Perché il mondo ha continuato ad aumentare il consumo di materie plastiche quando allo stesso tempo, sono cresciute le preoccupazioni per l'ambiente e la salute umana sul loro uso?

Una risposta è che sono immensamente utili all'umanità, e nonostante i problemi che creano, hanno fornito innumerevoli benefici. Sono usati per costruire automobili e aerei più leggeri, migliorare l'efficienza del carburante e ridurre le emissioni di gas serra. Gli imballaggi in plastica per alimenti hanno drasticamente ridotto il deterioramento degli alimenti, migliorare la salute umana e ridurre le emissioni associate al trasporto e alla decomposizione dei rifiuti. Oltre a tutti questi vantaggi, un altro vantaggio spesso citato è che la plastica è riciclabile.

A UMass Lowell, dove ho sede, sosteniamo che "riciclabile" debba essere chiaramente distinto da "riciclato". Sfortunatamente, la società ha ancora molta strada da fare prima di poter dichiarare un successo il riciclaggio della plastica.

Il mio gruppo ha lavorato negli ultimi otto anni sulla sostenibilità dei materiali plastici per una vasta gamma di applicazioni. Studiamo polimeri di origine vegetale e biodegradabili, tecnologie migliorate per il riciclaggio della plastica e la riduzione della tossicità della plastica. I polimeri (molecole organiche a catena lunga) sono materiali affascinanti, e hanno fornito tanti benefici alla società; però, con l'aumento della popolazione e dei tassi di consumo, gli umani devono sempre essere consapevoli del nostro rapporto con la Terra. È il mio obiettivo come ricercatore, educatore e cittadino a sfruttare gli strumenti dell'ingegneria per la produzione e l'uso di materie plastiche rispettose dell'ambiente.

L'infrastruttura di riciclaggio della plastica è difettosa

I polimeri sono grandi molecole costituite da molte unità ripetitive. Presentano diverse meccaniche, proprietà termiche e chimiche che li rendono adatti ad una vasta gamma di applicazioni. Sono chiamate "plastiche" perché in teoria possono essere rimodellate più volte in nuovi prodotti, ovvero sono riciclabili. In pratica, Sfortunatamente, la rifusione e la formazione di nuovi imballaggi spesso degradano le proprietà di questi prodotti riciclati, poiché sono contaminati da impurità dal cibo, etichette e altri materiali.

Con l'introduzione di multe per l'inquinamento da rifiuti e l'aumento della consapevolezza ambientale, la frazione di rifiuti riciclati dagli americani è aumentata costantemente a partire dagli anni '70. Negli ultimi decenni, però, i tassi di riciclaggio sono in stallo a causa delle limitate opzioni tecnologiche e logistiche per i materiali raccolti dai siti residenziali e industriali. Oggi, le aziende chimiche e di polimeri sono diventate esperte nella realizzazione di nuovi prodotti in plastica durevoli e poco costosi. Poiché questa nuova plastica "vergine" è economica, c'è poco incentivo per l'utilizzo delle versioni riciclate se le proprietà sono compromesse in qualche modo. Il miglioramento delle prestazioni di riciclaggio dipende da diversi fattori complessi.

La chiave per riciclare la plastica:le persone

La prima e più importante variabile è che le persone devono partecipare. Generalmente, Gli americani mostrano un forte impegno nell'utilizzo dei cestini per il riciclaggio, quando sono resi disponibili. Ma troppi grandi centri per eventi e fonti puntuali di rifiuti di plastica non danno la priorità alla raccolta di articoli riciclabili. Per di più, il pubblico è confuso su quali tipi di plastica possono e dovrebbero finire nel cestino.

I prodotti in plastica complessi come pellicole multistrato e custodie per dispositivi elettronici sono più difficili da riciclare. E le tendenze attuali suggeriscono che i produttori si stanno spostando verso materiali più complessi. Luminosa, i disegni multicolori finiscono per assumere un colore marrone opaco quando le diverse confezioni vengono fuse. Funzionalità avanzate come elettronica incorporata, gli strati di barriera all'ossigeno e altre tecnologie interessanti hanno lo sfortunato svantaggio di ridurre il valore della confezione in un flusso riciclato, perché le separazioni sono difficili e costose.

