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Materiali per l’economia circolare: a che punto siamo e dove trovarli

Panoramica e sintesi sui nuovi materiali disponibili – funghi, cellulosa, plastica cambiando il paradigma: i materiali non sono più prodotti, ma sistemi

L’innovazione dei materiali a favore dell’ambiente segue due direzioni. La prima comprende quelli progettati nell’economia circolare – realizzati con logiche di circolarità fin dall’inizio della produzione. Sono creati, sviluppati e smaltiti per essere riciclati o per avere il minor impatto possibile. La seconda riguarda i materiali per l’economia circolare. Servono a migliorare l’efficienza di altri prodotti – per aumentare l’isolamento termico degli edifici o per accrescerne l’SRI. SRI: Solar Reflectance Index, è l’indice di riflettanza (L’indice di riflettanza solare (SRI) è una misura della capacità della superficie degli edifici di riflettere il calore solare. Anna Pellizzari, Executive Director di Materially, azienda che aiuta le imprese nello sviluppo e nella diffusione dell’innovazione e della sostenibilità a partire dai materiali, distingue tre macro-settori: «il packaging, la moda e l’automotive».

«Il primo è uno dei campi più monitorati, perché sotto gli occhi di tutti. Il punto è ridurre la plastica. Ci sono due modi per farlo: sostituirla ove possibile con altri materiali, ad esempio con carte con specifiche proprietà barriera utili a mantenere gli alimenti. Per alcuni prodotti è una via percorribile; per altri invece la barriera data dalla carta non è sufficiente per una corretta conservazione o per il mantenimento degli aromi». L’azienda danese produttrice di birra Carlsberg ha lanciato nell’ottobre del 2019 i due prototipi di Green Fiber Bottle, bottiglie realizzate con fibre di legno rivestite all’interno da un film di pet riciclato o da un materiale di origine bio. Un esperimento che vuole testare l’efficacia della barriera, per poi aprire la strada a una via senza plastica. Più recente. il progetto di Johnnie Walker, marchio di whisky. A luglio 2020 ha annunciato che il suo liquore sarà disponibile anche in bottiglie di carta. «L’altra via è il riciclo. Per farlo è importante che i prodotti siano monomateriale. Composti, ad esempio, solo da polipropilene, o solo da polietilene», prosegue Pellizzari. «Questa soluzione richiede un approccio innovativo perché spesso il packaging è formato da più materiali. Ad esempio, i trigger dei detergenti spray o dei dispenser dei saponi hanno una molla in metallo al loro interno, che alcune aziende hanno scelto di sostituire con componenti in plastica per rendere l’oggetto più riciclabile. Il packaging flessibile (confezioni di barrette, merendine, ecc.) è spesso costituito da poliaccoppiati, ovvero da molti ‘strati’ in materiali misti, ciascuno con una sua funzione specifica. Li troviamo in molti alimenti, come ad esempio il caffè, particolarmente complicati da conservare perché il mantenimento delle loro proprietà organolettiche richiede una protezione molto elevata».

La moda. «Un settore in cui il greenwashing è purtroppo ancora molto presente. Uno dei temi più critici è la tracciabilità della filiera: è molto difficile sapere da dove vengano i materiali di cui sono composti i vestiti in vendita nei negozi. Per quanto riguarda le materie prime, l’innovazione per la sostenibilità riguarda sia le fibre sintetiche sia le fibre naturali. In entrambi i casi si lavora molto sul riciclo, e anche in questo caso è opportuno puntare al monomateriale: la presenza dell’elastan nella maggior parte dei tessuti moda, infatti, rende molto complicato il riciclo. Nelle fibre sintetiche si lavora ormai molto con il poliestere riciclato ricavato dalle bottiglie in PET, ma si tratta comunque di un processo a senso unico perché il filato così ottenuto non potrà poi ritornare bottiglia.». Il tessile, spiega Pellizzari, può anche diventare collettore di altri rifiuti: adidas utilizza la plastica recuperata dagli oceani e per produrre scarpe. «Entro il 2025 punta a usare solo poliestere riciclato», prosegue.Per quanto riguarda le fibre naturali si tende a lavorare sul loro impatto. «È elevato quello del cotone, sia per i pesticidi impiegati sia per la quantità di acqua necessaria», prosegue Pellizzari. «Esiste quello organico, ma è solo l’1% della produzione mondiale. Quanto al riciclo, attualmente si può fare solo con processi di tipo meccanico: una lavorazione che però rende la fibra naturale più corta. Se ne può aggiungere di vergine, ma il prodotto finale perderà comunque un po’ di qualità. È un processo fattibile per una o due volte, non di più».

