Alcune plastiche biodegradabili potrebbero in futuro essere prodotte utilizzando zucchero e anidride carbonica, sostituire le plastiche non sostenibili ricavate dal petrolio greggio, a seguito della ricerca degli scienziati del Centro per le tecnologie chimiche sostenibili (CSCT) dell'Università di Bath.

Forma più sicura di plastica in policarbonato

Il policarbonato viene utilizzato per realizzare bottiglie per bevande, lenti per occhiali e in rivestimenti antigraffio per telefoni, CD e DVD

Gli attuali processi di fabbricazione per il policarbonato utilizzano BPA (vietato l'uso nei biberon) e fosgene altamente tossico, usato come arma chimica nella prima guerra mondiale

Gli scienziati di Bath hanno realizzato policarbonati alternativi da zuccheri e anidride carbonica in un nuovo processo che utilizza anche basse pressioni e temperatura ambiente, rendendolo più economico e più sicuro da produrre

Questo nuovo tipo di policarbonato può essere nuovamente biodegradato in anidride carbonica e zucchero utilizzando enzimi provenienti dai batteri del suolo

Questa nuova plastica è biocompatibile, quindi potrebbe essere utilizzata in futuro per impianti medici o come impalcature per la crescita di organi sostitutivi per il trapianto.

I policarbonati da zuccheri offrono un'alternativa più sostenibile al tradizionale policarbonato da BPA, tuttavia il processo utilizza una sostanza chimica altamente tossica chiamata fosgene. Ora gli scienziati di Bath hanno sviluppato un sistema molto più sicuro, un'alternativa ancora più sostenibile che aggiunge anidride carbonica allo zucchero a basse pressioni ea temperatura ambiente.

Biodegradabile e biocompatibile

La plastica risultante ha proprietà fisiche simili a quelle derivate dai prodotti petrolchimici, essere forti, trasparente e antigraffio. La differenza cruciale è che possono essere degradati nuovamente in anidride carbonica e zucchero usando gli enzimi presenti nei batteri del suolo.

La nuova plastica senza BPA potrebbe potenzialmente sostituire gli attuali policarbonati in articoli come biberon e contenitori per alimenti, e poiché la plastica è biocompatibile, potrebbe anche essere utilizzato per impianti medici o come impalcature per la crescita di tessuti o organi per il trapianto.

Dottor Antoine Buchard, Whorrod Research Fellow presso il Dipartimento di Chimica dell'Università, ha detto:"Con una popolazione in continua crescita, c'è una crescente domanda di plastica. Questa nuova plastica è un'alternativa rinnovabile ai polimeri a base di combustibili fossili, potenzialmente poco costoso, e, perché è biodegradabile, non contribuirà alla crescita dei rifiuti oceanici e delle discariche.

"Il nostro processo utilizza anidride carbonica invece del fosgene chimico altamente tossico, e produce una plastica priva di BPA, quindi non solo la plastica è più sicura, ma anche il processo di fabbricazione è più pulito."

Usare la natura per l'ispirazione

Il dottor Buchard e il suo team presso il Centro per le tecnologie chimiche sostenibili, hanno pubblicato il loro lavoro in una serie di articoli su riviste Chimica dei polimeri e macromolecole .

In particolare, hanno usato la natura come ispirazione per il processo, usando lo zucchero trovato nel DNA chiamato timidina come elemento costitutivo per creare una nuova plastica in policarbonato con un grande potenziale.

Dottorando e primo autore degli articoli, Giorgina Gregory, ha spiegato:"La timidina è una delle unità che compongono il DNA. Poiché è già presente nel corpo, significa che questa plastica sarà biocompatibile e può essere utilizzata in sicurezza per applicazioni di ingegneria dei tessuti.

"Le proprietà di questa nuova plastica possono essere perfezionate modificando la struttura chimica, ad esempio possiamo fare in modo che la plastica si carichi positivamente in modo che le cellule possano attaccarsi ad essa, rendendolo utile come impalcatura per l'ingegneria dei tessuti." Tale lavoro di ingegneria dei tessuti è già iniziato in collaborazione con il dottor Ram Sharma di Ingegneria chimica, anche parte del CSCT.

Usare gli zuccheri come alternative rinnovabili ai prodotti petrolchimici

I ricercatori hanno anche esaminato l'utilizzo di altri zuccheri come ribosio e mannosio.

Il dott. Buchard ha aggiunto:"I chimici hanno 100 anni di esperienza nell'uso di prodotti petrolchimici come materia prima, quindi dobbiamo ricominciare a utilizzare materie prime rinnovabili come gli zuccheri come base per materiali sintetici ma sostenibili. Siamo agli inizi, ma il futuro sembra promettente".