Sostenibilità delle materie plastiche: mito o realtà?
Quando si parla di sostenibilità in generale, le materie plastiche hanno sempre avuto una cattiva reputazione. Nonostante la versatilità delle loro applicazioni e i loro benefici per l'umanità, esiste un consenso globale sull'insostenibilità delle materie plastiche. Questo vale anche per le plastiche biobased e biodegradabili, poiché il loro tasso di smaltimento è superiore a quello che la natura può gestire.
Quindi, è possibile trovare un modo per rendere la plastica più sostenibile?
Consideriamo la definizione più ampia: per essere considerate sostenibili, le materie plastiche devono soddisfare le esigenze dei consumatori senza danneggiare l'ambiente, la salute e l'economia. La seconda parte di questa definizione contiene il problema principale che impedisce la sostenibilità delle materie plastiche: storicamente, i danni che le materie plastiche infliggono al nostro pianeta sono stati trascurati a favore dei loro benefici economici e sociali.
La produzione e lo smaltimento della plastica vanno di pari passo con alti livelli di emissioni di anidride carbonica, sia attraverso l'energia utilizzata per produrre materiali vergini, sia attraverso l'incenerimento e lo smaltimento dei rifiuti plastici. È difficile pensare che le materie plastiche siano sostenibili quando il loro intero ciclo di vita è strettamente legato al principale responsabile dei cambiamenti climatici.
Proprio per questo motivo, ripensare al ciclo di vita della plastica è un primo passo importante per mitigarne gli effetti negativi. Il modello tradizionale di produzione, consumo e smaltimento delle materie plastiche nuoce alla loro sostenibilità e richiede un approccio diverso. È qui che entra in gioco il concetto di economia circolare.
Oggi molti concordano sul fatto che l'economia circolare sia l'unica strada percorribile per la plastica. Secondo questo concetto di riduzione dei rifiuti, il valore economico dei materiali, plastica compresa, dovrebbe essere mantenuto costantemente in un ciclo chiuso. Ciò significa sostituire il tradizionale modello "produrre-consumare-smaltire" con un più sostenibile "ridurre-riutilizzare-riciclare". Con un approccio di questo tipo, le materie plastiche dipenderanno molto meno dai combustibili fossili per la produzione e la gestione dei rifiuti. Sembra facile in teoria, ma la realtà racconta una storia molto diversa.
Le sfide del riciclo della plastica
Come fattore essenziale per la sostenibilità delle materie plastiche, il riciclaggio è importante sia dal punto di vista ecologico che economico. Pertanto, uno dei fattori più critici per il raggiungimento della sostenibilità delle materie plastiche è l'enfatizzazione di un processo di riciclaggio efficiente.
Per essere adottato in modo massiccio, il riciclo deve essere economicamente e tecnicamente valido, cosa che non sempre avviene. Le proprietà meccaniche delle plastiche riciclate sono significativamente inferiori a quelle delle plastiche vergini, mettendo in discussione l'intera giustificabilità del riciclo. Pertanto, la sfida principale per i riciclatori è quella di trovare modi per trovare applicazioni alternative per le plastiche riciclate.
Quali plastiche si possono riciclare?
Il riciclaggio della plastica mista è una sfida per i riciclatori, che devono selezionare i rifiuti di plastica in base a quali plastiche possono essere riciclate e quali no. Nel caso delle plastiche miste, la scarsa riciclabilità dei materiali da imballaggio multistrato e della plastica morbida rappresenta un problema critico ed è la causa principale per cui spesso finiscono in discarica o inceneriti.
La scarsa riciclabilità delle plastiche miste deriva dalla miscela di polimeri che si crea quando diversi materiali plastici entrano nel flusso di riciclaggio. Dal punto di vista chimico, le miscele di polimeri sono altamente incompatibili, con conseguente scarsa qualità dei prodotti in plastica riciclati.
Nel caso più comune di incompatibilità, durante il riciclaggio delle bottiglie in PET, anche piccole tracce di HDPE provenienti dai tappi delle bottiglie possono rovinare la qualità dell'intero lotto di riciclaggio. Secondo recenti scoperte, i riciclatori di plastica HDPE subiscono una perdita di resa del 20%, mentre nel riciclaggio del PET la perdita di resa totale è di circa il 40% a causa dell'incompatibilità tra PET e HDPE.
La significativa perdita di resa e la scarsa qualità del lotto di riciclo danneggiano l'economia dell'intero processo di riciclo, rendendolo inefficace.
Quindi, cosa possono fare i riciclatori per superare l'incompatibilità tecnica tra i vari materiali di riciclo ed evitare la perdita di resa e di qualità?
Compatibilizzatori: Una risorsa chiave per un riciclo efficace
Il trattamento dei materiali misti di plastica e di imballaggio ha fatto grandi progressi negli ultimi decenni. I progressi tecnologici dei processi di raccolta, gestione, selezione e riciclaggio della plastica aprono nuove potenzialità, rendendo possibile il trasferimento della maggior parte dei rifiuti plastici dalle discariche al riciclaggio.
La miscelazione dei polimeri è un approccio fondamentale per riciclare multistrati misti a base di polimeri senza separare i materiali. Tuttavia, come già detto, la maggior parte delle miscele presenta morfologie instabili e scarse proprietà meccaniche a causa dell'inadeguata solubilità. È qui che sono necessari additivi come i compatibilizzanti per un riciclaggio efficace. Contribuendo a modificare le proprietà della miscela aumentando l'adesione interfacciale tra le diverse fasi, i compatibilizzanti migliorano la tensione interfacciale e stabilizzano la morfologia.
Il meccanismo generale di funzionamento dei compatibilizzanti si basa su tre principi:
- Reazioni chimiche tra i diversi gruppi chimici presenti nei polimeri.
- Produzione di interazioni polari tra i due polimeri.
- Diffusione molecolare all'interfaccia che permette alle catene di polimeri di aggrovigliarsi.
Il mondo del riciclaggio si affida sempre più all'uso dei compatibilizzanti come metodo efficace per aggiungere valore ai materiali plastici misti che non possono essere ulteriormente separati per tipo di materiale a causa di difficoltà tecniche, tra cui la raccolta, il lavaggio e la selezione. Questo valore si riflette nelle nuove applicazioni dei sottoprodotti del riciclaggio.
Pertanto, l'incorporazione diretta dei compatibilizzanti nei flussi di riciclo è un metodo altamente efficiente per ridurre i rifiuti di plastica, consentendo nuove applicazioni.
Il ruolo dei fornitori di prodotti chimici nell'economia circolare
La disponibilità di soluzioni su cui il mondo del riciclo può fare affidamento è un motore cruciale dell'economia circolare della plastica sostenibile. I principali fornitori di prodotti chimici come Dow stanno adottando sempre più iniziative di collaborazione, coinvolgendo l'intera catena del valore nello sviluppo di soluzioni innovative fin dalla fase di progettazione per consentire un più facile riciclo degli imballaggi e contribuire all'azzeramento dei rifiuti.
Questo approccio, unito ad anni di esperienza, ha portato Dow a sviluppare un ampio portafoglio per il riciclo meccanico che comprende una serie di modificatori e compatibilizzanti per migliorare le prestazioni meccaniche durante il riciclo di rifiuti di imballaggi flessibili post-industriali e post-consumo.
