I ricercatori chiedono un’azione globale per affrontare il complesso mix di sostanze chimiche che entrano nella plastica e una maggiore trasparenza sulla loro composizione. L’identificazione e la gestione delle sostanze chimiche presenti nella plastica saranno fondamentali per affrontare il problema dei rifiuti.
A dicembre sono iniziate le discussioni su un trattato globale sulla plastica che affronti l’intero ciclo di vita della plastica. I negoziatori si stanno anche riunendo per definire le modalità di creazione di un gruppo di esperti scientifici per consigliare i governi sull’inquinamento chimico e sui rifiuti.
La sfida è rappresentata dalla complessità e dalla diversità delle materie plastiche, afferma Zhanyun Wang, la cui precedente ricerca ha contribuito a identificare più di 10.000 sostanze chimiche che potrebbero essere state utilizzate nella produzione dei polimeri. Forse dovremmo cercare di ripensare al motivo per cui utilizziamo diversi tipi di formulazioni per applicazioni fondamentalmente molto simili: c’è bisogno di questa diversità?, chiede la coautrice Antonia Praetorius, chimica ambientale dell’Università di Amsterdam.
Circa il 40% della plastica prodotta a livello globale viene utilizzata per gli imballaggi e solo il 14% di essa viene raccolta per il riciclaggio. Quest’anno nel Regno Unito entrerà in vigore una normativa che renderà i produttori responsabili degli imballaggi che immettono sul mercato, già diffusa nell’UE. Alla fine le tasse saranno regolate in base alla riciclabilità degli imballaggi. Additivi come inchiostri, pigmenti e adesivi influiscono sul riciclaggio ma, a parte le plastiche per alimenti, attualmente non esistono regolamenti sui materiali da utilizzare.
C’è bisogno di una “chimica compatibile”, afferma Lynsey Maddison, che lavora allo sviluppo dei prodotti presso il produttore di imballaggi flessibili ProAmpac. Parte della spinta di molte legislazioni recenti è quella di ridurre al minimo la contaminazione. È molto importante progettare i prodotti in modo da ottenere la migliore qualità di riciclaggio, piuttosto che progettare necessariamente per l’impatto.
Più ecologico dal punto di vista del design
L’Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico (OCSE) ha sviluppato indicazioni per integrare la chimica sostenibile nel processo di progettazione delle materie plastiche. Per esempio, quando si progetta un flacone di detersivo, i produttori dovrebbero considerare la riciclabilità del polimero e se le proprietà di barriera possono evitare l’uso inutile di additivi. Ora sta rivolgendo la sua attenzione al contenuto chimico delle plastiche riciclate, per capire cosa succede quando si mescolano materiali diversi e se vengono introdotte sostanze chimiche aggiuntive durante l’uso. In un mondo ideale avremmo un’idea molto chiara degli input. E poi avremmo delle tecniche e dei modi per controllare gli output del riciclato, suggerisce Eeva Leinala, chimica ambientale presso la direzione ambiente dell’OCSE.
Noi classifichiamo le plastiche solo come polimeri di base, ma in realtà sono miscele complicate e gli additivi sono diversi e svolgono ruoli e funzioni diverse, afferma Michael Shaver, chimico dei polimeri dell’Università di Manchester. Quando pensiamo al riciclaggio, se non sappiamo abbastanza sulla composizione per fare una cernita, allora iniziamo a mescolare queste materie prime insieme e ora abbiamo un intero livello successivo di additivi diversi. Alcuni di questi non saranno rilevanti per la nuova applicazione finale. Alcuni potrebbero competere tra loro, altri potrebbero reagire tra loro e creare nuovi rischi.
La semplificazione di queste miscele è una sfida fondamentale per massimizzare il numero di volte in cui un polimero può essere sottoposto a un processo di riciclo meccanico prima di dover essere sottoposto a un processo chimico ad alta intensità energetica, come la depolimerizzazione o la pirolisi.
Tutto parte dalla fine del ciclo di vita e risale la catena, perché dobbiamo progettare per quello che i riciclatori possono gestire attualmente, dice Maddison. ProAmpac sta sostituendo i laminati di materiali misti con materiali a base di polietilene laminati con un adesivo progettato per essere compatibile con gli strati di polimero e con la tecnologia di riciclaggio. Ciò significa che l’adesivo non deve essere separato e che l’imballaggio può essere riciclato come un’unica unità. Ma il cambiamento del materiale causa altri conflitti per i progettisti. I problemi nascono quando si cerca di far coincidere la resistenza al calore di un poliestere con quella di un polietilene, spiega Maddison. Il punto di fusione del polietilene (70-80°C) è molto inferiore a quello del poliestere (circa 220°C). Quando questo materiale finisce sulle linee di confezionamento dei clienti, soprattutto se si tratta di confezioni ad alta velocità, si tende a confezionare ad alte temperature, motivo per cui sono stati utilizzati i poliesteri. Abbiamo quindi dovuto esaminare con molta attenzione l’intero aspetto della catena.
Puntare su un riciclo migliore
Per raggiungere la circolarità sono necessari coordinamento e trasparenza lungo le catene di fornitura. Ciò è avvenuto in una certa misura con le bottiglie in polietilene tereftalato (PET), dove gli operatori del settore e i riciclatori hanno concordato una serie di principi di progettazione, in modo che le bottiglie di diversi produttori potessero essere riciclate. Ogni nuova innovazione viene testata per valutare se interferisce con il riciclaggio.