L'offensiva del PET
18 Oct 2021
Oggi considerata un problema ambientale, la plastica PET potrebbe diventare la soluzione del futuro.
Come confezionare alimenti e bevande per una popolazione mondiale in crescita alle prese con il riscaldamento globale? Solitamente utilizzando la plastica. E per validi motivi. Pur essendo sempre più spesso considerata nemica dell'ambiente, la plastica in realtà si rivela migliore di altre forme di confezionamento nell'affrontare una serie di sfide di sostenibilità globale - dalla sicurezza alimentare, alle emissioni di carbonio, alla conservazione delle risorse.
Un ottimo esempio è rappresentato dalle bottiglie per bevande in plastica PET. Con notizie sui rifiuti di plastica negli oceani e sui pericoli delle microplastiche per la salute umana e degli animali, queste e altre forme di imballi di plastica non sono solo sempre più spesso al centro dell'attenzione della cronaca ma hanno acquisito anche una pessima reputazione. Lo smaltimento sconsiderato dei rifiuti di plastica è certamente un grosso problema e gli esperti concordano nel sostenere che in tutto il mondo siano urgentemente necessari politiche e sistemi per promuovere il riciclaggio della plastica. Vale comunque la pena analizzare più da vicino il materiale in sé: si tratta del PET – ovvero polietilene tereftalato, detto anche poliestere – che, pur essendo innegabilmente responsabile del problema attuale, potrebbe anche rivestire un ruolo importante in una soluzione futura.
Agnello travestito da lupo?
Nel 2020 dei ricercatori italiani hanno svolto un'analisi del ciclo di vita (LCA) per confrontare l'impatto ambientale delle bottiglie in PET rispetto a quelle in vetro. I loro risultati, pubblicati nell'"International Journal of Life Cycle Assessment", hanno classificato il PET riciclato (rPET) come la scelta più ecologica in termini di riscaldamento globale, riduzione dello strato di ozono, acidificazione terrestre, scarsità di risorse fossili, consumo di acqua e tossicità per l'uomo. Le bottiglie in PET occupano il secondo posto, seguite dal vetro a rendere al terzo e dal vetro monouso al quarto.1 Nel 2021, un'altra LCA – commissionata dall'International Bottled Water Association (IBWA) – ha evidenziato che le bottiglie d'acqua in PET sono di gran lunga l'opzione più sostenibile rispetto alle lattine di alluminio, al cartone per bevande e alle bottiglie di vetro in termini di peso, emissioni di gas serra, uso di combustibili fossili e consumo di acqua.2
Quindi il PET è davvero amico dell'ambiente? Lo studio dell'IBWA, ad esempio, indica anche che le bottiglie in PET più pesanti con etichette sleeve, come quelle usate per le bevande sensibili, hanno un impatto significativamente maggiore del cartone per quanto riguarda l'uso di combustibili fossili e le emissioni di gas serra. Ciò è dovuto principalmente al fatto che la produzione di queste bottiglie in PET richiede un maggior consumo energetico rispetto al cartone. Ma anche in questo caso, sembrano esserci buone prospettive per il futuro del PET. Già oggi, le nuove tecnologie di produzione e sterilizzazione stanno riducendo significativamente il peso delle bottiglie in PET utilizzate per le bevande sensibili e migliorando significativamente la loro performance ambientale. Inoltre, le confezioni di cartone, spesso ritenute un'alternativa più "verde" alla plastica, sono in realtà molto più difficili da riciclare, soprattutto perché composte da più strati e materiali, tra cui alluminio e plastica. Anche per i consumatori, il riciclaggio del cartone per bevande è spesso un processo meno "trasparente". Va messo nella carta o nella plastica? E il suo riciclaggio è implementato a livello comunale? Sicuramente, in tutto il mondo sono disponibili meno sistemi di riciclaggio per il cartone multistrato rispetto al PET e viene effettivamente riciclata una minor percentuale di confezioni in cartone.
