“Le plastiche biodegradabili stanno emergendo come alternativa alle plastiche convenzionali per contrastare l’inquinamento da microplastiche. A differenza delle plastiche convenzionali, le plastiche biodegradabili sono progettate per degradarsi in tempi più rapidi in condizioni specifiche, riducendo potenzialmente la persistenza a lungo termine nell’ambiente. Sebbene le normative stiano spingendo il mercato ad adottare alternative biodegradabili, il loro ruolo nella lotta all’inquinamento da microplastiche può essere controverso”. Il rapporto dedicato di IDTechEx, Microplastics 2025: Regulations, Technologies, and Alternatives, esamina le plastiche biodegradabili come soluzione, fornendo una valutazione dei principali polimeri biodegradabili, evidenziando le sfide legate alla biodegradabilità e gli attori in prima linea nello sviluppo di soluzioni basate su polimeri biodegradabili.
Cosa sono i polimeri biodegradabili?
“La biodegradazione è il processo di metabolizzazione dei polimeri da parte dei microrganismi in acqua, CO₂ e biomassa. È interessante notare che ogni polimero organico è generalmente biodegradabile in isolamento, e anche le poliolefine più resistenti mostrano segni di biodegradazione. Tuttavia, questa degradazione si verifica nell’arco di molti anni e decenni, anziché in settimane o mesi. Pertanto, il termine “biodegradabile” può essere ambiguo a meno che non vengano specificati l’ambiente e il tempo. Il rapporto di IDTechEx Microplastics 2025: Regulations, Technologies, and Alternatives evidenzia diversi standard per testare la biodegradabilità in un’ampia gamma di ambienti, come suolo, acqua di mare, compost, discarica, ecc. Questi possono definire criteri di biodegradabilità, ad esempio secondo EN17033:2018, i teli pacciamanti biodegradabili utilizzati in agricoltura destinati a biodegradarsi nel suolo richiedono un tasso di conversione ≥90% del carbonio organico in CO₂ in un periodo di 24 mesi, entro un intervallo di temperatura di 20-25 °C”.
In che modo le plastiche biodegradabili rispondono alle normative sulle microplastiche?
“Le microplastiche sono utilizzate come additivi funzionali in un’ampia gamma di prodotti in vari settori. Tra questi, prodotti di consumo, prodotti agricoli (fertilizzanti, rivestimenti per sementi), prodotti farmaceutici, vernici e rivestimenti, dispositivi medici e molti altri. Nel 2023 è stata introdotta la restrizione REACH dell’UE sulle microplastiche aggiunte intenzionalmente, che dovrebbe eliminare gradualmente le microplastiche da un’ampia gamma di prodotti (ad esempio cosmetici da risciacquo, detergenti, prodotti agricoli, ecc.) entro il 2035. Tuttavia, la definizione di microplastiche riporta “particelle di polimeri sintetici non biodegradabili”, il che sta spingendo gli operatori a sviluppare alternative biodegradabili.
Un esempio chiave di ciò è il settore agricolo, dove le microplastiche sono ampiamente utilizzate come rivestimenti per semi e come incapsulanti per il rilascio controllato di fertilizzanti e prodotti fitosanitari. Il miglioramento della biodegradabilità dei polimeri utilizzati in agricoltura è promosso anche da altre normative UE. Ad esempio, il regolamento UE sui prodotti fertilizzanti (regolamenti (UE) 2024/2788 e (UE) 2024/2790, modifiche all’allegato II del regolamento (UE) 2019/1009) richiede che i materiali utilizzati negli additivi tecnici siano biodegradabili o solubili e chimicamente non modificati.
Alla luce di ciò, diversi attori come BASF, Syngenta e Covestro hanno lanciato rivestimenti per semi biodegradabili o privi di microplastiche. Tuttavia, lo sviluppo di microincapsulanti biodegradabili è più impegnativo. Questi possono essere considerati particelle a guscio centrale che incapsulano i principi attivi per meccanismi di rilascio controllato. Per i polimeri convenzionali non biodegradabili, il periodo di rilascio controllato dei principi attivi può essere ottimizzato modificando fattori come lo spessore delle pareti del guscio, le dimensioni delle capsule, il peso molecolare del polimero utilizzato e la reticolazione dei polimeri per regolarne le proprietà meccaniche e l’integrità strutturale. Tuttavia, manipolare questi fattori senza compromettere la biodegradabilità dei polimeri non è un compito facile. Ciononostante, startup come Calyxia, spin-off di ESPCI Paris – PSL, Università di Cambridge e Università di Harvard, stanno sviluppando NaturaCaps™ per il rilascio controllato di principi attivi agricoli, insieme a diverse altre linee di prodotti destinate a una vasta gamma di applicazioni”.
I polimeri biodegradabili possono evitare le microplastiche persistenti?
“Sebbene esistano polimeri biodegradabili che soddisfano gli standard di biodegradabilità e compostabilità (ad esempio la norma EN 17033), questi prodotti sono generalmente più costosi e permangono preoccupazioni circa il grado di biodegradabilità in condizioni reali. La maggior parte delle plastiche biodegradabili richiede un trattamento speciale per biodegradarsi e compostarsi, come gli impianti di compostaggio industriale. I fattori che possono influenzare la velocità di biodegradazione includono la temperatura, la varietà e la concentrazione dei microrganismi presenti, nonché l’esposizione ai raggi UV. Ad esempio, l’acido polilattico (PLA) è un noto biopolimero biodegradabile. Tuttavia, in ambienti freddi, poveri di ossigeno e nelle profondità oceaniche, la velocità di degradazione del PLA è significativamente più lenta rispetto alle condizioni di compostaggio industriale controllato. Inoltre, spesso sono necessarie modifiche chimiche per migliorare le proprietà meccaniche e la durata di conservazione dei prodotti in plastica biodegradabile, il che può comprometterne la biodegradabilità. Tutto ciò solleva la questione della persistenza delle microplastiche generate da prodotti etichettati come biodegradabili.
Pertanto, senza un’adeguata infrastruttura di raccolta e selezione della plastica compostabile e di compostaggio industriale, la plastica biodegradabile può comunque finire nelle discariche e negli ambienti marini e causare inquinamento ambientale”.