I materiali compositi ricavati dai rifiuti agricoli potrebbero essere utilizzati per produrre prodotti sostenibili, applicazioni leggere ea basso costo nell'industria automobilistica e marina.

Un team di ricercatori, guidato dall'Università di Portsmouth, hanno sviluppato un materiale bio-composito utilizzando biomassa di fibre di palma da datteri (biomassa è un termine che include materiale di scarto delle piante, rifiuti alimentari e liquami) utilizzabili nelle parti non strutturali, come paraurti per auto e rivestimenti delle portiere. Il team ha coinvolto anche ricercatori dell'Università di Cambridge, INRA (Institut national de la recherche agronomique, un istituto di ricerca pubblico francese dedicato alle scienze agrarie) e l'Università della Bretagna, Sud.

Il biocomposito in fibra di palma da dattero policaprolattone (PCL) è completamente biodegradabile, rinnovabile, sostenibile e riciclabile, a differenza dei compositi sintetici rinforzati con fibre di vetro e carbonio.

In uno studio, pubblicato sulla rivista Colture e prodotti industriali , i ricercatori hanno testato le proprietà meccaniche del biocomposito. Hanno scoperto che il PCL in fibra di palma da dattero ha una maggiore resistenza alla trazione e ha ottenuto una migliore resistenza agli urti a bassa velocità rispetto ai tradizionali compositi artificiali.

Dottor Hom Dhakal, che guida il gruppo di ricerca Advanced Materials and Manufacturing (AMM) presso l'Università di Portsmouth e coautore dello studio, ha dichiarato:"Indagare sull'idoneità della biomassa di scarto delle fibre di palma da dattero come rinforzo in materiali compositi leggeri offre un'enorme opportunità di utilizzare questo materiale per sviluppare, a basso costo, biocompositi sostenibili e leggeri.

"L'impatto di questo lavoro sarebbe estremamente significativo perché queste alternative leggere potrebbero aiutare a ridurre il peso dei veicoli, contribuendo a un minor consumo di carburante e meno C0 ₂ emissioni. I materiali sostenibili possono essere prodotti utilizzando meno energia rispetto alle fibre di vetro e carbonio e sono biodegradabili, quindi più facile da riciclare."

Lo studio è uno dei primi a fornire una valutazione completa delle proprietà meccaniche migliorate dei biocompositi PCL in fibra di palma da datteri.

Le fibre di palma da datteri sono una delle fibre naturali più disponibili in Nord Africa e Medio Oriente. Le palme da datteri producono una grande quantità di rifiuti agricoli, che viene bruciato o gettato in discarica, provocando un grave inquinamento ambientale nonché la distruzione di importanti microrganismi del suolo. La parte della palma da dattero che viene spesso utilizzata come ?bres è la guaina. La guaina è la parte dell'albero che circonda il tronco della pianta. Spesso viene strappato quando si potano le foglie.

"È un lungo viaggio, " ha detto il dottor Dhakal, "e dobbiamo avere pazienza e perseveranza per avere un impatto. La sfida è diventare coerente, proprietà affidabili. Ci vuole molto tempo per convincere le persone a usare una nuova classe di materiali, come i compositi rinforzati con fibre naturali per applicazioni non strutturali e strutturali.

"Rispondere a queste sfide richiede ulteriore ricerca e innovazione tra le istituzioni accademiche e l'industria".

Il Dr. Dhakal e il suo team hanno lavorato a stretto contatto con l'industria per testare la resistenza e la fattibilità delle parti realizzate con materiali sostenibili, come la palma da datteri, lino, fibre di canapa e juta. L'AMM Research Group ha lavorato in collaborazione con ricercatori di istituzioni di tutto il mondo.

Negli ultimi 18 mesi, il gruppo ha pubblicato molti articoli ad alto fattore di impatto su riviste tra cui Composites Science and Technology, Compositi Parte A e Compositi Parte B.

Un recente studio collaborativo, pubblicato sulla rivista di Parte A composita:Scienza applicata e produzione ha esplorato il potenziale delle fibre di palma da dattero della guaina di foglie di scarto per il rinforzo composito.