Per approfondire il tema dell'impatto ambientale del confezionamento delle bevande, ci siamo rivolti al Centre of Competence for Blowing, Filling & Packaging con sede a Sala Baganza, Italia – la filiale GEA specializzata nella tecnologia di imbottigliamento asettico per bevande a base di latte e altre bevande sensibili, compresi succhi e smoothie. A seconda delle esigenze dei suoi clienti, GEA fornisce impianti di riempimento e tappatura asettici, sistemi di decontaminazione per qualsiasi preforma in PET, bottiglia in PET/HDPE, capsule e sigilli di protezione in alluminio, e una tecnologia integrata di soffiaggio-riempimento per bevande sensibili ad alta e a bassa acidità. La prima soffiatrice rotativa asettica al mondo, di sua produzione, è tra le soluzioni che contribuiscono a ridurre il peso e l'impatto ambientale delle bottiglie in PET. Da oltre 30 anni, la missione di GEA è quella di fornire soluzioni di imbottigliamento che siano il più possibile sicure, efficaci e sostenibili. E a tale scopo ha scelto esplicitamente la plastica.
Proteggere risorse preziose
La dott.ssa Barbara Bricoli, Innovation Manager in GEA e specialista in Ricerca e Sviluppo, ha il compito di mantenere all'avanguardia i sistemi di imbottigliamento di GEA in termini di prestazioni e sostenibilità. Questo include testare i "limiti" del PET riciclato e altre alternative più sostenibili al PET vergine convenzionale, come il bio-based PET. Il suo obiettivo: garantire la massima sicurezza, freschezza, conservazione delle proprietà nutrizionali e durata delle bevande, imbottigliate in contenitori con il minimo impatto ambientale possibile. "Penso che la gente tenda a trascurare la cosa più importante del packaging: il contenuto", dice Bricoli. "Nel nostro caso, siamo specializzati in bevande a base di latte e altre bevande sensibili e, data la crescente domanda globale di alimenti e bevande nutrienti, il loro contenuto è davvero una risorsa preziosa".
Il PET è il materiale migliore per assicurare la sicurezza e integrità nutrizionale delle bevande sensibili riducendo al minimo gli sprechi alimentari, che sono effettivamente un grave problema ambientale".– Dott.ssa Barbara Bricoli, Innovation Manager, Liquid and Filling Technologies in GEA
– Dott.ssa Barbara Bricoli, Innovation Manager, Liquid and Filling Technologies in GEA
In effetti, l'impatto ambientale degli sprechi alimentari è considerevole. Lo studio "Food wastage footprint" dell'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura rivela che gli sprechi alimentari sono responsabili di emissioni di carbonio pari a circa 3,3 gigatoni di CO2 equivalente. Se lo "spreco alimentare" fosse uno Stato, sarebbe al terzo posto in termini di emissioni, preceduto solo dagli Stati Uniti e dalla Cina.3 Come sottolinea lo studio, gli alimenti che non vengono consumati comportano anche uno spreco di enormi quantità di terra coltivabile (quasi il 30% della superficie agricola mondiale), un consumo di enormi quantità di acqua dolce della Terra e hanno un impatto molto negativo sulla biodiversità.
Di conseguenza è evidente che ridurre lo spreco alimentare è importante per affrontare le attuali sfide ambientali. E quando si tratta di bevande sensibili, la riduzione degli sprechi inizia sin dalla prima fase critica dell'imbottigliamento: il riempimento asettico. "La decontaminazione è un altro aspetto del confezionamento che viene trascurato ma è davvero la questione principale per noi – fondamentale per la sicurezza degli alimenti, per prolungare la loro durata di conservazione e per ridurre al minimo lo spreco alimentare. E il PET presenta ulteriori vantaggi", dice Bricoli, dottoressa in chimica. "Il PET può essere modellato in pressoché qualsiasi forma. Questa caratteristica ci permette di utilizzare preforme leggere che si possono decontaminare prima del soffiaggio. Questo risolve il problema di eventuali deformazioni durante il processo di sterilizzazione, consentendoci di usare bottiglie più leggere e meno plastica. Comporta anche una notevole riduzione di acqua e prodotti chimici nel processo di sterilizzazione". Un altro vantaggio per l'ambiente, quindi.
