la renderà ancora più concorrenziale. Altri potenziali mercati per questo tipo di materiale includono l’industria del mobile, quella degli adesivi a pressione e l’industria militare.
Tutto cominciò nel 1862
La plastica tradizionale è una sostanza organica, come il legno, la carta, la lana. Nasce da risorse naturali: prevalentemente carbone, sale comune, gas e, soprattutto, petrolio – di cui la produzione mondiale di materie plastiche assorbe circa il 4 per cento annuo.

La proposta di Wool intende rappresentare un’alternativa all’uso del petrolio, che è una fonte non rinnovabile, rendendo più economica e sostenibile la produzione di plastica. La nascita di questo materiale risale addirittura al 1862, quando Alexander Parkes presentò all’esposizione di Londra la prima resina a base di cellulosa, la parchesina, divenuta poi xilonite e infine celluloide, col contributo dei fratelli americani John e Wesley Hyatt. Negli ultimi cinquant’anni l’industria delle materie plastiche ha avuto uno sviluppo di proporzioni gigantesche, superando quella dell’acciaio. Dopo il 1945 polistirene, polietilene, cloruro di polivinile, poliammidi, polimetilmetacrilato e poi polipropilene, sono entrati nelle case di tutti, indipendentemente dalla condizione sociale, nei più remoti villaggi come nelle grandi città, nei paesi industrializzati come nelle economie agricole. E’ stato un fenomeno – mai verificatosi nella storia dell’uomo in proporzioni così estese e con una dinamica così veloce – di sostituzione progressiva dei materiali tradizionali con le nuove sostanze sintetiche e di ripensamento formale delle strutture e delle forme ergonomiche degli attrezzi, delle suppellettili e degli oggetti di cui l’uomo quotidianamente si serve.

La classica “bacinella”, fabbricata con lo stesso materiale, nei medesimi colori e nelle medesime forme la ritroviamo a Manila come a Boston, a Mosca come a Parigi o a Lagos. Le materie plastiche sostituiscono ormai legno, vetro, metalli, e vengono usate anche nella ricostruzione di parti del corpo umano. All’affollatissimo mondo dei manufatti in plastica appartengono centinaia di oggetti differenti: dalle sedie ai telefoni cellulari, ai computer, agli utensili da cucina.
E gli scarti?
Questa “rivoluzione della plastica” ha però portato un nuovo problema: che cosa fare con i suoi scarti? L’obiettivo di ridurre questa scomoda produzione ha spinto a prendere in considerazione il riciclo dei materiali e il recupero dell’energia. Le plastiche dismesse non divengono inutili ma possono essere riutilizzate secondo tre modalità fondamentali: riciclaggio meccanico, riciclaggio chimico oppure recuperando l’energia in esse contenuta. Il riciclo meccanico e quello chimico sono volti al recupero di materia che verrà impiegata per realizzare oggetti di plastica diversi dagli originari, oppure altre materie prime per l’industria petrolchimica.

Il recupero di energia mira invece a trasformare i rifiuti in combustibili da usarsi sul posto o altrove. Nel reciclo meccanico la plastica dismessa diventa il punto di partenza per nuovi prodotti. Questa tecnica consiste essenzialmente nella rilavorazione dei rifiuti plastici con metodi fisici analoghi a quelli usati per il trattamento della materia vergine. Ovviamente, per produrre manufatti che possano competere con quelli ottenuti da materiali non riciclati, è necessario un trattamento che garantisca un’elevata purezza. Esso costerà tanto di meno quanto meno contaminata ed eterogenea è la massa di rifiuti. In alcuni settori, in particolare per l’Europa quelli dell’agricoltura e della distribuzione, i rifiuti plastici sono abbastanza omogenei, puliti e asciutti da consentire un buon recupero (fino al 29 per cento). Solo frazioni minori della plastica per uso domestico si prestano al riciclo meccanico. Il riciclo chimico può invece essere applicato anche a miscele eterogenee di rifiuti plastici contaminati. Un processo di degradazione rompe le catene dei polimeri di cui è composta la plastica, mentre vengono eliminate le impurità.

In pochi casi specifici, quando si parte da raccolte molto pure e omogenee, è possibile addirittura disfare del tutto le catene, cioè tornare ai monomeri. Per ora, questa via è praticata con successo per il polimetilmetacrilato, con una resa superiore al 98 per cento. Il recupero energetico prevede di riutilizzare l’energia contenuta nei rifiuti plastici, che le deriva dal petrolio ed é interamente sfruttabile. La plastica infatti ha un valore calorifico uguale a quello del carbone e la sua combustione va considerata un’alternativa praticabile, in considerazione del fatto che il petrolio stesso, come il gas naturale e il carbone, prima o poi è destinato a finire. Ma nel frattempo la proposta di Wool potrebbe essere già divenuta realtà e l’olio di soia il degno sostituto dell’oro nero.

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