Anche la tecnologia per selezionare diverse varietà di plastica è in ritardo. La qualità di una plastica riciclata dipende dalla sua purezza. Deve essere decontaminato dai rifiuti alimentari, etichette e altri tipi di polimeri prima che vengano fusi e rivenduti a un produttore di prodotti. Sebbene esistano alcune tecnologie automatizzate, gran parte della cernita viene ancora eseguita a mano e i risultati sono al massimo imperfetti.

Una volta che l'industria richiede plastica riciclata di alta qualità, quindi i reprocessors avranno la sicurezza di produrre un flusso coerente per sostituire parte o tutto il materiale vergine che utilizzano nei loro prodotti. L'industria ha bisogno di standardizzare le metriche con cui viene misurata la qualità dei flussi di riciclo.

Questa lista di desideri per migliorare l'infrastruttura di riciclaggio può sembrare insormontabile, ma i consorzi pubblico-privati ​​come l'istituto REMADE stanno raccogliendo le parti interessate del settore, ricercatori universitari e laboratori nazionali per affrontare la sfida.

Una chiamata urgente all'azione

A luglio 2017, La Cina ha annunciato che smetterà di accettare le importazioni di alcune classi di rifiuti che provengono dai flussi riciclati in altre parti del mondo. Questi includevano balle contaminate di plastica mista e forme difficili da ritrattare. Ciò ha lasciato pile di rifiuti di plastica sulle banchine di carico degli impianti di riciclaggio municipali negli Stati Uniti, Canada ed Europa.

Allo stesso tempo, cresce la protesta pubblica per il problema dell'inquinamento da plastica. Dai recenti sforzi per ripulire il Great Pacific Garbage Patch all'immagine virale di una tartaruga con una cannuccia nel naso che ha portato al diffuso rifiuto delle cannucce, il pubblico è sempre più consapevole ed esige soluzioni al problema.

Dove andiamo da qui?

La Ellen MacArthur Foundation è un'organizzazione di beneficenza con sede nel Regno Unito che si occupa di questioni ambientali. La fondazione ha chiesto un approccio all'economia circolare per lavorare verso una nuova economia della plastica. Stanno lavorando con gli affari, governo e mondo accademico per cambiare il modo in cui gli esseri umani consumano. Attualmente la cultura dell'usa e getta della società supporta un'economia lineare in cui gli oggetti, soprattutto plastica, vengono usati una volta e buttati via. In un'economia circolare, la plastica sarebbe stata progettata, fabbricati e raccolti in modo tale da poter essere facilmente scomposti, separato e riciclato. Come esempio, un cellulare progettato con cura potrebbe essere separato in plastica, elettronica, vetro e altri componenti, e ogni flusso potrebbe quindi essere riciclato in qualcosa di altrettanto alta qualità la seconda volta - da qui la frase "economia circolare".

Il concetto introduce un triplice approccio per eliminare la plastica non necessaria che consumiamo, innovare nuovi design di imballaggi che possono essere riciclati o riutilizzati più facilmente, e ricircolare più plastica che usiamo attraverso appropriate strategie di diversione e ritrattamento.

I tempi sono maturi per l'innovazione, ma accademici, le agenzie di regolamentazione e le parti interessate da più punti della catena del valore devono lavorare insieme. Il dipartimento di ingegneria delle materie plastiche qui a UMass Lowell è pronto a raccogliere la sfida. Stiamo lavorando a nuove ricette di polimeri biodegradabili e nuovi processi per il riciclaggio della plastica. Condividiamo i nostri risultati con il pubblico, collaborando con partner leader del settore e formando gli ingegneri delle materie plastiche di nuova generazione in modo che possano essere leader del cambiamento.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.