Riciclaggio naturale
La durata del PET è senz'altro un problema per oceani, fiumi e discariche perché questo materiale non è degradabile, né biologicamente né chimicamente. Ma questa caratteristica offre anche il vantaggio più interessante per l'ambiente: il PET è infinitamente riciclabile – e anche trasformabile in un materiale di qualità migliore. Il PET, equivalente al poliestere, una volta usato può essere riutilizzato per produrre non solo nuove bottiglie e contenitori alimentari, ma anche ogni sorta di oggetti – dai tappeti, ai vestiti, alle parti di automobili e ai materiali da costruzione. Una volta pulito, triturato e fuso, il PET riciclato è indistinguibile dal PET vergine e pronto ad assumere una nuova forma e funzione. Per contribuire a richiamare l'attenzione su questo aspetto, nel maggio 2021 a Madrid è stato aperto il Museo della plastica allo scopo di mostrare i numerosi usi e vantaggi inaspettati della plastica. Dieci giorni dopo, in occasione della Giornata mondiale del riciclaggio, l'intero museo – l'edificio e tutti gli oggetti esposti all'interno – sono stati completamente riciclati. Non si tratta solo di una bella idea. I produttori hanno iniziato da tempo a utilizzare il PET riciclato come materiale prezioso che consente di risparmiare risorse. E con la crescente consapevolezza generale, le aziende non solo fanno del bene all'ambiente, ma promuovono anche questo tema. Solo per citare un esempio, Grundig pubblicizza con orgoglio l'uso di PET riciclato per i cestelli delle sue lavatrici e asciugatrici.
L'attenzione di GEA si concentra sull'uso di PET riciclato (rPET) per nuove bottiglie ad uso alimentare. "L'rPET è probabilmente l'ultima tendenza nell'imbottigliamento, con nuovi regolamenti che richiedono quantità minime di rPET", afferma Bricoli. Secondo la direttiva UE sulla plastica monouso, ad esempio, le bottiglie in PET dovranno contenere il 25% di materiale riciclato entro il 2025, con un obiettivo del 30% per tutte le bottiglie per bevande in plastica entro il 2030.4 GEA si è chiesta se l'rPET presenti dei problemi per un imbottigliamento sicuro ed efficace delle bevande. Bricoli e il suo team di R&S hanno deciso di rispondere alla domanda confrontando le prestazioni delle bottiglie in PET vergine, bottiglie con il 50% di rPET e bottiglie composte al 100% di rPET in due diversi processi asettici: sterilizzazione con perossido di idrogeno (sulle preforme) e sterilizzazione con PAA (sulle bottiglie). "Abbiamo scoperto che la quantità di rPET utilizzata per la preforma o la bottiglia non influenza il processo di sterilizzazione in termini di efficacia microbiologica e di residui chimici sul contenitore dopo il trattamento", riferisce Bricoli. "Quindi per il processo di decontaminazione, abbiamo dimostrato che l'rPET si comporta esattamente come il PET vergine". I sistemi GEA supportano già oggi l'uso di rPET al 100%. "L'unico problema con l'rPET al 100% è il colore giallastro", aggiunge Bricoli. "Ma si può risolvere con l'uso di additivi colorati".
Bio-based PET: la nuova generazione?
