Microplastiche? Con quest'alternativa a base di alghe diventano biodegradabili
University of California di San Diego e Algenesis hanno testato la prima plastica che ha dimostrato di non creare microplastiche. Il polimero vegetale apre a un futuro senza plastica ricavata dal petrolio e, soprattutto, dalle temibilissime microplastiche.
di Manolo De Agostini pubblicata il 22 Marzo 2024, alle 14:21 nel canale Scienza e tecnologiaLe microplastiche rappresentano un serio problema per l'ambiente e la nostra salute, non solo perché finiscono nel corpo, avvelenandoci, ma anche perché perdurano per centinaia di anni: trovare alternative percorribili alle plastiche tradizionali ricavate dal petrolio e alle microplastiche è fondamentale.
Dopo le plastiche ottenuti da scarti agricoli, una nuova ricerca degli scienziati della University of California di San Diego, insieme alla società Algenesis, ci informa che è possibile creare polimeri di origine vegetale che si biodegradano - anche a livello di microplastica - in meno di sette mesi. Lo studio è stato pubblicato su Nature Scientific Reports.
Le microplastiche sono "detriti" di plastica che misurano tra 500 micrometri e 5 millimetri di lunghezza. Non si sa molto sulle microplastiche e sul loro impatto sull'ambiente e sulla salute umana, ma gli studi svolti sin qui non promettono nulla di buono.
Il polimero, invece, è una molecola di grandi dimensioni costituita da molecole più piccole e ripetitive chiamate monomeri. Tutte le plastiche sono polimeri, ma non tutti i polimeri sono plastiche. Con il termine biodegradabile s'intende un materiale che può essere scomposto (decomposto) rapidamente dall'azione degli organismi viventi.
"Stiamo appena iniziando a comprendere le implicazioni delle microplastiche. Abbiamo solo scalfito la superficie della conoscenza degli impatti sull'ambiente e sulla salute", ha affermato il professore di chimica e biochimica Michael Burkart, uno degli autori dello studio e co-fondatore di Algenesis. "Stiamo cercando di trovare sostituti per i materiali già esistenti e di assicurarci che questi sostituti si biodegradino alla fine della loro vita utile invece di depositarsi nell'ambiente. Non è facile".
"Quando abbiamo creato per la prima volta questi polimeri a base di alghe, circa sei anni fa, la nostra intenzione è sempre stata che fossero completamente biodegradabili", ha detto un altro degli autori dello studio, Robert Pomeroy, che è anche professore di chimica e biochimica e co-fondatore di Algenesis. "Avevamo molti dati che suggerivano che il nostro materiale scompariva nel compost, ma questa è la prima volta che lo abbiamo misurato a livello di microparticelle".
Per testarne la biodegradabilità, il team ha macinato il prodotto in fini microparticelle e ha utilizzato tre diversi strumenti di misurazione per confermare che, una volta collocato in un compost, il materiale veniva digerito dai microbi.
Il primo strumento è stato un respirometro, utile per misurare l'anidride carbonica rilasciata dai microbi che scompongono il compost. I risultati sono stati confrontati con la degradazione della cellulosa, che è considerata lo standard industriale della biodegradabilità al 100%. Il polimero di origine vegetale corrispondeva alla cellulosa quasi al cento per cento.
Il secondo test - flottazione dell'acqua - ha mostrato la biodegradabilità delle microplastiche a base di alghe. Poiché la plastica non è solubile in acqua e galleggia, può essere facilmente rimossa dalla superficie dell'acqua. A intervalli di 90 e 200 giorni, quasi il 100% delle microplastiche a base di petrolio veniva recuperato, il che significa che nessuna di esse era biodegradata.
D'altra parte, dopo 90 giorni, solo il 32% delle microplastiche a base di alghe è stato recuperato, dimostrando che più di due terzi di esse erano biodegradate. Dopo 200 giorni, solo il 3% è stato recuperato, indicando che il 97% era scomparso.
Infine, gli scienziati hanno svolto un'analisi chimica tramite gascromatografia/spettrometria di massa (GCMS), che ha rilevato la presenza dei monomeri utilizzati per produrre la plastica, indicando che il polimero si stava scindendo nei suoi materiali vegetali di partenza. La microscopia elettronica a scansione ha inoltre mostrato come i microrganismi colonizzano le microplastiche biodegradabili durante il compostaggio.
"Questo materiale è la prima plastica che ha dimostrato di non creare microplastiche mentre la usiamo", ha affermato Stephen Mayfield, coautore dell'articolo e altro co-fondatore di Algenesis. "Questa è molto più di una semplice soluzione sostenibile per il ciclo di vita del prodotto finale e per le nostre discariche affollate. Questa è una plastica che non ci farà ammalare".
Creare un'alternativa ecologica alla plastica a base di petrolio è solo una parte del percorso verso la sostenibilità. La sfida attuale è riuscire a utilizzare il nuovo materiale su macchinari di produzione preesistenti pensati per la plastica tradizionale, e in questo Algenesis sta facendo progressi.
"Quando abbiamo iniziato questo lavoro, ci è stato detto che era impossibile", ha dichiarato Burkart. "Ora vediamo una realtà diversa. C'è molto lavoro da fare, ma vogliamo dare speranza alle persone. È possibile".