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Feb 26, 2024

Mettere l'amido in bio

4 agosto 2023 Questo articolo è stato rivisto in base al processo editoriale e alle politiche di Science X. Gli editori hanno evidenziato i seguenti attributi garantendo al tempo stesso la credibilità del contenuto:

4 agosto 2023

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di Matt Davenport, Università statale del Michigan

I ricercatori della prestigiosa School of Packaging della Michigan State University hanno sviluppato un modo per rendere più biodegradabile un’alternativa promettente e sostenibile alla plastica a base di petrolio.

Un team guidato da Rafael Auras ha realizzato una miscela di polimeri a base biologica compostabile sia in ambienti domestici che industriali. Il lavoro è pubblicato sulla rivista ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

"Negli Stati Uniti e nel mondo esiste un grosso problema legato ai rifiuti, in particolare ai rifiuti di plastica", ha affermato Auras, professore alla MSU e titolare della cattedra Amcor Endowed Chair in Packaging Sustainability.

Negli Stati Uniti meno del 10% dei rifiuti di plastica viene riciclato. Ciò significa che la maggior parte dei rifiuti di plastica finisce come spazzatura o spazzatura, creando preoccupazioni economiche, ambientali e persino sanitarie.

"Sviluppando prodotti biodegradabili e compostabili, possiamo evitare parte di questi rifiuti", ha affermato Auras. "Possiamo ridurre la quantità che finisce in discarica."

Un altro vantaggio è che la plastica destinata al contenitore del compost non avrebbe bisogno di essere pulita dai contaminanti alimentari, il che rappresenta un grosso ostacolo per un riciclaggio efficiente della plastica. Gli impianti di riciclaggio devono regolarmente scegliere tra dedicare tempo, acqua ed energia per pulire i rifiuti di plastica sporchi o semplicemente buttarli via.

"Immagina di avere una tazza di caffè o un vassoio per microonde con salsa di pomodoro", ha detto Auras. "Non avresti bisogno di sciacquarli o lavarli, potresti semplicemente compostarli."

Il team ha lavorato con quello che è noto come acido polilattico, o PLA, che sembra una scelta ovvia in molti modi. Viene utilizzato negli imballaggi da oltre un decennio ed è derivato da zuccheri vegetali anziché dal petrolio.

Se gestiti correttamente, i sottoprodotti di scarto del PLA sono tutti naturali: acqua, anidride carbonica e acido lattico.

Inoltre, i ricercatori sanno che il PLA può biodegradarsi nei composter industriali. Questi composter creano condizioni, come temperature più elevate, che favoriscono maggiormente la decomposizione della bioplastica rispetto ai composter domestici.

Tuttavia, ad alcune persone l’idea di rendere il PLA compostabile in casa sembrava impossibile.

"Ricordo che le persone ridevano all'idea di sviluppare il compostaggio domestico in PLA come opzione", ha detto Pooja Mayekar, una studentessa di dottorato nel gruppo di laboratorio di Auras e prima autrice del nuovo rapporto. "Questo perché i microbi non possono attaccare e consumare il PLA normalmente. Deve essere scomposto fino al punto in cui possono utilizzarlo come cibo."

Sebbene gli impianti di compost industriale possano portare il PLA a quel punto, ciò non significa che lo facciano rapidamente o interamente.

"In effetti, molti compostatori industriali sono ancora restii ad accettare bioplastiche come il PLA", ha affermato Auras.

Nei suoi esperimenti, sostenuti dal Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti e dalla MSU AgBioResearch, il team ha dimostrato che il PLA può rimanere fermo per 20 giorni prima che i microbi inizino a digerirlo in condizioni di compostaggio industriale.

Per eliminare questo ritardo e consentire la possibilità del compostaggio domestico, Auras e il suo team hanno integrato nel PLA un materiale derivato dai carboidrati chiamato amido termoplastico. Tra gli altri vantaggi, l’amido fornisce ai microbi del compostaggio qualcosa che possono divorare più facilmente mentre il PLA si degrada.

"Quando parliamo di aggiunta di amido, ciò non significa che continuiamo a scaricare l'amido nella matrice PLA", ha detto Mayekar. "Si trattava di cercare di trovare un punto debole con l'amido, in modo che il PLA si degradasse meglio senza compromettere le sue altre proprietà."