I vantaggi ambientali derivati dall'uso dell'rPET sono evidenti. Con il riciclaggio di maggiori quantità di PET, meno rifiuti finiscono nell'ambiente e meno petrolio è necessario per produrre granulato vergine. Inoltre, il processo di riciclaggio della plastica richiede molta meno energia rispetto alla produzione di plastica vergine dalle materie prime.5 Ma poiché non tutta la domanda di PET può essere soddisfatta con l'rPET, i ricercatori stanno valutando l'uso di PET derivato da colture alimentari, come la canna da zucchero e il mais, o da materie prime cellulosiche, come la farina di mais. Come alternativa al PET convenzionale di origine fossile, il bio-based PET ha il potenziale di ridurre ulteriormente l'impatto ambientale del PET. "Ci sono diversi metodi per produrre PET dalla biomassa e siamo ancora nelle prime fasi di sviluppo, ma la ricerca mostra che per il PET vergine (vPET) bio al 100% le emissioni di gas serra durante il ciclo di vita possono essere inferiori sia al vPET fossile che all'rPET fossile", sostiene Bricoli. "Un potenziale svantaggio è che la produzione di PET bio richiede complessivamente più acqua – a causa delle materie prime agricole o, in alcuni casi, del processo di fermentazione – ma mi aspetto che questi processi siano migliorati man mano che più attenzione e risorse vengono dedicate all'argomento".
Il PET bio è particolarmente promettente a breve termine perché, a differenza di altre plastiche bio-based, è di tipo "drop-in"; la sua struttura chimica è identica al PET convenzionale, quindi può essere semplicemente "inserito" nelle infrastrutture esistenti. "I nostri sistemi di imbottigliamento e riempimento potrebbero gestire il bio-based PET oggi stesso", conferma Bricoli, aggiungendo che i clienti al momento non lo utilizzano, molto probabilmente perché non è ancora disponibile in quantità sufficienti a un prezzo conveniente. Come per i combustibili alternativi, le fonti fossili sono ancora in vantaggio quando si tratta di costi.
L'esigenza di un cambiamento di mentalità
Data la sua capacità di essere riutilizzato, riciclato, nonché prodotto da una gamma di materie prime diverse, il PET – in particolare il PET bio – sembra sicuramente una valida opzione per l'economia circolare del futuro. Certamente, il documento del 2018 intitolato "Bio-based Plastics - A Building Block for the Circular Economy?" – pubblicato su ScienceDirect e presentato alla Conferenza CIRP Life Cycle Engineering 2018 di Copenhagen – conclude con una nota di speranza: "La plastica bio-based potrebbe essere un elemento adatto all'economia circolare, se si sviluppano percorsi di economia veramente circolare". Considerando le critiche attualmente rivolte alla plastica, molti potrebbero trovare sorprendente sentire pronunciare "plastica" ed "economia circolare" nella stessa frase. Ma la realtà non è molto lontana. Ci sono sia i fondamenti scientifici che la tecnologia. "I nostri sistemi possono gestire bottiglie con il 100% di rPET e con il 100% di bio-based PET", dichiara Bricoli. "L'ostacolo principale in questo momento non è rappresentato da un problema tecnico o dalla mancanza di soluzioni; è il comportamento dei consumatori".
"Il PET è un problema solo se la gente lo considera un materiale economico da gettare nella spazzatura anziché una risorsa preziosa, come è in realtà"- Dott.ssa Barbara Bricoli, Innovation Manager, Liquid and Filling Technologies di GEA
- Dott.ssa Barbara Bricoli, Innovation Manager, Liquid and Filling Technologies di GEA
Riferimenti
1. "Plastic or glass: a new environmental assessment with a marine litter indicator for the comparison of pasteurized milk bottles", Stefanini, Borghesi, Ronzano & Vignali, International Journal of Life Cycle Assessment, luglio 2020.
2. https://bottledwater.org/environmental-footprint/
3. http://www.fao.org/3/i3347e/i3347e.pdf
5. https://www.recycling-magazine.com/2020/06/08/pet-recycling-towards-a-circular-economy/
