8 aprile 2025 12:22
Per ampliare l'ambito applicativo delle bioplastiche anche a beni durevoli, occorre sviluppare strategie che favoriscano la biodegradazione a fine vita dei manufatti, soprattutto quando aumentano dimensioni e spessori, senza però inficiare le caratteristiche meccaniche durante la vita utile.
In Germania, questo tema è al centro di uno studio condotto dal centro di ricerca SKZ, in collaborazione con l’Università RWTH di Aquisgrana e l’azienda Peiler & Klein Kunststofftechnik.
L'obiettivo è accelerare la degradazione naturale dell'acido polilattico (PLA) integrando nei manufatti specifici enzimi come la proteinasi K e ICCG, utilizzando come supporto la zeolite alla quale questi enzimi vengono 'ancorati' tramite un promotore di adesione peptidico.
Ma come fare per non avviare la biodegradazione del materiale durante la vita utile del manufatto?
Come spiegano i ricercatori, la zeolite caricata con enzimi viene trasformata in un masterbatch PLA-zeolite attraverso un processo di estrusione appositamente sviluppato.
Gli enzimi vengono introdotti nella matrice di PLA in forma inerte e si attivano solo in seguito a variazioni ambientali e all’abrasione o infragilimento del materiale; a questo punto sono in grado di accelerare la degradazione del PLA.
"Attraverso un’attivazione mirata e modulabile degli enzimi, vogliamo offrire all’industria una soluzione che consenta di realizzare prodotti plastici meccanicamente stabili durante l’uso, ma che si degradino in modo più rapido ed efficiente nell’ambiente al termine della loro funzione", spiega Alexander Rusam, ricercatore presso SKZ e responsabile del progetto.
I primi test sono stati promettenti. Utilizzando un microestrusore, è stato possibile realizzare provini in PLA e zeolite finemente polverizzata. L’analisi ha mostrato una distribuzione omogenea del materiale poroso, la zeolite, nella matrice polimerica. Inoltre, si è riscontrato che l’aggiunta degli enzimi non altera negativamente le proprietà meccaniche del PLA, un traguardo fondamentale per l’industrializzazione del prodotto.
"Questi primi risultati confermano la fattibilità del processo e aprono interessanti prospettive per lo sviluppo di plastiche funzionali e sostenibili", conclude Rusam.
Nella foto: immagine SEM del PLA con zeolite. (fonte: Alexander Rusam/SKZ)
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