Ciclo di fine vita del PLA, prospettive di degrado e riciclaggio dei biopolimeri.

As a result of the worrying environmental conditions linked to the incessant consumption of non-renewable fossil raw materials, useful for the production of plastic materials, and problems concerning waste disposal, industrial research is engaged in the study and discovery of innovative alternatives. One of the most promising and most studied resources is the category of biopolymers. These compounds can be synthesized from natural substances, providing a viable alternative to traditional petroleum-based synthetic polymer sources. Moreover, the concept of biodegradable plastics is a promising solution when it comes not only to the reduction of the incessant accumulation of solid waste, but also to their difficult disposal with the consequent continuous release of hazardous substances. However, the term biopolymer is not synonymous with biodegradable, compostable or bio-based. For this reason, industrial research is investing in new ideas and proposals to try to develop a sustainable use of biopolymers. In this paper will be analyzed the most promising biopolymers from this point of view, in particular will be discussed the polylactic acid (PLA), a biocompatible aliphatic and thermoplastic polyester, which today is the most promising biodegradable polymer with the best development perspective, so much so as to be defined as "green" eco-friendly material. Regarding the end-of-life cycle of this material (EOL), the main types of recycling that will be analyzed are sorting, mechanical recycling, chemical recycling and depolymerization of polymers by enzymes. In addition, since there is still no recycling line dedicated to PLA waste, some information will be presented about the processing of these biopolymers in mixtures containing the fossil fuel-based counterparts, and recycled in special plants. The difficulties related to the hydrolytic degradation of this material, which can compromise its processing and recycling, will also be addressed in order to analyze the most important challenges and opportunities available for PLA.

In seguito alle preoccupanti condizioni ambientali legate all'incessante consumo di materie prime fossili non rinnovabili, utili per la produzione di materiali plastici, e ai problemi riguardanti lo smaltimento dei rifiuti, la ricerca industriale si sta impegnando nello studio e nella scoperta di alternative innovative. Una tra le risorse più promettenti e più studiate, è la categoria dei biopolimeri. Questi composti possono essere sintetizzati a partire da sostanze naturali, costituendo una valida alternativa rispetto alle tradizionali fonti polimeriche sintetiche a base di petrolio. Inoltre il concetto di plastiche biodegradabili costituisce una soluzione promettente per quando riguarda non solo la diminuzione dell'incessante accumulo di rifiuti solidi, ma anche il loro difficile smaltimento con conseguente rilascio continuo di sostanze pericolose. Tuttavia il termine biopolimero non è sinonimo di polimero biodegradabile, compostabile o derivato da materie prime vegetali. Per questo motivo la ricerca industriale sta investendo in nuove idee e proposte per cercare di sviluppare un utilizzo sostenibile dei biopolimeri. In questo elaborato saranno analizzati i biopolimeri più promettenti da questo punto di vista, in particolare si discuterà dell'acido polilattico (PLA), un poliestere alifatico e termoplastico biocompatibile, che ad oggi è il polimero biodegradabile più promettente e con la migliore prospettiva di sviluppo, tanto da essere definito come materiale eco-compatibile “verde”. A proposito del ciclo di fine vita di questo materiale (EOL), le principali tipologie di riciclaggio che verranno analizzate sono la cernita, il riciclaggio meccanico, il riciclaggio chimico e la depolimerizzazione dei polimeri da parte degli enzimi. Inoltre dal momento che tuttora non esiste una linea di riciclaggio dedicata ai rifiuti composti da PLA, verranno presentate alcune informazioni a proposito della lavorazione di questi biopolimeri in miscele contenenti le controparti a base di combustibili fossili, e riciclati negli impianti appositi. Saranno affrontate inoltre le difficoltà legate alla degradazione idrolitica di questo materiale, che possono comprometterne la lavorazione ed il riciclo, al fine di analizzare le più importanti sfide e opportunità disponibili per il PLA.