I polimeri perfetti – polimeri che bilanciano le proprietà fisiche e gli effetti ambientali – non esistono, ma il polibutilene tereftalato (PBAT) è più vicino alla perfezione di molti altri.
Dopo decenni in cui non sono riusciti a impedire che i loro prodotti finissero nelle discariche e negli oceani, i produttori di polimeri sintetici sono sotto pressione affinché si assumano la responsabilità. Molti stanno raddoppiando i loro sforzi per promuovere il riciclaggio per respingere le critiche. Altre aziende stanno cercando di affrontare il problema dei rifiuti investendo in plastiche biodegradabili come l’acido polilattico (PLA) e gli esteri poliidrossilici di acidi grassi (PHA), nella speranza che il degrado naturale possa alleviare almeno una parte dei rifiuti.
Ma sia il riciclaggio che i biopolimeri devono affrontare ostacoli. Ad esempio, nonostante anni di sforzi, gli Stati Uniti riciclano ancora meno del 10% della plastica. E i polimeri di origine biologica – spesso prodotti della fermentazione – faticano a raggiungere le prestazioni e la portata dei polimeri sintetici che dovrebbero sostituire.
PBAT combina alcune delle proprietà benefiche dei polimeri sintetici e di origine biologica. È derivato da comuni prodotti petrolchimici: acido tereftalico raffinato (PTA), butandiolo e acido adipico, ma è biodegradabile. Essendo un polimero sintetico, può essere facilmente prodotto in serie e possiede le proprietà fisiche necessarie per realizzare pellicole flessibili paragonabili a quelle della plastica tradizionale.
L’interesse per PBAT è in aumento. Produttori affermati come la tedesca BASF e l'italiana Novamont stanno registrando un aumento della domanda dopo decenni di promozione del mercato. A loro si uniscono più di una mezza dozzina di produttori asiatici che si aspettano che gli affari per il polimero prosperino mentre i governi regionali spingono per la sostenibilità.
Marc Verbruggen, ex CEO del produttore di PLA NatureWorks e ora consulente indipendente, ritiene che il PBAT sia "il prodotto bioplastico più economico e più semplice da produrre" e ritiene che il PBAT stia diventando la bioplastica flessibile per eccellenza, superando il polisuccinato butandiolo estere ( PBS) e concorrenti PHA. Ed è probabile che si collochi insieme al PLA come le due plastiche biodegradabili più importanti, che secondo lui sta diventando il prodotto dominante per le applicazioni rigide.
Ramani Narayan, professore di ingegneria chimica alla Michigan State University, ha affermato che il principale punto di forza del PBAT – la sua biodegradabilità – deriva dai legami estere, piuttosto che dallo scheletro carbonio-carbonio nei polimeri non degradabili come il polietilene. I legami esterei vengono facilmente idrolizzati e danneggiati dagli enzimi.
Ad esempio, l'acido polilattico e il PHA sono poliesteri che si degradano quando i loro legami esterici si rompono. Ma il poliestere più comune, il polietilene tereftalato (PET), utilizzato nelle fibre e nelle bottiglie di soda, non si decompone così facilmente. Questo perché l'anello aromatico nel suo scheletro proviene dal PTA. Secondo Narayan, gli anelli che conferiscono proprietà strutturali rendono anche il PET idrofobo. "L'acqua non è facile da penetrare e rallenta l'intero processo di idrolisi", ha affermato.
Basf produce polibutilene tereftalato (PBT), un poliestere ottenuto dal butandiolo. I ricercatori dell'azienda cercavano un polimero biodegradabile da poter produrre facilmente. Hanno sostituito parte del PTA nel PBT con acido glicolico diacido adiposo. In questo modo le parti aromatiche del polimero vengono separate affinché possano essere biodegradabili. Allo stesso tempo, viene lasciata una quantità di PTA sufficiente per conferire al polimero proprietà fisiche preziose.
Narayan ritiene che il PBAT sia leggermente più biodegradabile del PLA, che richiede compost industriale per decomporsi. Ma non può competere con i PHA disponibili in commercio, che sono biodegradabili in condizioni naturali, anche in ambienti marini.
Gli esperti spesso paragonano le proprietà fisiche del PBAT al polietilene a bassa densità, un polimero elastico utilizzato per realizzare pellicole, come i sacchi della spazzatura.
Il PBAT è spesso miscelato con il PLA, un polimero rigido con proprietà simili al polistirene. Il marchio Ecovio di Basf si basa su questa miscela. Ad esempio, Verbruggen afferma che una borsa della spesa compostabile contiene in genere l’85% di PBAT e il 15% di PLA.
Novamont aggiunge un'altra dimensione alla ricetta. L'azienda mescola PBAT e altri poliesteri aromatici alifatici biodegradabili con l'amido per creare resine per applicazioni specifiche.
Stefano Facco, il nuovo business development manager dell'azienda, ha dichiarato: “Negli ultimi 30 anni Novamont si è concentrata su applicazioni in cui le capacità di degradazione possono aggiungere valore al prodotto stesso. “
Un grande mercato per il PBAT è il pacciame, che viene distribuito attorno alle colture per prevenire le erbe infestanti e aiutare a trattenere l’umidità. Quando viene utilizzato il film di polietilene, deve essere tirato su e spesso sepolto in discarica. Ma i film biodegradabili possono essere coltivati direttamente nel terreno.
Un altro grande mercato è quello dei sacchi per la spazzatura compostabili per il servizio di ristorazione e la raccolta domiciliare di cibo e rifiuti di giardino.
Da anni presso i rivenditori vengono vendute borse di aziende come BioBag, recentemente acquisita da Novamont.
Orario di pubblicazione: 26-11-21