31.4 KB · ⇊ 10 parts · ⤓ Micron 31.4 KB · ⤓ HTML 65.7 KB

top

mwbwMater-Bi è il nome commerciale di un tipo di mwcabioplastica brevettato e commercializzato da mwcqNovamont.

Viene venduto in mwcwgranuli ed è lavorabile in modo simile alle altre mwdamaterie plastiche, anche per quanto riguarda la colorazione e la sterilizzazione.cite-ref-1[1]

Il Mater-Bi, a differenza di altre materie plastiche, è mwegbiodegradabile; il processo di biodegradazione del Mater-Bi, svolto da mwewmicroorganismi, produce mwfaacqua, mwfqanidride carbonica e mwfgmetano.cite-ref-2[2]

• Storia

• Composizione chimica

• Caratteristiche

• Struttura

• Classificazioni

• Proprietà

• Tecniche di lavorazione

• Utilizzi

• Settori applicativi

• Pro e contro

• Utilizzi futuri

• Impatto ambientale

• Provvedimenti giudiziari

• Note

• Bibliografia

• Voci correlate

• Collegamenti esterni

La produzione del Mater-Bi ha avuto inizio nel mwhg1990, nello stabilimento della mwhwNovamont di mwiaTerni come risposta alla crescente domanda di materiali sostenibili e biodegradabili per la produzione di imballaggi e altri prodotti monouso. Il Mater-Bi è stato una vera e propria rivoluzione nel campo della mwiqchimica verde e un passo importante nella lotta contro i rifiuti. Novamont ha messo a punto un processo di produzione a basso impatto ambientale promuovendo uno sviluppo sostenibile; divenne così un'azienda leader nel settore dei materiali sostenibili.

mwiwCatia Bastioli è una ricercatrice italiana di fama internazionale, nota per la sua eccezionale scoperta nel campo della chimica verde. Nel mwja2007, la sua invenzione ha attirato l'attenzione del mondo scientifico, ricevendo il premio europeo come "Inventrice Europea dell'anno".cite-ref-3[3] La scoperta consisteva nella creazione di un nuovo materiale strutturale, versatile ed eco-sostenibile ricavato dall'mwkqamido, una delle fonti energetiche principali delle piante, per la produzione materiali sostenibili.

Il Mater-Bi è stato il primo materiale biodegradabile ad essere utilizzato per la produzione di mwkwimballaggi alimentari. Negli ultimi anni, la sua popolarità è cresciuta in modo esponenziale, grazie alla capacità di fornire un'alternativa sostenibile ai materiali plastici convenzionali.cite-ref-4[4]

La produzione di Mater-Bi è infatti cresciuta notevolmente nel tempo, con una produzione iniziale di 4000 tonnellate all'anno, che è raddoppiata nel mwmq1997 e nel mwmg2001 è arrivata a 16 000 tonnellate all'anno.cite-ref-0-5-0[5] Questo crescente interesse per il Mater-Bi è stato supportato dalle sue caratteristiche di biodegradabilità e compostabilità, nonché la sua capacità di essere utilizzato in una vasta gamma di applicazioni, dall'mwnwagricoltura all'imballaggio alimentare.

La molecola Mater-Bi inizia ad avere un ruolo importante nella società a seguito dell'entrata in vigore di una normativa europea del mwoq2010 che sostituisce i sacchetti di plastica in commercio con quelli in bioplastica conformi alla mwogUNI EN 13432.cite-ref-6[6]

Ad oggi, la società Novamont è ancora molto attiva nello sviluppo e nella produzione di Mater-Bi. La società ha infatti raggiunto la quarta generazione di Mater-Bi, migliorando costantemente le sue prestazioni e le sue proprietà, e sta attualmente lavorando alla quinta generazione del materiale. Questo è stato possibile anche grazie a un significativo investimento di 100 milioni di euro che la società ha ricevuto per gli sviluppi futuri del Mater-Bi, che si prevede sarà ancora più performante e sostenibile rispetto alle versioni precedenti.cite-ref-7[7]

