Rifiuti agricoli e CO2 per la plastica senza petrolio

Rifiuti agricoli ed erbe non commestibili mixati con anidride carbonica possono dare vita a una plastica sostenibile, non derivata dal petrolio. L’hanno scoperto gli scienziati della Standford University, che pubblicano Un articolo  su Nature in cui spiegano il nuovo processo.

«Il nostro obiettivo è sostituire i prodotti derivati ​​dal petrolio con plastica a base di CO2 – ha detto Matthew Kanan, assistente di chimica all’Università di Stanford – Se si riuscisse farlo senza utilizzare energie non rinnovabili, si potrebbe ridurre drasticamente l’impronta di carbonio del settore delle materie plastiche».

 

Viva il PEF, abbasso il PET

Molti prodotti in plastica oggi sono costituiti da un polimero chiamato polietilene tereftalato (PET), noto anche come poliestere. In tutto il mondo, circa 50 milioni di tonnellate di PET sono prodotte ogni anno per diversi settori, come il tessile, l’elettronica, i il packaging e la cosmesi. Il PET è costituito da due componenti, acido tereftalico e glicole etilenico, derivati ​​da petrolio raffinato e gas naturale. Il processo produttivo libera grandi quantità di anidride carbonica, il gas serra che più contribuisce al riscaldamento globale.

«L’uso di materie prime fossili, combinato con l’energia necessaria per produrre il PET, genera più di quattro tonnellate di CO2 per ogni tonnellata di PET che viene prodotta», ha spiegato Kanan.

Così, lui e i suoi collaboratori hanno deciso di concentrarsi su una promettente alternativa al PET, chiamata polietilene furandicarbossilico (PEF). Il PEF è composto da glicole etilenico e un composto chiamato acido 2,5-furandicarbossilico (FDCA). Si tratta di un sostituto interessante, perché l’acido FDCA può essere preso dalle biomasse invece che dal petrolio.

Nonostante le molte caratteristiche desiderabili del PEF, l’industria delle materie plastiche ha ancora trovato un sistema a basso costo per la produzione su larga scala. Fino ad oggi.

 

Come creare la plastica sostenibile

Il team di Stanford, ha rotto il tabù: ha tentato l’esperimento con il furfurale, un composto organico derivato da una varietà di prodotti agricoli tra cui mais, avena, grano, crusca, e segatura. Circa 400 mila tonnellate di furfurale vengono prodotte annualmente per l’utilizzo in resine, solventi e altri prodotti.

Tuttavia, ottenere FDCA da furfurale e CO2 richiede generalmente sostanze chimiche pericolose, costose da produrre e ad alta intensità energetica. Il team di Stanford ha risolto il problema utilizzando un composto molto più benigno: il carbonato. Combinandolo con CO2 e acido furoico (derivato dal furfurale) e riscaldando la miscela a 200 °C si è formato un sale fuso. Dopo cinque ore, l’89% della miscela di sali fusi si è convertita in FDCA. Il passo successivo, cioè la trasformazione del FDCA in plastica PEF, è un processo semplice, già elaborato da altri ricercatori.

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