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Design è anche buon uso delle proprietà dei materiali

Un potenziale sostituto sono i materiali sintetici a base naturale – come la cellulosa, dalla quale si ottiene la viscosa. I solventi necessari per sciogliere il legno e ottenere materiale filabile fino a qualche tempo fa erano però inquinanti da un punto di vista chimico. Si stanno tuttavia sviluppando nuove tecnologie, meno impattanti. Fra queste c’è Ioncell, realizzata in dieci anni dai ricercatori dell’Università di Aalto e di Helsinki, in Finlandia. Per sciogliere la cellulosa si impiega un solvente chiamato liquido ionico, non tossico, non infiammabile. Una volta sciolta si usa per produrre filati. Sia l’acqua impiegata nel processo che il solvente stesso sono riciclati. Proprio su questo si concentra il progetto GRETE, cui Materially partecipa. Trasforma il legno (cioè la cellulosa) in fibre tessili, attraverso prodotti chimici e tecnologie verdi. Riunisce un consorzio di sette realtà distribuite in cinque Paesi europei: Finlandia, Austria, Italia, Francia e Portogallo. «I ricercatori intervengono sul pre-trattamento enzimatico della polpa di carta, cercando processi per renderla più trattabile. Allo stesso tempo lavorano per mettere a punto solventi ionici applicabili in un contesto industriale. Con questi due processi puntano a dissolvere la cellulosa per poter creare fibre meno impattanti sull’acqua e sull’ambiente», spiega Veronica Sarbach, EU Project Lead di Materially. «Nel progetto sono implicati il legname nordico e l’eucalipto, del sud Europa. Qui sta la novità, cioè l’apertura a cellulosa proveniente da legni diversi da quelli nordici, cercando di ampliare lo sguardo». GRETE è iniziato nel maggio del 2019 e continuerà fino al 2023. Viene finanziato in parte dalla Commissione Europea, con i fondi di Horizon 2020, in parte dal Bio-based Industries Consortium.

L’automotive. «Un ambito che, un po’ come la moda, può essere un collettore di materiali da riciclo. Tuttavia è un settore in cui sono richieste performance molto elevate di resistenza alla temperatura, all’umidità, allo sfregamento, ai detersivi, al tempo. Un’auto in genere dura vent’anni, e il suo impatto è dato principalmente dall’uso, quindi dal tipo di alimentazione dei motori: la ricerca è quindi orientata principalmente su motorizzazioni alternative, come l’elettrico, e sull’impatto delle batterie», continua Pellizzari. Jaguar Land Rover ha avviato un progetto in collaborazione con il colosso della chimica BASF per trasformare la plastica in olio di pirolisi, un combustibile sintetico sostituto del petrolio. Anche la natura può fornire spunti. L’azienda Mogu, in provincia di Varese, sta sperimentando materiali creati dai funghi: «Usano il micelio, la parte invisibile del fungo. Creano delle basi organiche attorno alle quali poi si genera il materiale», spiegaDuccio Mauri, direttore di BTS Design Innovation, che si è occupato di mappare anche questo progetto. «Al momento è in fase di sperimentazione. È stato per esempio applicato per i pannelli fonoassorbenti, e si ipotizza un impiego anche per i pavimenti». Con questa tecnica Mogu ha creato materiali di diversa tipologia e consistenza: alcuni spugnosi, altri più duri. L’utilizzo è rivolto all’interior design e si concentra, fra l’altro, sull’assorbimento delle voci e dei rumori nei locali al chiuso, dalle case ai ristoranti fino agli uffici.

Indipendentemente dall’ambito implicato: «Il materiale nuovo è un inizio. Porta un nuovo linguaggio, cambia la realizzazione del progetto e il modo in cui è gestito. Determina un ripensamento del design e della sua estetica», continua Mauri. «La nostra opinione è che non si possa più parlare di semplice prodotto, ma di sistema-prodotto e di ciclo di vita di quest’ultimo. Parto dalla fine, da come viene smaltito. In base a questo riprogetto l’intera filiera. Da qui unisco il materiale che genera il prodotto alla sua estetica e all’ecosistema di servizi che mi porta a realizzarlo. Se voglio usare un materiale che può essere riciclato al 100% devo progettare un prodotto che si possa smontare al 100%. È l’intero sistema-prodotto che deve essere pensato in modo tale per cui posso essere certo che il materiale ritorni. Occorre avere il controllo sul ciclo di vita di quanto si produce. Si stanno sviluppando progetti in questa direzione: chi acquista è chiamato a restituire all’azienda l’oggetto comprato, una volta che ha raggiunto la fase di fine vita», chiude.

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Material Library è il più grande archivio di materiali e processi produttivi innovativi e sostenibili al mondo e offre al tuo team un accesso illimitato a materiali e tecnologie innovative e sostenibili provenienti da oltre 75 settori. È un servizio di Material ConneXion Inc. disponibile in Italia presso lo showroom di Materially.  L’archivio conta più di 10mila materiali e processi produttivi. È sia fisico che online. Materially ne conta circa 1.500 esposti. È visitabile dagli abbonati su appuntamento. 

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