Le materie plastiche tradizionali derivate dal mwrwpetrolio non sono biodegradabili. Se bruciate liberano sostanze tossiche, come mwsaidrocarburi aromatici policiclici e mwsqdiossine; inoltre, essendo mwsgapolari, si possono depositare nel mwswtessuto adiposo. Per questo motivo è stata sviluppata la sintesi di plastiche biologiche, cioè biopolimeri ottenuti da vegetali (dall'amido di mais, di patate o di frumento e da scarti agricoli). Proprio perché di origine biologica, le bioplastiche sono compostabili, cioè possono essere conferite nei contenitori dei rifiuti organici per essere avviate al trattamento che le trasforma in mwtacompost, utilizzato come mwtqconcime. Secondo la normativa UE, perché un materiale possa essere definito compostabile, deve essere biodegradabile al 90% in 6 mesi e non deve liberare mwtgmetalli pesanti. Per comprendere ancora meglio la circolarità del processo possiamo dire che le piante grazie alla mwtwfotosintesi clorofilliana producono mwuaglucosio che verrà trasformato in amido per via enzimatica. Quindi l’amido è una fonte energetica fondamentale per le cellule vegetali ed è anche una fonte alimentare per l’uomo (digestione con l’enzima mwuqamilasi).

L’amido è un mwwapolisaccaride formato da unità di 𝝰-D-glucosio unite tra loro con un mwwqlegame glicosidico. Esso consiste in realtà in una miscela di due differenti catene polisaccaridiche:

• l’mwxaamilosio (costituisce il 20%), composto da una catena lineare dove le unità di glucosio (da 50 a 300) sono legate tra loro con legami 𝝰-(1→4)-glucosidico (solubile in acqua); la catena poi si avvolge ad elica.

• l’mwxgamilopectina (costituisce l’80%), composta da una catena lineare principale dove di 300-5000 glucosi, legati con legami 𝝰-(1→4)-glucosidico, alla quale sono legate brevi ramificazioni laterali con legame 𝝰-(1→6)-glucosidico (insolubile in acqua), distribuite ogni 25-30 unità di glucosio.cite-ref-colonna172-8-0[8]

La preparazione e composizione esatta del Mater-Bi è coperta da brevetto, però sappiamo che il componente principale è l’amido di mais, patate o grano (85%) che ha proprietà ben differenti dalle plastiche e assorbe facilmente l’umidità. Quindi viene mwzgdestrutturato (rottura della struttura originaria), mwzwcomplessato con polimeri biodegradabili (mwaapolicaprolattone-PCL) ottenuti da materie prime di origine vegetale e fossile. Infine dopo l'aggiunta di acqua si tratta l'amido con additivi particolari, quali mwaqglicerina e mwagsorbitolo, che hanno il merito di cambiare le caratteristiche della materia prima adeguandola a bisogni specifici, come la resistenza meccanica e la resistenza all’acqua, mantenendo la biodegradabilità e la struttura chimica. Si ottiene così un complesso formato da una parte mwawcristallina cioè l’amilosio con il polimero biodegradabile e da una parte mwbaamorfa che è l’amilopectina.cite-ref-colonna172-8-1[8]cite-ref-9[9]

Il marchio "Mater-Bi" indica diverse classi di bioplastiche prodotte dalla Novamontcite-ref-10[10] a partire da amido di mwewmais.

In genere il Mater-Bi è un materiale formato da una mwfqfase mwfgcristallina costituita da mwfwamilosio e da un mwgaagente complessante e una fase mwgqamorfa costituita da mwggamilopectina.cite-ref-sc149-11-0[11] L'amilosio e l'amilopectina sono i costituenti dell'amido utilizzato come materia prima; l'agente complessante e vari additivi vengono invece aggiunti durante il processo produttivo.

Dal punto di vista morfologico, tali fasi possono disporsi secondo una morfologia "a goccia" o "a lamelle":cite-ref-sc149-11-1[11]

• la struttura "a goccia" è costituita da un nucleo di amilopectina amorfa circondata da molecole di amilosio complessato;cite-ref-sc149-11-2[11]

• la struttura "a lamelle" è costituita da strati formati da amilopectina e agente complessante mwlacompatibilizzati con strati di amilosio complessato.cite-ref-sc149-11-3[11]

Le diverse classi di Mater-Bi si differenziano a seconda dei seguenti fattori:cite-ref-sc149-11-4[11]

• rapporto tra amilopectina e amilosio nell'amido di partenza;

• natura chimica degli additivi;

• natura chimica degli agenti complessanti;

• condizioni operative mantenute durante il processo produttivo.

