Le plastiche biodegradabili sono molto in voga. Ma ci sono ancora pochissime alternative sostenibili per i prodotti contenenti plastica espansa. La pioniera dell'ETH Zuzana Sediva sta sviluppando un processo che un giorno potrebbe essere utilizzato per realizzare suole di scarpe e tappetini per lo yoga dai rifiuti organici.

Zuzana Sediva adora i pistacchi. "C'è stato un tempo in cui li raccoglievo in Sicilia e li portavo a casa per fare il gelato, " ricorda. Allora, non aveva idea che questa passione avrebbe poi fornito l'ispirazione per la sua tesi di laurea e, infine, anche per la sua idea imprenditoriale.

Ma facciamo un passo alla volta:lo scienziato dell'ETH sta sviluppando un metodo con cui i rifiuti verdi possono essere trasformati in plastica espansa biodegradabile che può essere utilizzata nell'industria automobilistica o nell'edilizia, ma anche per fabbricare suole per scarpe, giocattoli, stuoie di yoga, imballaggi o materassi. In altre parole:qualsiasi prodotto che richiede l'elastico, proprietà ammortizzanti fornite da materiali in schiuma.

Attualmente questi materiali tendono ancora ad essere ricavati da risorse fossili, con l'aggiunta di materiali sintetici. I prodotti risultanti hanno un enorme impatto ambientale, poiché ci vogliono decenni o addirittura secoli perché la plastica si scomponga in microparticelle, e non si degraderanno mai del tutto. Per di più, è molto difficile riciclare prodotti fatti di plastica espansa.

La soluzione di Sediva è sostenibile sotto due aspetti:primo, la biomassa utilizzata nel suo processo è un prodotto di scarto naturale, proveniente in parte dall'agricoltura. Quindi non è necessaria alcuna coltivazione aggiuntiva della terra. Secondo, il materiale espanso organico si rompe molto più velocemente rispetto alla plastica espansa convenzionale.

Propellente innovativo da gas e acqua

Le bioplastiche sono in forte espansione:i volumi di produzione globali crescono di circa il 20-30% ogni anno. Ma attualmente ci sono pochissime alternative sostenibili alla plastica espansa, principalmente perché il processo di fabbricazione chimica richiede materie prime con proprietà molto specifiche. La plastica convenzionale inizia a formare schiuma quando viene aggiunto un propellente, solitamente ad alta temperatura e pressione. Al contrario, i rifiuti organici sono generalmente sensibili al calore e non possono essere trattati a temperature così elevate. "È molto difficile ottenere l'elasticità desiderata della schiuma utilizzando la biomassa, "Sediva spiega.

La soluzione di Sediva prevede l'uso di un nuovo propellente che viene aggiunto durante il processo di produzione e consente alla biomassa di schiumare a temperature più basse. Il bio-propellente è completamente verde, a differenza degli additivi sintetici utilizzati nella produzione di materie plastiche espanse. Si basa su una miscela di gas e acqua che Sediva ha sviluppato come parte della sua tesi all'ETH di Zurigo. L'anno scorso ha depositato un brevetto per questo, in collaborazione con ETH.

Se i materiali espansi ottenuti da rifiuti organici devono raggiungere un alto livello di elasticità, bisogna seguire una "ricetta" precisa. Ciò include il propellente appositamente progettato, una formulazione a base di rifiuti organici, e un processo produttivo specifico. Sediva sta pensando se anche in futuro debba brevettare questa "ricetta".

Come parte della sua borsa di studio Pioneer ETH, Sediva sta ora perfezionando il suo metodo per l'uso industriale. Una cosa che già sa, però, è che produrre il nuovo propellente in grandi quantità non sarà un problema. "Possiamo fare fino a 60, forse anche 100 litri di schiuma all'ora, " dice. Ha intenzione di dimostrarlo nei prossimi mesi. Ciò soddisferebbe uno dei requisiti affinché la bioplastica diventi un successo non solo in laboratorio, ma anche sul mercato.

Un altro vantaggio del metodo Sediva è la sua compatibilità con i processi tradizionali utilizzati per la produzione di materie plastiche espanse, quindi i potenziali clienti non necessitano di infrastrutture aggiuntive.

Imballaggio e scarpe?

I potenziali clienti dipenderanno da chi è disposto a essere coinvolto in progetti pilota, lei dice. Attualmente è alla ricerca di partner del settore. "Penso che l'imballaggio sarebbe un buon punto di partenza." Qui vengono utilizzati materiali espansi per proteggere i prodotti, o per il processo di progettazione. Più tardi, l'industria calzaturiera potrebbe essere un altro potenziale cliente.

Zuzana Sediva è cresciuta nella Repubblica Ceca ed è venuta in Svizzera per studiare biochimica. Il suo interesse per i materiali in schiuma si è sviluppato in modo abbastanza naturale:è seguito dal suo gelato al pistacchio fatto in casa. Il gelato è essenzialmente schiuma commestibile. Parlando in generale, la schiuma non è altro che un materiale a bassa densità le cui cellule o pori sono pieni di aria o gas. Il pane, e anche il legname, potrebbe anche essere inserito nella stessa categoria. La debolezza di Sediva per il gelato al pistacchio ha portato al suo interesse scientifico, che a sua volta ha portato alla sua idea imprenditoriale. Nella sua tesi, Sediva è stata in grado di dimostrare che il suo propellente a base di gas e acqua è un mezzo efficace per produrre materiale espanso. I suoi esperimenti riguardavano ancora una volta il gelato, questa volta sapore di vaniglia.