La plastica non sarà sostituita da un unico materiale. Questa premessa semplifica un problema che in realtà è un insieme di problematiche completamente diverse: packaging alimentare che necessita di una barriera contro l’umidità, bicchiere usa e getta che deve restare rigido per qualche ora, schiuma protettiva che non può appesantirsi o ammorbidirsi durante la logistica, film flessibile che necessita di essere sigillato sottovuoto. Ogni applicazione ha requisiti prestazionali specifici e le sostituzioni che stanno emergendo non sono universali: ciascuna risolve una parte del problema. Capire quale materiale risolve quale applicazione, a quale costo e con quale infrastruttura di fine vita, è un esercizio che la maggior parte delle aziende di imballaggi e beni di consumo non ha svolto con sufficiente rigore.
Bioplastiche: il problema non è la chimica
PHA e PLA sono le due bioplastiche più sviluppate a livello commerciale. Entrambi sono compostabili, entrambi hanno applicazioni reali ed entrambi hanno lo stesso problema fondamentale: la fine del ciclo di vita dipende da infrastrutture che non esistono nella scala necessaria. Il PLA è compostabile in condizioni industriali: temperatura superiore a 60 gradi Celsius e umidità controllata per settimane. Gettato nelle discariche, si comporta come la plastica convenzionale. Gettato nel compost domestico, non si degrada nel tempo previsto nella maggior parte dei climi. Il risultato pratico è un materiale che ha l’etichetta compostabile ma il cui beneficio ambientale dipende da una catena di raccolta e compostaggio industriale che, in Brasile, esiste in meno del 5% dei comuni.
Il PHA presenta vantaggi rispetto al PLA a questo riguardo – è biodegradabile in condizioni ambientali più ampie, compresi il suolo e l’acqua di mare – ma il costo di produzione è compreso tra due e quattro volte quello del PLA, che a sua volta costa già tra due e tre volte il prezzo del polipropilene convenzionale. Il costo del PHA è diminuito con l’aumento della capacità di operatori come Danimer Scientific e CJ BIO, ma la parità con la plastica petrolchimica non è ancora una prospettiva a breve termine. L’argomentazione economica a favore del PHA oggi dipende dai premi del prodotto – gli acquirenti pagano di più per l’attributo di biodegradabilità – e dalle normative che rendono la plastica convenzionale più costosa attraverso tasse sull’impatto ambientale o restrizioni sull’uso.
Micelium: dal laboratorio allo scaffale del confezionamento
Il micelio – la rete di filamenti fungini – è uno dei materiali più sorprendenti in termini di velocità di commercializzazione. Ecovative, un'azienda nordamericana fondata nel 2007, fornisce già imballaggi in micelio a Dell, IKEA e Sealed Air. Il processo è semplice nel concetto: i rifiuti agricoli – paglia di grano, lolla di riso, bagassa di canna da zucchero – vengono mescolati con spore di funghi, posti in stampi e dopo alcuni giorni di crescita hanno la struttura desiderata. Il micelio lega i frammenti delle piante in un composito che può essere essiccato per arrestare la crescita e ha proprietà meccaniche vicine al polistirene espanso per applicazioni di ammortizzazione.
Il costo è ancora più elevato dell’EPS, ma nelle applicazioni ad alto valore unitario – elettronica di consumo, apparecchiature industriali – la differenza nel costo dell’imballaggio è irrilevante dato il valore del prodotto protetto. E l’argomentazione di marketing a favore dei marchi premium è genuina: il packaging è visibilmente diverso e comunica l’impegno ambientale in modo tangibile, non con un simbolo di riciclaggio sul fondo della scatola. L’azienda italiana Mogu estende il concetto ai pannelli fonoassorbenti e ai rivestimenti murali, dimostrando che il micelio non è solo una soluzione per l’imballaggio.
La limitazione del micelio è la prestazione in termini di umidità: i materiali a base di funghi assorbono acqua e perdono proprietà meccaniche in ambienti umidi senza trattamenti aggiuntivi. Per gli imballaggi alimentari umidi o l’esposizione alle condizioni atmosferiche, il materiale richiederebbe un rivestimento o un trattamento che complica l’argomento della biodegradabilità.
Pellicole di cellulosa di alghe e batteri
I materiali derivati da alghe e cellulosa batterica sono in una fase iniziale di commercializzazione, ma con chiare applicazioni in segmenti specifici. I film a base di alghe hanno proprietà barriera che li rendono candidati per sostituire i film di plastica nelle bustine e negli imballaggi alimentari individuali. Notpla, un'azienda britannica, ha già prodotto capsule di salsa commestibili: la confezione è parte del prodotto, senza residui. La sfida per la scala è la catena di approvvigionamento delle alghe con qualità e volume costanti e la sensibilità del materiale alle condizioni di lavorazione e stoccaggio.
La cellulosa batterica, prodotta da batteri come Komagataeibacter xylinus in un mezzo di fermentazione, genera un materiale con elevata purezza, trasparenza e proprietà meccaniche superiori alla carta, con il potenziale di sostituire le pellicole PET trasparenti in applicazioni che non richiedono una barriera ai gas. Il costo di produzione è ancora elevato perché il processo di fermentazione è lento e la resa per litro di terreno di coltura è bassa. Ma aziende come Scoby e Nanollose stanno lavorando all’ottimizzazione dei processi che potrebbe cambiare questa equazione nei prossimi cinque anni.
Cosa dovrebbero fare ora le aziende di imballaggio e beni di consumo
La pressione normativa sulla plastica monouso è reale e in crescita. La Risoluzione CONAMA 498/2020 e la Legge 14.026/2020 hanno creato obblighi progressivi per il riciclaggio e la riduzione della plastica. La direttiva europea SUP ha già vietato una serie di articoli in plastica monouso e funge da riferimento per la direzione in cui il Brasile tende ad andare. Le aziende che aspettano la piena attuazione della regolamentazione per iniziare a testare i sostituti arriveranno sul mercato in ritardo e senza imparare.
L’esercizio che ha senso eseguire per un’applicazione specifica ha quattro variabili: prestazioni del sostituto rispetto alla plastica originale nei requisiti tecnici dell’applicazione, costo attuale del sostituto e traiettoria dei costi prevista nei prossimi tre-cinque anni, infrastruttura a fine vita disponibile per il sostituto nel mercato di riferimento e percezione del cliente dell’attributo ambientale. Non tutte le sostituzioni si chiudono su tutti e quattro. Nell'imballaggio secondario di un prodotto premium, il micelio si chiude. In bustina di condimenti per la ristorazione economica, non ancora chiusa. Sapere dove chiudere e dove non chiudere è più prezioso che avere una posizione generica di impegno per la sostenibilità.
Il rischio di prendere la decisione di sostituire il materiale senza questa mappatura sta sostituendo un problema – la plastica – con un altro, come la confusione che il PLA ha creato nel mercato degli imballaggi compostabili, dove i consumatori scartano i rifiuti organici perché vedono “compostabile” sulla confezione, e il materiale finisce comunque in discarica. Una credenziale di sostenibilità che non viene mantenuta durante l’intero ciclo di vita è una responsabilità reputazionale, non una risorsa.
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