Alcuni esempi di Mater-Bi sono il "Mater-Bi YI01U", il "Mater-Bi ZI01U/C" e il "Mater-Bi ZF03U/A". In particolare il Mater-Bi ZIO1U/C dal punto di vista chimico è un amido-poli-ε-caprolattone.cite-ref-12[12]

Le caratteristiche principali del Mater-Bi sono:

Rispetta la norma europea UNI EN 13432cite-ref-13[13] quindi è:

1. mwsqbiodegradabile: viene completamente assimilato dai microrganismi presenti nel sistema di smaltimento (entra nella catena alimentare microbica). Questa converte totalmente il carbonio in mwsganidride carbonica. Inoltre è biodegradabile anche in ambiente marino.

2. mwtacompostabile: nei contenitori dei rifiuti organici si trasformano in composti utili per la concimazione del suolo. Secondo l’UE per essere compostabile si deve biodegradare al 90% in 6 mesi senza liberare mwtqmetalli pesanti. La qualità e il processo del compostaggio non devono avere effetti negativi.cite-ref-colonna134-14-0[14]

3. disintegrabile: frammentazione tale da perdere la visibilità nel compost.cite-ref-conzonato-15-0[15]

Il MATER-BI viene lavorato con le tecnologie più comuni di modellazione usate per le plastiche tradizionali:

1. mwwwFilmatura (sacchetti per la spesa): Può essere filmato con temperature di estrusione più basse rispetto allo standard.cite-ref-tecnologie-trasformazione-16-0[16]

2. mwyqEstrusione (reti per confezionamento): Si spinge la plastica verso una sagoma con una forma a sezione trasversale.cite-ref-tecnologie-trasformazione-16-1[16]cite-ref-plastica-17-0[17]

3. mw0wTermoformatura (vaschette, vasi, contenitori rigidi)cite-ref-tecnologie-trasformazione-16-2[16]

4. Extrusion coating e mw2gLamination (substrati)cite-ref-tecnologie-trasformazione-16-3[16]

5. mw4aStampaggio ad iniezione (posate, penne…): Iniezione, della termoplastica fusa, all'interno di uno stampo in acciaio temprato in grado di resistere ad alte temperature e pressioni. Utilizzato per la produzione in serie di plastiche con geometrie complesse.cite-ref-tecnologie-trasformazione-16-4[16]cite-ref-plastica-17-1[17]

6. Espansi (imballaggio)cite-ref-tecnologie-trasformazione-16-5[16]

Altre caratteristiche sono: colorabilità in massa con mw8aMasterbatch (biodegradabili), intrinseca antistaticità e sterilizzabilità con raggi gamma.cite-ref-18[18]

Il Mater-Bi trova applicazioni per esempio nella produzione di mw-qimballaggi, giocattoli, posate,cite-ref-19[19] stoviglie e buste di bioplastica, in sostituzione dei tradizionali sacchetti in mwaqipolietilene. È stato utilizzato, a livello sperimentale, nell'ambito del costume teatrale attraverso la creazione di una tunica in Mater-Bi.

Negli anni '80 e '90 con il Mater-Bi sono stati realizzati diversi giocattoli pubblicizzati come mwaqqgadget di successo allegati al settimanale mwaquTopolinocite-ref-20[20]cite-ref-21[21].

Il Mater-Bi, essendo in forma granulare, viene lavorato in modo da realizzare prodotti con caratteristiche analoghe o migliori rispetto alle plastiche tradizionali, con la differenza di essere perfettamente biodegradabili e compostabili.

• Settore agricolo: I materiali in Mater-Bi non devono essere recuperati e smaltiti al termine del ciclo colturale, ma si biodegradano e compostano autonomamente nel terreno consentendo un risparmio di tempo e risorse.cite-ref-22[22]

• Imballaggio: Come mwarsconfezioni alimentari e sacchetti della spesa.cite-ref-23[23]

• Settore alimentare: Piatti, scodelle, posate, palette e coppette per il gelato, bicchieri e relativi coperchi. È una scelta eco-sostenibile in molteplici contesti di ristorazione commerciale o collettiva.cite-ref-24[24]

• Altre applicazioni: Prodotti a basso impatto ambientale, per l’igiene e la cura della persona, prodotti per gli animali domestici, gadget di vario genere, prodotti automotive, rivestimenti interni dei feretri.cite-ref-25[25]cite-ref-26[26]

Alcuni vantaggi interessanti del Mater-Bi sono: riduzione del volume degli scarti che comporta una diminuzione dei mwatarifiuti sul territorio, riutilizzo di sostanze ad alto valore nutrizionale (fibre, vitamine, proteine nobili), produzione di concime (compost), tempo di decomposizione di qualche mese contro i 1000 anni delle plastiche sintetiche derivate dal mwatepetrolio, minori emissioni di fumi tossici in caso di incenerimento.cite-ref-27[27]

Alcuni dei possibili svantaggi sono: costi maggiori (circa 0,1 euro/cad), utilizzo di risorse ad uso alimentare e sottrazione di terreni destinati alla colture per il consumo umano.

