Un modo sorprendente per migliorare l'impronta ambientale della plastica

Le società moderne utilizzano un'enorme quantità di plastica e la maggior parte lo è fatto da materie prime derivati ​​dalla raffinazione del gas naturale o del petrolio. Intorno al mondo 390.7 milioni di tonnellate di nuova plastica vengono prodotti ogni anno e per ogni chilogrammo prodotto si hanno emissioni di gas serra pari a due chilogrammi di COXNUMX₂ equivalenti. Quindi la produzione annuale di plastica ha un'impronta di carbonio pari al 65.5% di quella generata dal consumo annuo di benzina negli Stati Uniti. Esistono plastiche a base biologica che potrebbero ridurre l'impronta di carbonio, ma sono relativamente costose e attualmente hanno solo applicazioni di nicchia. In teoria molte materie plastiche possono essere riciclate, ma la realtà è che solo una piccola percentuale di tale potenziale viene raggiunta. Pertanto, gran parte della plastica finisce in una discarica o in uno scenario ancora peggiore di "fine vita". Non esiste una soluzione "proiettile d'argento" per questi problemi di rifiuti e impronta di carbonio e sarà necessario applicare più strategie.

Ma la verità è che le plastiche non se ne andranno perché giocano tanti ruoli importanti. Quindi ciò di cui abbiamo bisogno è un modo per soddisfare queste esigenze, ma con un minore impatto legato alla produzione di plastica vergine. Una soluzione molto incoraggiante è stata presentata al Conferenza sul clima COP27 in Egitto. Offre un modo per ridurre significativamente l'impronta di carbonio di molti articoli in plastica e dimezzare l'uso di plastica vergine senza comprometterne la funzionalità o l'economia. Sarebbe giusto dire che questa strategia "sballa", perché implica letteralmente un tipo di pietra sedimentaria. Viene commercializzato da una start-up privata chiamata Okeanos® e marchiato come "Made from Stone™".

Il modo in cui funziona è che dal 50 al 70 percento della resina a base petrolchimica in un articolo di plastica viene sostituita con una formulazione brevettata di carbonato di calcio, un minerale naturale abbondante e rinnovabile che può essere reperito in tutto il mondo ed è l'ingrediente attivo in calcare. Il carbonato di calcio è anche ciò che costituisce il 97% dei gusci d'uovo e anche delle conchiglie. Quando un prodotto è realizzato utilizzando una percentuale sostanziale di questo materiale, riduce l'impronta di carbonio effettiva dell'articolo di oltre il 50%! Il concetto di realizzare oggetti in plastica flessibili e leggeri dalla pietra è certamente controintuitivo e il fatto che possa essere una soluzione "plug-and-play" senza costi aggiuntivi, può sembrare quasi troppo bello per essere vero. Ecco perché Okeanos® ha svolto anni di lavoro di sviluppo con potenziali clienti prima di rendere pubblica la storia completa.

Un po' di carbonato di calcio è stato storicamente utilizzato nelle materie plastiche, ma solo nell'intervallo del 10-15%. Nel 2012 Mary Lehrter, scienziata dei materiali di Proctor & Gamble in pensione, ha brevettato una forma di carbonato di calcio finemente macinato con una dimensione e una forma particolari che viene trattata con additivi proprietari per facilitare la lavorazione. Quando il carbonato di calcio e gli additivi vengono "composti" insieme a una minore quantità di resina, questo materiale può ridurre del 50%-70% la plastica vergine utilizzata per fabbricare un prodotto. Questo processo può essere eseguito su apparecchiature di produzione esistenti per produrre un prodotto con funzionalità uguali o migliori. L'unico limite è che non è possibile realizzare un prodotto completamente trasparente con così tanto carbonato di calcio. Okeanos sta lavorando attivamente per ridurre la porzione residua di plastica nel prodotto con altri leganti e additivi. Al momento, i prodotti Made from Stone™ possono essere formulati per tre scenari di fine vita, possono essere realizzati per rispettare la maggior parte degli standard di riciclo, possono essere resi biodegradabili con l'uso di un additivo o possono rappresentare un minore impatto tossico prodotto se smaltito in discarica.

