Imballaggi sostenibili da impianti torbiere: il futuro delle risorse

La sostenibilità è al centro delle sfide industriali odierne, con un crescente impegno a ridurre l’impatto ambientale dei processi produttivi. L’industria degli imballaggi, tradizionalmente dipendente dal legno, è alla ricerca di alternative ecologiche per ridurre l’uso di risorse naturali. Un settore promettente per l’innovazione sostenibile è rappresentato dalle paludicolture, in particolare dalle piante torbiere, che potrebbero essere utilizzate per la produzione di imballaggi di carta. Questo approccio innovativo è stato esplorato dai ricercatori dell’Istituto Fraunhofer per l’ingegneria di processo e l’imballaggio (IVV) in Germania, che hanno studiato il potenziale delle piante torbiere come risorsa per imballaggi ecologici.

Le paludicolture come risorsa rinnovabile

Le paludicolture, che includono piante come muschio di torba, canna e scagliola, sono già utilizzate in vari settori, tra cui la costruzione, l’alimentazione animale e la produzione di alimenti. Tuttavia, la ricerca sta ora concentrando l’attenzione sul loro potenziale come materiale per la produzione di imballaggi di carta sostenibili. Le piante torbiere presentano vantaggi importanti, tra cui un basso contenuto di lignina, che facilita la trasformazione in fibra per la produzione di carta, riducendo l’uso di sostanze chimiche rispetto alla tradizionale produzione di carta da legno.

Il progetto PALUDI: innovazione nei processi di produzione

Il progetto PALUDI, sviluppato dal Fraunhofer IVV, ha l’obiettivo di esplorare il potenziale delle piante torbiere, come canna, carice e scagliola, per la produzione di imballaggi sostenibili. I ricercatori hanno condotto test di fattibilità che hanno dimostrato che queste piante possono essere utilizzate per produrre scatole pieghevoli, vassoi e altri articoli simili. Il progetto è stato sostenuto dal Ministero Federale tedesco dell’Istruzione e della Ricerca (BMBF) e da altri enti, tra cui il Ministero Bavarese dell’Economia, dello Sviluppo Regionale e dell’Energia, e il Ministero della Scienza, della Cultura e degli Affari Federali ed Europei del Meclemburgo-Pomerania Anteriore.

Una materia prima con vantaggi ecologici

Un aspetto fondamentale delle paludicolture è il loro basso contenuto di lignina, che rappresenta un vantaggio significativo rispetto al legno. Le piante come la canna e la scagliola presentano una lignina tra il 20 e il 23%, inferiore del 25-30% rispetto al legno tradizionale. “Minore è il contenuto di lignina, cioè l’adesivo naturale nelle pareti cellulari delle piante, minore è l’uso di risorse, come acidi o alcali, durante la pasta chimica e più stabile è la rete di fibre che si forma”, spiega Fabian Kayatz, direttore del progetto. Questo significa che la produzione di carta da queste piante richiede meno risorse chimiche e presenta un impatto ambientale inferiore rispetto ai metodi tradizionali di produzione della carta.

Processi di produzione innovativi e a basso impatto energetico

I ricercatori del Fraunhofer IVV hanno sviluppato metodi di spappolamento delle fibre a temperature inferiori a 100°C, che riducono il consumo di energia rispetto ai processi tradizionali. Questi metodi sono stati testati con successo su canne e successivamente adattati ad altre piante torbiere. “Dopo che le piante di torbiera sono state raccolte, la biomassa ottenuta potrebbe essere ulteriormente lavorata su scala industriale nella fabbrica di cellulosa. La produzione di cellulosa avveniva quindi spappolando le fibre vegetali” spiega Kayatz. La riduzione della temperatura di spappolamento e l’uso di meno sostanze chimiche rendono questo processo più ecologico ed efficiente, con una resa di polpa fino al 53%, che rientra nell’intervallo previsto per i processi chimici convenzionali.

Test di resistenza e versatilità

I test sui campioni di carta prodotta dalle paludicolture hanno mostrato risultati promettenti in termini di resistenza e lavorabilità. I campioni di carta hanno presentato una resistenza alla trazione superiore rispetto ai tradizionali cartoni delle uova, utilizzati come riferimento. L’aggiunta di additivi come l’amido e l’agente di incollaggio ha ulteriormente migliorato le proprietà della carta, aumentando la resistenza alla trazione, l’elasticità e le proprietà idonee per l’uso in imballaggi. La carta risultante è stata anche adatta a metodi di lavorazione come piegatura, incollaggio e stampa, che sono essenziali per la produzione di imballaggi complessi.

Un futuro sostenibile per gli imballaggi

I risultati del progetto PALUDI sono promettenti, ma ci sono ancora sfide da affrontare per ottimizzare i processi e portarli su scala industriale. I ricercatori sono impegnati a perfezionare i metodi di produzione per migliorare ulteriormente le proprietà della carta e la sua idoneità per il mercato. Inizialmente, la produzione di imballaggi sostenibili da piante torbiere si concentrerà su settori non alimentari, come cosmetici, logistica e materiali per ufficio. “Gli impianti di torbiera hanno un grande potenziale per la produzione di imballaggi innovativi a base biologica, come siamo stati in grado di dimostrare con il nostro successo nello sviluppo di processi rispettosi delle risorse per la produzione di cellulosa” afferma Kayatz. “L’aspetto ambientale è molto importante per noi: sosteniamo la conservazione delle nostre torbiere riumidificando i terreni agricoli e utilizzandoli per le paludicolture, ad esempio.”

Una strada verde per l’industria dell’imballaggio

L’approccio alle paludicolture come fonte di materie prime sostenibili per gli imballaggi rappresenta un passo significativo verso un futuro più ecologico per l’industria. Sebbene il progetto sia ancora nelle fasi iniziali, i risultati finora ottenuti dimostrano il potenziale delle piante torbiere come alternativa al legno, contribuendo a ridurre l’impatto ambientale e a promuovere la conservazione delle risorse naturali. L’uso di metodi di produzione a basso impatto energetico, insieme alla possibilità di riumidificare i terreni agricoli, offre un percorso sostenibile che potrebbe portare a una rivoluzione nel settore degli imballaggi.