Un utilizzo futuro del Mater-Bi è quello di sostituire i materiali ed i prodotti che ad oggi non possono ancora essere compostabili e biodegradabili; ad esempio i materiali per l'edilizia, come pannelli per il rivestimento delle pareti o tetti, oppure materiali per l'arredo urbano, come panchine o cestini per la spazzatura.

Un fattore molto importante da verificare è l’mwatsimpatto ambientale della molecola. In particolare, l’amido di mais utilizzato per la produzione viene coltivato in mwatwEuropa con pratiche agricole di tipo tradizionale. In aggiunta nell'Unione europea solo l’1% della produzione complessiva di amido di mais non alimentare viene utilizzato per le bioplastiche ed i terreni coltivabili, adibiti alla produzione mondiale di bioplastiche è pari allo 0,02%. Infine la quantità di mwat0acqua utilizzata per un kg di Mater-Bi varia tra i 15 ed i 30 litri, quantità davvero minima.

I dati dimostrano che l’impatto della produzione di Mater-Bi è tendente allo zero.cite-ref-28[28]

In relazione all'accusa rivolta dalla stessa mwauuNovamont nel 2007 ai concorrenti franco-tedeschi della Biotec-Sphère, oltre ai giudizi di tribunali tedeschi e francesi che hanno invalidato alcuni brevetti della stessa Novamont, ritenendoli sprovvisti dei requisiti di brevettabilità, anche il Tribunale di Torino ha, in primo grado, dato ragione alla Biotec-Sphère.cite-ref-29[29]

cite-note-11. ↑ mwavmmwavqmwavuMATER-BI - bioplastiche biodegradabili e compostabili - Novamont, su mwavynovamont.com. mwavcURL consultato il 6 gennaio 2018.

cite-note-22. ↑ mwavsmwavwBarsby,mwav0 p. 189.

cite-note-33. ↑ mwawemwawimwawmUE: CATIA BASTIOLI NOMINATA “INVENTORE EUROPEO DELL’ANNO 2007”, su mwawqnovamont.com, 18 aprile 2009. mwawuURL consultato il 13 febbraio 2023.

cite-note-44. ↑ mwawkmwawomwawsAlla scoperta del Mater-Bi, su mwawwyoutube.com, 17 giugno 2014. mwaw0URL consultato il 13 febbraio 2023.

cite-note-0-55. ↑ mwaxemwaxiBastioli,mwaxm p. 210.

cite-note-66. ↑ mwaxcmwaxgmwaxkLe nostre bioplastiche sono certificate e garantite sia nella fase d’uso che nel fine vita e contribuiscono ad elevare gli standard di riferimento nel settore, su mwaxonovamont.com. mwaxsURL consultato il 13 febbraio 2023.

cite-note-77. ↑ mwax8mwayamwayeBioplastiche, Novamont ottiene nuovo finanziamento: a Terni Mater-bi di V generazione, in mwayiumbria 24, 15 ottobre 2021. mwaymURL consultato il 13 febbraio 2023.

cite-note-colonna172-88. ↑ mwaykmwayoColonna,mways p. 172.

cite-note-99. ↑ mway8Anna Maria Madaio, mwazamwazePlastiche Biodegradabili, su mwazislideplayer.it. mwazmURL consultato il 22 febbraio 2023.

cite-note-1010. ↑ mwazcmwazgPlatt.

cite-note-sc149-1111. ↑ mwaaqmwaauScott,mwaay p. 149.

cite-note-1212. ↑ mwaaomwaasChiellini,mwaaw p. 323.

cite-note-1313. ↑ mwabamwabemwabiLe nostre bioplastiche sono certificate e garantite sia nella fase d’uso che nel fine vita e contribuiscono ad elevare gli standard di riferimento nel settore., su mwabmnovamont.com. mwabqURL consultato il 23 febbraio 2023.

cite-note-colonna134-1414. ↑ mwabgmwabkColonna,mwabo p. 134.

cite-note-conzonato-1515. ↑ mwab4mwab8Conzonato,mwaca p. 13.

