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Arriva la plastica circolare

 By Paola Arpino

Dall’America arriva un nuovo tipo di materiale plastico, le cui proprietà ci ricordano il gioco del “Lego”: è colorato, si scompone e si ricompone in forme diverse, proprio come i noti mattoncini, che a partire dagli anni ’60, hanno fatto dell’”assemblaggio” un nuovo modo di giocare. Si presenta con un semplice acronimo di 3 lettere: PDK ma dietro c’è tutto il potenziale per trasformare gli attuali sistemi di riciclo…

L’infinito in tre lettere: già perché il PDK (o polydiketoenamine) ideato dagli studiosi del Department of Energy’s Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) degli Stati Uniti, è una plastica rivoluzionaria che ne permette il riutilizzo illimitato, mantenendo le proprietà insite della plastica quali la consistenza e il colore.

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Gli scienziati di Berkeley Lab hanno realizzato una plastica di nuova generazione che può essere riciclata ripetutamente in nuovi materiali. Da sinistra a destra: Peter Christensen, Kathryn Loeffler e Brett Helms (Marilyn Chung, Berkeley Lab)

A lezione di… plastica

Se vogliamo comprendere l’entità della scoperta del PDK, è utile ricordare che, la plastica, non essendo una sostanza presente in natura (come il legno per esempio) deve essere realizzata con un processo conosciuto dagli addetti ai lavori con il nome di “polimerizzazione”. Questo processo avviene a partire da monomeri, piccole molecole derivanti dalla raffinazione del petrolio, che vengono unite chimicamente per formare molecole più grandi, i polimeri.
Appena prodotto, il materiale plastico è ancora in fase liquida, viene versato in stampi di forma opportuna e una volta raffreddato è pronto per l’uso.
Nel processo di produzione di ciascuna tipologia di plastica, possono essere introdotte altre sostanze chimiche, additivi, riempitivi che servono a indurirla o viceversa, plastificanti per renderla più flessibile, coloranti etc., e che determinano la differenza tra i vari prodotti, a partire per esempio, dalle comuni bottiglie di plastica alla sportina della spesa. Questi componenti aggiuntivi, hanno quindi un impatto sulla qualità della materia plastica e sulla capacità di riciclo della stessa.

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Esempio di materiale polimerico, materiale strutturale costituito da macromolecole, di origine naturale o di sintesi (chimicare.com)

Il sistema integrato di riciclo

Un materiale non riciclabile costituisce per l’ambiente un rifiuto: la plastica è uno dei materiali sintetici più presenti nell’ambiente e, quando non riciclato, la tossicità dei gas che l’oggetto inizia a sprigionare durante il processo di decomposizione va ad alimentare la degradazione di un ecosistema già di per sé vulnerabile.

Il difetto c’è ma non si vede

 Ma come dice un vecchio detto, “prevenire è meglio che curare”: i sistemi di smaltimento seppur utili, operano sugli “effetti” di un problema che ha radici già nella fase di produzione e la scoperta del PDK, interviene proprio permettendo la separazione delle altre sostanze non riciclabili. Infatti, in fase di riciclo, le materie plastiche che si buttano negli appositi cassonetti, finiscono per essere mescolate e triturate in piccoli frammenti per creare un nuovo materiale, ma ciascuno di questi conserva ancora la plastica di origine (PE, PVC, PET etc). Il prodotto plastico che si otterrà, quindi, sarà un prodotto misto perché conterrà in sé l’insieme di questi frammentini, ognuno dei quali sarebbe stato destinato a un utilizzo diverso. Il risultato è che otterremo sì un nuovo prodotto ma questo difficilmente manterrà le proprietà di trasparenza, permeabilità, resistenza, proprie di ciascuno dei componenti originali.

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Legami diketoenamina covalenti, reversibili e dinamici. I legami diketoenamina si formano spontaneamente dai trichetoni e dalle ammine aromatiche e alifatiche. In condizioni fortemente acide in acqua, il legame diketoenamina si idrolizza al trichetone e ad un sale di ammonio (Springer Nature)

La nuova plastica “circolare”

È nell’abbattere le sostanze “intruse” la vera innovazione della plastica PDK perché, immersa in un acido, riesce a rompersi fino ai monomeri, isolandosi dagli additivi chimici che rendono gli altri materiali plastici parzialmente riciclabili.
Riprendendo l’analogia del “Lego”, immaginiamo delle costruzioni in grado di assemblare i singoli “mattoncini” anziché “blocchi” di questi: le possibilità di combinazione sarebbero infinite.
Ebbene, nel caso del riciclo della plastica, il monomero è il singolo mattoncino: il PDK infatti, grazie al recupero dei monomeri originali, è riciclabile al 100% e supera il limite di riutilizzo del prodotto, assumendo così le caratteristiche di “materiale circolare”.
Brett Helms, l’autore principale dello studio che ha condotto al raggiungimento di questo risultato, nel corso di un’intervista ha così commentato: “Siamo a un punto critico in cui dobbiamo pensare alle infrastrutture necessarie per modernizzare gli impianti di riciclo per lo smistamento e la lavorazione. Se tutti questi fossero progettati per trattare i PDK, allora saremmo davvero in grado di evitare che tutta quella plastica finisca nelle discariche a terra o negli oceani”.

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informazioni sull'autore
Paola Arpino
In viaggio con me stessa, attraverso Roma, Londra e Milano, nasco e mi riciclo accarezzando sempre un sogno…quello di scrivere.