Gli studi condotti dal Programma di ricerca nazionale mostrano che i tannini estratti dalla corteccia degli alberi nativi possono essere utilizzati per produrre adesivi e materiali compositi. Un'ulteriore area di applicazione potrebbe essere la stampa 3D.
La corteccia delle conifere autoctone è nota come prodotto di scarto nell'industria del legno. È per lo più bruciato o usato come pacciame da giardino. I tannini sono al centro della ricerca svizzera sul legno. Frédéric Pichelin e il suo team presso l'Università di Scienze Applicate di Berna a Bienne vedono un grande potenziale nelle cortecce di alberi autoctoni. "Se prendiamo sul serio l'uso a cascata, dobbiamo trovare il modo di utilizzare la corteccia degli alberi perché l'industria del legno ne produce in abbondanza. Questo offre nuove fonti di reddito, basato su una risorsa rinnovabile, alle segherie e all'industria manifatturiera, Pichelin spiega.
Creare valore aggiunto in Svizzera
Gli estratti di tannino sono già impiegati negli adesivi per legno. Ma sono per lo più estratti da legno tropicale e prodotti all'estero. La corteccia degli alberi di conifere autoctone non viene mai utilizzata nell'estrazione commerciale del tannino. I ricercatori di Bienne hanno intenzione di fare qualcosa al riguardo da un po'. Hanno sviluppato metodi per estrarre i tannini dalla corteccia degli alberi autoctoni e ne hanno testato l'idoneità nella produzione di adesivi per pannelli di fibra e truciolari.
Applicando un processo a base d'acqua in due fasi, i ricercatori sono riusciti a estrarre tannini con un livello di purezza impressionante. Hanno quindi affrontato la sfida di sviluppare una ricetta per trasformare questi estratti in adesivi per pannelli di fibra e pannelli truciolari. I loro risultati sono promettenti:aggiungendo acqua agli estratti di corteccia di abete, hanno prodotto adesivi che possono essere utilizzati nella produzione di schede.
È da notare che le tavole prodotte su scala pilota sono state realizzate senza formaldeide, un agente con effetti nocivi che viene normalmente utilizzato nei prodotti in legno incollato. Frédéric Pichelin afferma:"Stiamo risolvendo due problemi in una volta sola. Sostituiamo gli adesivi a base di olio sintetico con prodotti realizzati con risorse rinnovabili, e stiamo eliminando le emissioni nocive dei pannelli di fibra e dei pannelli truciolari comunemente disponibili.
Con l'implementazione industriale come obiettivo, i ricercatori stanno ora portando avanti le loro idee per l'utilizzo della corteccia d'albero. Allo stesso tempo, lavorano continuamente verso livelli di purezza più elevati negli estratti autoctoni perché i tannini comunemente usati dall'estero ottengono risultati leggermente migliori in termini di solidità e resistenza all'acqua dei prodotti in legno incollato. Sperano di ottenere un prodotto più puro sviluppando metodi di estrazione migliori. Inoltre, hanno bisogno di ridurre la variabilità delle rese in tannino e migliorare la riproducibilità. Hanno bisogno di successo in entrambe le aree prima di poter portare il loro processo alla maturità industriale.
Estratti di corteccia d'albero per la stampa 3D
I tannini a base di corteccia sono già utilizzati per legare non solo i prodotti in legno ma anche altri materiali fibrosi. I ricercatori di Bienne vedono un ulteriore potenziale nelle schiume a base di tannino per i pannelli nella costruzione leggera e nella produzione di mobili. Una delle proprietà eccezionali delle schiume di tannino è la loro resistenza al fuoco, che li renderà un prodotto desiderabile nelle aree in cui la prevenzione degli incendi è fondamentale.
Inoltre, gli estratti di tannino svolgono un ruolo importante nello sviluppo di materiali compositi per la stampa 3D. I ricercatori prevedono materiali di costruzione e design stampabili che sono interamente o principalmente realizzati con legno e corteccia. Infine, anche l'industria farmaceutica e alimentare stanno mostrando interesse per i tannini perché i tannini hanno proprietà antiossidanti e antibatteriche. Queste proprietà non sono necessariamente attribuibili ai tannini stessi ma ad altri componenti che vengono estratti dalla corteccia. Questi componenti offrono una protezione naturale agli alberi da infezioni fungine e batteriche e potrebbero essere utili per i trattamenti superficiali del legno in futuro.
"Il potenziale applicativo dei tannini di corteccia di legno è grande. Attualmente è difficile dire in quale direzione andrà lo sviluppo, ", afferma Frédéric Pichelin. "L'importante è che la Svizzera non venga lasciata indietro".
