Trasformare un materiale pericoloso e altamente problematico come l’amianto in una risorsa per la produzione di bioplastiche innovative e più sostenibili. È questo il risultato raggiunto da un gruppo di ricercatori italiani. Il quale ha sviluppato un nuovo approccio per il recupero e la valorizzazione di materiali contenenti asbesto dopo specifici processi di inertizzazione.
Lo studio apre nuove prospettive nel campo dell’economia circolare e della gestione dei rifiuti pericolosi. Dimostrando come sia possibile ridurre l’impatto ambientale e, allo stesso tempo, creare nuove opportunità industriali.
Lo studio sull’amianto e le bioplastiche
La ricerca è stata realizzata nell’ambito delle attività del Dipartimento di Scienza dei Materiali dell’Università di Milano-Bicocca. Ed ha coinvolto il dottorando industriale Lorenzo Squitieri, impegnato anche nello spin-off tecnologico Graftonica. E nel gruppo di ricerca coordinato dal professor Roberto Simonutti, docente di Chimica Industriale.
Il progetto è stato seguito dal ricercatore Michele Mauri insieme a un team multidisciplinare che ha coinvolto competenze nel settore dei materiali, della mineralogia e delle tecnologie per la lavorazione delle plastiche innovative.
L’obiettivo era verificare la possibilità di riutilizzare materiali derivanti dall’amianto bonificato come componenti funzionali all’interno di matrici polimeriche biodegradabili.
Come l’amianto viene trasformato in un materiale sicuro
Uno degli aspetti centrali della ricerca riguarda il trattamento dell’amianto attraverso specifici processi termici sviluppati dal gruppo guidato dal professor Giancarlo Capitani del Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Terra.
Grazie a queste tecnologie, il materiale originariamente contenente fibre di amianto viene convertito in una polvere minerale priva delle caratteristiche di pericolosità associate al minerale nella sua forma originaria.
La polvere ottenuta può quindi essere impiegata come materiale di riempimento all’interno del polilattico, meglio conosciuto come PLA. Una delle bioplastiche maggiormente utilizzate nella produzione industriale e nelle applicazioni di stampa tridimensionale.
Il ruolo del PLA nella produzione di bioplastiche sostenibili
Il PLA rappresenta oggi uno dei materiali più diffusi nel settore delle bioplastiche grazie alla sua origine da fonti rinnovabili e alle sue proprietà di biodegradabilità.
L’inserimento delle polveri minerali ottenute dal trattamento dell’amianto permette di ridurre il consumo di materia prima vergine e di valorizzare materiali che altrimenti richiederebbero processi di smaltimento complessi e costosi.
La sperimentazione è stata condotta utilizzando tecnologie di stampa 3D basate sul sistema Fused Granular Fabrication. Una metodologia che utilizza piccoli granuli di materiale plastico e che consente una significativa riduzione dei consumi energetici rispetto ad altri sistemi di produzione additiva.
Due materiali differenti: il ruolo del “rosso” e del “verde”
Nel corso dello studio sono stati analizzati due differenti materiali minerali ottenuti attraverso processi di trattamento distinti e identificati come “rosso” e “verde”.
Il materiale denominato “rosso” ha mostrato la capacità di essere incorporato nel PLA fino a una concentrazione del 20 per cento in peso senza compromettere le prestazioni meccaniche del materiale finale.
In alcuni casi è stato osservato anche un lieve incremento della rigidità del composito. Caratteristica che potrebbe favorire la produzione di componenti più resistenti e durevoli.
Diverso il comportamento del materiale “verde”. Questa variante possiede infatti proprietà che favoriscono la frammentazione delle catene polimeriche del PLA quando il materiale viene sottoposto per brevi periodi a temperature prossime ai 200 gradi Celsius.
Bioplastiche degradabili su richiesta
La capacità del materiale “verde” di accelerare la degradazione del PLA apre scenari particolarmente interessanti nel settore delle bioplastiche avanzate.
Sebbene il suo utilizzo comporti una lieve riduzione delle proprietà meccaniche del prodotto finale, questa soluzione potrebbe consentire la realizzazione di manufatti progettati per degradarsi in maniera controllata al termine del loro ciclo di utilizzo.
Si tratta di una prospettiva che potrebbe contribuire allo sviluppo di prodotti con un impatto ambientale inferiore e con una gestione del fine vita più efficiente.
Economia circolare e innovazione nella gestione dei rifiuti
I risultati ottenuti confermano il potenziale delle tecnologie di recupero e valorizzazione dei materiali derivanti da rifiuti complessi e ad elevato impatto ambientale.
La possibilità di integrare materiali recuperati in nuove filiere produttive costituisce uno degli obiettivi principali delle strategie europee per l’economia circolare e la sostenibilità industriale.
«Questa ricerca mostra in modo concreto come il trattamento di rifiuti pericolosi è un’opportunità per sviluppare materiali più responsabili e sostenibili» ha affermato Lorenzo Squitieri, primo autore dello studio.
Anche il ricercatore Michele Mauri ha sottolineato il valore della collaborazione interdisciplinare alla base del progetto.
«La collaborazione tra i ricercatori dei due Dipartimenti (Scienza dei Materiali e Scienza dell’ambiente e della terra). Unito all’approccio agile e innovativo della spin-off hanno portato a un risultato che supera la somma delle parti. Il momento più emozionante è stato quando l’analisi di alcuni dati apparentemente sbagliati ha rivelato invece una capacità imprevista di degradare il PLA. Ora che queste sono dimostrate, stiamo lavorando al coinvolgimento di nuovi partner per l’industrializzazione.»
Fonte: Università degli Studi Bicocca
