Una schiuma in biopolimero

25/02/2013

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Si è concluso il progetto quadriennale di ricerca ReBioFoam per lo sviluppo di una schiuma in biopolimero biodegradabile e a base biologica. Impiegato come imballaggio protettivo in alternativa a materiali espansi di origine sintetica, riduce il ricorso alla discarica, con un balzo in avanti del recupero.

La conferenza internazionale in cui sono stati illustrate natura e caratteristiche del ReBioFoam - schiuma in biopolimero per l’imballaggio protettivo - si è svolta presso l’Aula Magna della Facoltà di Economia di Novara, alla presenza di rappresentanti della Commissione Europea e del Ministero italiano dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca. Il dispiegamento di istituzioni suggerisce il rilievo della “scoperta”, nonché la sua portata sovranazionale. Sovvenzionato dall’UE nell’ambito del 7° Programma Quadro, e coordinato da Novamont, il progetto ReBioFoam è stato condotto da un consorzio composto da 10 membri provenienti da Italia, Polonia, Spagna, Repubblica Ceca, Irlanda, Germania, Paesi Bassi e Regno Unito. La maggior parte delle attività di R&S è stata condotta da un nucleo di partner industriali orientati all’innovazione (Novamont, C-Tech Innovation, FEN e Chemtex Italia), insieme a un gruppo di centri di ricerca eccellenti (Fraunhofer Institut, l’Università Tecnica Ceca e ITENE), ad aziende nel settore degli imballaggi (Complas Pack e Recticel) e a un’impresa del settore degli elettrodomestici (Electrolux). L’espansione dei biopolimeri è stata ottenuta con l’ausilio della tecnologia a microonde, che sfrutta il contenuto di acqua interno al materiale come agente espandente.

L’analisi del ciclo di vita
Il successo del progetto ReBioFoam apre nuove prospettive in termini di sostenibilità ambientale. I test di biodegradabilità e compostabilità sono stati eseguiti su un dimostratore ReBioFoam in tre dimensioni, in conformità con la Normativa CEN sulla Biodegradabilità e Compostabilità (EN 13432:2002). È stata inoltre valutata la disintegrazione in condizioni di compostaggio domestico in conformità con le norme UNI 11355:2010, dimostrando l’effettiva disintegrazione del materiale anche alle basse temperature. I risultati dell’Analisi del Ciclo di Vita del nuovo sistema di imballaggio dimostrano che il suo impiego offrirebbe notevoli vantaggi in termini di riduzione delle emissioni di gas serra (ad esempio CO2 fossile) e dell’uso di fonti non rinnovabili (ad esempio olio). Considerando invece la gestione dei rifiuti, i sistemi di imballaggio espansi compostabili e a base biologica non vengono smaltiti in discarica ma nei sistemi di riciclaggio organico già esistenti. Secondo le stime dei ricercatori, il conferimento in discarica passerebbe dal 52% circa (scenario attuale con sistemi di imballaggio convenzionali) al 37% (scenario alternativo con un sistema di imballaggio compostabile), mentre il riciclaggio passerebbe dallo 0,5% (prodotto convenzionale) al 40% (prototipo compostabile), senza modifiche agli schemi di raccolta dei rifiuti attualmente in uso, e con ulteriori effetti positivi sui costi di gestione diretta ed indiretta dei rifiuti.

Come si produce il ReBioFoam - Il processo che ha portato alla produzione delle nuove bioschiume può essere articolato in due fasi principali:
1) estrusione dei materiali di base con piccole quantità di additivi rinnovabili e/o a base biologica, e successivo processo di trattamento, mirato a ottenere granuli con parametri specifici, idonei all’espansione;
2) espansione e stampaggio assistiti a microonde: i granuli si trasferiscono in uno stampo trasparente e si rilavorano in un forno a microonde a temperatura controllata. Il rapido riscaldamento dielettrico forza i granuli forza ad espandersi nello stampo sotto forma di schiuma, portando così alla formazione di un prodotto espanso in 3 dimensioni.
La fattibilità del processo è stata dimostrata su scala semi-industriale mediante lo sviluppo di una linea pilota automatizzata, in grado di produrre un dimostratore definito (nella fattispecie, il distanziatore dell’oblò di una lavatrice) con la densità richiesta (40-45 kg/m3). In parallelo, è stato progettato un nuovo elemento di imballaggio di forma angolare, caratterizzato da superfici di appoggio differenti che possono essere montate in modi diversi per ottenere elementi di svariate forme, con funzione di paraspigoli o angolari espansi per elettrodomestici, apparecchi elettronici di consumo ecc.