Viviamo in una società dipendente dalla plastica: per ridurre tale rapporto di dipendenza dalle materie prime fossili, un intero ramo della scienza sta lavorando allo sviluppo di fonti alternative. A questo si sta dedicando anche l’Istituto di chimica dei materiali dell’Università di Vienna, guidato dal chimico dei polimeri Alexander Bismarck. Un intero team di ricercatori è alla ricerca di nuovi modi per produrre plastica in modo sostenibile e rispettoso dell’ambiente. Nella rivista specializzata Chemical Engineering Journal viene sottolineato che un sottoprodotto dell’industria della carta, il cosiddetto liquore nero, può essere utilizzato come base per le resine sintetiche.
Il liquore nero contiene molta lignina, una sostanza con proprietà speciali, spiega Bismarck. “La lignina è uno dei componenti principali degli alberi, insieme alla cellulosa e all’emicellulosa. Forma una rete estremamente forte attorno alle cellule ed è responsabile della legnosità delle piante verdi”. La struttura chimica di base è costituita da un anello di carbonio al quale è attaccata una corta catena idrocarburica, un alifato. Numerosi altri gruppi chimici sono legati a questi elementi costitutivi di base. Per produrre la carta, tutto ciò che serve è la cellulosa degli alberi: la lignina viene separata e triturata chimicamente e viene creato il liquore nero. Questo, ad alto contenuto di carbonio, viene ancora utilizzato come combustibile per generare il calore e l’energia elettrica necessari per la produzione della carta.
Come creare plastica in maniera sostenibile
Secondo Bismarck, il liquore nero ha un valore molto più grande: “Questi composti aromatici sono in realtà troppo buoni per essere bruciati. Puoi fare moltissimi esperimenti chimici con esso; ad esempio, la vanillina dal sapore di vaniglia è ottenuta principalmente dalla lignina. Ma può anche essere reticolato meravigliosamente, creando polimeri con elevata resistenza alla trazione ed elasticità”. Il primo autore dello studio finanziato dalla FWF, Phillip Verdross, ha sottolineato: “Nel nostro lavoro abbiamo dimostrato che è possibile utilizzare direttamente il liquore nero senza doverlo prima pulire. E otteniamo una resina liquida che è molto più facile da lavorare rispetto a quella solida.”
La resina liquida può essere utilizzata per produrre un’ampia varietà di materiali compositi, che sono particolarmente richiesti nelle costruzioni leggere. Secondo Bismarck, “Probabilmente gran parte della plastica potrebbe essere prodotta da materie prime rinnovabili. Ma i processi sono troppo complessi per i polimeri ad alte prestazioni. Probabilmente non potremo fare a meno del petrolio”. Alexander Bismarck pensa già a come riciclare i suoi polimeri a base di lignina: “Idealmente, troveremmo funghi che decompongono tali polimeri e li convertano in un corpo fruttifero fungino che si possa mangiare – questo chiuderebbe il ciclo. Ma il futuro mostrerà se ciò è possibile”.