Okeanos è stata co-fondata da Florencio Cuétara, la cui famiglia possiede un'azienda spagnola di confezionamento di snack in Europa. Cuétara è stato motivato ad affrontare i problemi della plastica, in particolare dopo aver incontrato una borsa prodotta dalla sua azienda mentre perseguiva il suo hobby delle immersioni subacquee nel Mediterraneo. L'altro fondatore, il Dr. Russ Petrie, originario del Sud Africa, condivide la passione di Cuétara per il mare. In qualità di chirurgo ortopedico per i Los Angeles Chargers, aveva lavorato su sostituzioni di legamenti contenenti carbonato di calcio e aveva curato la moglie di Cuétara. Hanno sentito parlare del brevetto di Lehrter, lo hanno concesso in licenza nel 2018, portandola a bordo come vicepresidente dell'innovazione di processo.

Il modello di business che stanno perseguendo è lavorare con OMYA, produttore leader di materiali industriali per accedere alla loro rete mondiale di carbonato di calcio. Hanno quindi identificato i partner di lavorazione regione per regione per fornirlo sotto forma di pellet che le aziende produttrici di plastica possono semplicemente scambiare con la loro plastica vergine esistente. Ciò riduce al minimo l'ingombro associato alla spedizione e coinvolge i lavoratori locali. Conducono ricerche collaborative con potenziali clienti per elaborare il rapporto massimo di carbonato di calcio e altri dettagli di formulazione che funzioneranno per le loro apparecchiature di estrusione o stampaggio esistenti. Molte delle aziende che hanno provato l'opzione Made From Stone™ hanno scoperto di risparmiare il 5-10% di energia perché la nuova miscela si scioglie a una temperatura inferiore.

Questo carbonato di calcio per la sostituzione della plastica funziona per un'ampia varietà di articoli in plastica che vanno dai film flessibili agli appendiabiti, agli imballaggi per alimenti, alle applicazioni industriali come i film agricoli e gli articoli rigidi. Poiché la tecnologia produce una riduzione dimostrabile dell'impronta di CO2, Okeanos ha creato un codice QR e ha supportato i calcoli in uno strumento LCA per aiutare sia i piccoli che i grandi attori a integrare questa storia di azione per il clima nei loro programmi di marketing. Ad esempio, la prima applicazione commerciale era per Coagronorte, una cooperativa di 545 coltivatori di riso in Colombia che desiderava migliorare l'impronta dell'imballaggio per il loro marchio di riso Arroz Zulia, consentendo agli agricoltori di avere accesso a tecnologie sostenibili che non avrebbero potuto ottenere da soli.

Stanno anche lavorando con i produttori di involucri utilizzati per panini e hamburger, che presto vedrai nei principali fast food di tutto il mondo. Il processo di sviluppo è in corso anche con molti dei maggiori produttori di materie plastiche. Una sfida che l'impresa Made from Stone sta affrontando è dare priorità al lungo elenco di nuove applicazioni che potrebbero essere esplorate. Uno che hanno scelto di perseguire è con teloni agricoli che vengono utilizzati come barriere contro le erbacce, conservazione dell'acqua e per mantenere pulite colture come le fragole. Stanno lavorando con l'istituto di ricerca agricola IMIDA in Spagna per elaborare un lento processo di degradazione che realizzerà anche la "calcificazione" del suolo per migliorarne il pH.

Entro la fine del 2023 Okeanos spera di sostituire 25mila tonnellate di resine petrolchimiche al mese. Entro il 2025 il loro obiettivo è sostituire 2.5 milioni di tonnellate/anno, con l'obiettivo finale di rimuovere 1 gigatonnellata di CO2 dal processo di produzione della plastica.