Totalmente biodegradabile e biocompostabile al termine del ciclo vitale, il PBS (polybutylene succinate) per le sue ottime proprietà termomeccaniche potrà garantire un valido sostituto delle termoplastiche di origine idrocarburica.
FP7 (Framework Programme 7) è il programma dell’Unione Europea che nei sette anni tra il 2007 e il 2013 ha finanziato progetti di ricerca e di innovazione negli stati membri in tutte le aree considerate strategiche: Salute, Information technology, Nanoscienze, Ambiente, Energia, Spazio, e, naturalmente, Sicurezza Alimentare. Un importante aspetto affrontato nel settore alimentare, riguarda la ricerca di nuove soluzioni nel campo del food packaging. In quest’area, l’Unione Europea individua il proprio valore aggiunto nella capacità di identificare soluzioni più efficienti e più sostenibili sia dal punto di vista ambientale che economico, nel pieno rispetto delle garanzie di sicurezza e di salvaguardia delle proprietà degli alimenti. In questo contesto si inserisce il progetto Succipack, finanziato dal programma con tre milioni di euro, il cui obiettivo è testare le possibili applicazioni del PBS (polybutylene succinate) di provenienza biologica, come materiale per la produzione di contenitori per alimenti. Il PBS è un promettente polimero che unisce caratteristiche di elevata sostenibilità ambientale a forti potenzialità applicative. Viene, infatti, prodotto dall’acido succinico, che può essere derivato in modo biologico da fermentazione batterica, e che si sta configurando come un elemento chiave per applicazioni basate su fonti rinnovabili: la sua produzione è, infatti, attesa su larga scala nei prossimi anni (entro il 2015 si stima una produzione annuale di 200mila tonnellate). Per le sue caratteristiche, inoltre, il PBS nasce per essere totalmente biodegradato o biocompostato al termine del ciclo vitale. Le sue potenzialità nell’industria del packaging alimentare derivano, invece, da proprietà termomeccaniche che lo avvicinano alle termoplastiche di origine idrocarburica (come Polietilene e Polipropilene) molto più di altre bioplastiche. In questo modo il PBS si configura come un’alternativa valida e complementare ad altri materiali derivati da fonti rinnovabili come il PLA (Polylactid/acido polilattico). Il suo punto di fusione a 110°C, ad esempio, permette un largo ventaglio di applicazioni tra i -20°C e i 100°C, mentre le caratteristiche di cristallinità e la struttura semi-polare gli conferiscono una buona rigidità e la possibilità di essere utilizzato in processi industriali ad alta velocità. La permeabilità, invece, è fondamentalmente diversa da quella delle plastiche sintetiche e lo rende accomunabile all’acido polilattico. L’obiettivo di Succipack è sviluppare, partendo da questo polimero, materiali diversi con caratteristiche variabili in struttura, formulazione e presenza di PBS e aventi, quindi, diverse proprietà termomeccaniche e di permeabilità, in modo che si possano adattare ad un’ampia gamma di specifiche esigenze.
Un aspetto primario del progetto diventa, quindi, l’ottimizzazione dei processi di sintesi e la flessibilità dei trattamenti delle superfici, due strumenti necessari per poter controllare in modo preciso le proprietà di permeabilità ai gas e conferire attività antimicrobica ai materiali. Le prestazioni e i livelli di sicurezza dei nuovi materiali verranno stimati su diversi prodotti considerati rappresentativi di differenti categorie di alimenti e di varie tecnologie di conservazione. Un’attenzione particolare verrà posta nell’esplorazione di nuove metodologie per il riciclo dei materiali al termine dell’utilizzo. Il progetto è strutturato in diverse fasi: all’inizio vengono sintetizzate forme più sostenibili di PBS sia aumentandone la componente di carbonio rinnovabile, sia sviluppando soluzioni di sintesi che comportino un minor consumo energetico; in seguito, i nuovi materiali sono sottoposti a valutazioni di tipo tecnico, economico ed ambientale sulla base delle metodologie LCA (Life Cycle Assessment) e LFC (Life Cycle Costing). Si procede, dunque, a un continuo miglioramento delle soluzioni, intervenendo di volta in volta sulle problematiche che emergono. Il consorzio di Succipack è coordinato da ACTIA (Association de Coordination Technique pour l’Industrie Agro-alimentaire) ed è costituito da 18 partner di 6 nazioni diverse (tra cui l’Università di Bologna e alcune aziende italiane impegnate nella produzione e nella ricerca in campo agro-alimentare). Il progetto è rivolto in modo specifico alle piccole e medie imprese e ne prevede un’ampia partecipazione. Dieci PMI sono, infatti, coinvolte nel progetto: quattro di esse saranno impegnate nelle attività di produzione di PBS accanto a l’ARD (Agro Industry Research and Development) un organizzazione francese di ricerca, attiva nei campi biotecnologico e della chimica dei vegetali. Altre PMI si occuperanno, invece, di valutare i vantaggi applicativi delle nuove soluzioni. Queste aziende, già attive nel settore della produzione alimentare, potranno infatti confrontare i nuovi materiali con quelli che utilizzano attualmente e saranno in grado di verificarne le capacità di allungare la shelf-life dei prodotti. Il progetto, che ha preso il via nel gennaio 2012 e ha la durata di tre anni, è ora in fase avanzata. Finora sono state studiate applicazioni nel campo del packaging della ricotta fresca e della carne bovina; altri test sono in corso sulle possibilità di confezionamento di pesce, pollo e alimenti vegetali. Il consorzio sta inoltre esplorando nuovi processi di polimerizzazione con l’obiettivo di migliorare le proprietà del PBS e il Politecnico di Atene (NTUA), anch’esso partner di progetto, sta collaborando col laboratorio Biodymia dell’Università di Lione per sviluppare processi sostenibili di polimerizzazione in stato solido (SSP). Ulteriori sviluppi sono previsti dagli studi dei due partner Topchim e VITO, in Belgio, nel trattamento e la funzionalizzazione delle superfici delle pellicole. Aggiornamenti periodici sulla ricerca, che si concluderà nel dicembre di quest’anno, e tutti i riferimenti per contattare i partner, sono disponibili sul sito dedicato al progetto.
