Plastica biodegradabile, può essere prodotta con la luce solare
La plastica biodegradabile può essere prodotta con la luce solare, mediante un processo di fotosintesi artificiale. La fotosintesi svolge un ruolo importante per la cattura della CO2 rilasciata nell’ambiente. Con il problema del riscaldamento globale, causato dell’aumento delle emissioni di gas serra, è diventato sempre più urgente pensare a soluzioni innovative per la cattura della CO2. La fotosintesi artificiale è una delle strategie possibili. Oggi una nuova ricerca ha permesso di sfruttare il processo anche per ottenere plastica biodegradabile.
Fotosintesi artificiale per produrre plastica biodegradabile
La fotosintesi artificiale imita il processo che avviene naturalmente negli organismi vegetali. La CO2 viene usata dalle piante per sintetizzare composti organici, tra cui il glucosio. La fotosintesi artificiale fa qualcosa di simile: riduce la CO2 mediante combinazione con composti organici da utilizzare come materie prime. Da queste tramite successive trasformazioni è possibile ottenere i polimeri della plastica. Il Centro di Ricerca per la fotosintesi artificiale della Osaka Metropolitan University Graduate School of Science ha fatto un importante passo in avanti. Un team di scienziati è riuscito a sintetizzare fumarato e piruvato a partire dalla CO2. Il processo è stato alimentato dalla luce solare e ha permesso di ottenere la materia prima per la produzione della plastica.
Come si ottiene la plastica dalla CO2?
L’acido fumarico è un acido naturale presente nella frutta e nella verdura. Si utilizza come materia di base per la produzione di plastica. Permette infatti la fabbricazione di resine poliestere e polialcoli. In genere il sale dell’acido fumarico, il fumarato, si ottiene dal petrolio e permette la produzione di plastiche biodegradabili, come il polibutilene succinato. Il team ha scoperto che il fumarato può essere ottenuto anche dalla CO2 e da tutti i composti derivati dalla biomassa. Per alimentare il processo è possibile utilizzare una fonte di energia rinnovabile, quella derivante dalla luce solare.
Come funziona il processo?
L’idea dei ricercatori è la produzione di sostanze utilizzabili come materia prima per la produzione della plastica a partire dalla CO2 di scarto. In futuro le emissioni dei gas di scarico delle fabbriche potrebbero essere recuperate e inviate a un processo di fotosintesi artificiale. Il sistema utilizza la luce solare e dei biocatalizzatori ed ha un’efficienza pari a circa 80%. Il team ha riprodotto la fotosintesi in modo artificiale sia per quanto riguarda le reazioni della fase luminosa che quelle della fase oscusa. L’obiettivo è stato sia quello di utilizzare energia rinnovabile sia quello di ottenere un processo carbon neutral per la produzione di plastica biodegradabile.
Una soluzione sostenibile
In futuro il fumarato di origine fossile potrà essere sostituito con una molecola identica ma di origine organica, ottenuta utilizzando una fonte di energia pulita. Si tratta sicuramente di un passo importante sia dal punto di vista della cattura delle emissioni che della sostenibilità della produzione della plastica. Alle plastiche tradizionali infatti si stanno preferendo le cosiddette bioplastiche ovvero plastiche a base biomassa e/o biodegradabili. Questa nuova famiglia di plastiche contiene materiali ricavati da sostanze organiche o scarti vegetali o addirittura da rifiuti organici. Le bioplastiche sono pensate per essere non solo materiali durevoli con le stesse caratteristiche delle plastiche tradizionali, ma anche rispettose dell’ambiente.
Perché è importante produrre plastica biodegradabile?
La produzione della plastica è tra i settori industriali più importanti e sviluppati in tutto il mondo. La plastica trova impiego in moltissime applicazioni e sono tanti i tipi di plastica, ognuno con caratteristiche diverse in base alla struttura chimica. Se rilasciata in ambiente, la plastica non biodegradabile causa gravi problemi ambientali a causa della sua dispersione, dovuta al fatto che questo materiale si degrada difficilmente. La plastica biodegradabile, invece, se esposta alla luce o all’aria, si degrada rapidamente. È in grado di decomporsi anche in poco tempo, evitando il rilascio di frammenti di microplastiche in ambiente. L’utilizzo della CO2 presente in atmosfera come fonte di carbonio per la produzione di bioplastica biodegradabile al 100% permetterebbe anche di mitigare le emissioni e l’impatto ambientale del settore di produzione industriale della plastica.