cite-note-tecnologie-trasformazione-1616. ↑ mwac4mwac8mwadaTecnologie di trasformazione, su mwadenovamont.com. mwadiURL consultato il 23 febbraio 2023.

cite-note-plastica-1717. ↑ mwadgmwadkmwadoGuida ai processi di produzione delle materie plastiche, su mwadsformlabs.com. mwadwURL consultato il 23 febbraio 2023.

cite-note-1818. ↑ mwaeamwaeemwaeiCosa è il MaterBi, su mwaemparmaecobio.com. mwaeqURL consultato il 23 febbraio 2023.

cite-note-1919. ↑ mwaegmwaekmwaeoMoscardino - giulio iacchetti, in mwaesgiulio iacchetti, 26 luglio 2000. mwaewURL consultato il 6 gennaio 2018.

cite-note-2020. ↑ mwafaAndrea Fiamma, mwafemwafiStoria dei gadget estivi di Topolino, su mwafmFumettologica, 20 agosto 2020. mwafqURL consultato il 1º ottobre 2022.

cite-note-2121. ↑ mwafgAndrea Fiamma, mwafkmwafoQuando Topolino vendeva 1 milione di copie, su mwafsFumettologica, 12 agosto 2019. mwafwURL consultato il 1º ottobre 2022.

cite-note-2222. ↑ mwagamwagemwagiIl MATER-BI in agricoltura, su mwagmmaterbi.com. mwagqURL consultato il 24 febbraio 2023.

cite-note-2323. ↑ mwaggmwagkmwagoLa spesa, su mwagsmaterbi.com. mwagwURL consultato il 24 febbraio 2023.

cite-note-2424. ↑ mwahamwahemwahiIl settore alimentare, su mwahmmaterbi.com. mwahqURL consultato il 24 febbraio 2023.

cite-note-2525. ↑ mwahgmwahkmwahoSettori applicativi, su mwahsnovamont.com. mwahwURL consultato il 24 febbraio 2023.

cite-note-2626. ↑ mwaiamwaiemwaiiREGOLAMENTO DI POLIZIA MORTUARIA (mwaimmwaiqPDF), 1º gennaio 2013, p.mwaiu 7.

cite-note-2727. ↑ mwaikPierpa88, mwaiomwaisLa bio plastica cos'è?, su mwaiwcosmapasqualesrl.it. mwai0URL consultato il 24 febbraio 2023.

cite-note-2828. ↑ mwajemwajimwajmMATER-BI non impatta sulla produzione alimentare., su mwajqmaterbi.com. mwajuURL consultato il 24 febbraio 2023.

cite-note-2929. ↑ mwajkmwajomwajsBioplastiche, è guerra sui brevetti tra Novamont e Biotech-Sphère, in mwajwLaStampa.it. mwaj0URL consultato il 6 gennaio 2018.

• citerefplatt(EN) David K. Platt, Rapra Technology Limited, Biodegradable polymers: market report, iSmithers Rapra Publishing, 2006, ISBN 1-85957-519-6.

• citerefchiellini(EN) Emo Chiellini, Biorelated polymers: sustainable polymer science and technology, Springer, 2001, ISBN 0-306-46652-X.

• citerefscott(EN) Gerald Scott, Degradable polymers: principles and applications, 2ª ed., Springer, 2002, ISBN 1-4020-0790-6.

• citerefbarsby(EN) Tina L. Barsby, Athene Margaret Donald, P. J. Frazier, Starch: advances in structure and function, Royal Society of Chemistry, 2001, ISBN 0-85404-860-X.

• citerefbastioli(EN) Catia Bastioli, Handbook of biodegradable polymers, iSmithers Rapra Publishing, 2005, ISBN 1-85957-389-4.

• citerefcolonnaBruno Colonna, Le basi chimiche della vita, Pearson, ISBN 9788863648560.

• citerefconzonatoAlessia Conzonato, Fabrizio Papitto e Alice Scaglioni e Valeria Sforzini, LA SFIDA VERDE DELLE BIOPLASTICHE (PDF), a cura di Nicola Saldutti ed Edoardo Vigna, 15 ottobre 2021. URL consultato il 23 febbraio 2023.

• mwakwNovamont

• mwak4Catia Bastioli

• mwalaBioplastica

• mwaliSacchetto di plastica

• mwalqInquinamento causato dalla plastica

• mwalyTopolino (libretto)

• mwaloServizio di Report del 15 aprile 2007, su report.rai.it. URL consultato il 7 febbraio 2009 (archiviato dall'url originale il 25 aprile 2007).