Roma – Una preparazione ecologica di materiale vegetale ricavato dal pino potrebbe sostituire i prodotti chimici a base di petrolio nelle schiume poliuretaniche. L’innovazione potrebbe portare a versioni più ecosostenibili di schiume utilizzate ovunque in prodotti come spugne da cucina, cuscini in schiuma, rivestimenti, adesivi, imballaggi e isolanti. Il mercato globale del poliuretano ha totalizzato oltre 75 miliardi di dollari nel 2022.
Un team di ricerca guidato dalla Washington State University ha utilizzato una preparazione ecologica di lignina come sostituto del 20% delle sostanze chimiche a base di combustibili fossili nella schiuma. La schiuma di origine biologica era forte e flessibile come la tipica schiuma di poliuretano. Hanno riferito del loro lavoro sulla rivista ACS Sustainable Chemistry and Engineering.
“È piuttosto innovativo in termini di materiale che generiamo e di processo che abbiamo”, ha affermato Xiao Zhang, autore corrispondente del documento e professore alla Gene and Linda Voiland School of Chemical Engineering and Bioengineering. “La nostra lignina estratta offre una nuova classe di elementi costitutivi rinnovabili per lo sviluppo di prodotti a valore aggiunto di origine biologica”.
I materiali plastici derivati dal petrolio sono un problema di rifiuti in crescita. Ci vogliono secoli per decomporsi, ma sono costosi e difficili da riciclare, producendo il più delle volte un prodotto di seconda generazione inferiore. Poiché costa di più riciclare che generare nuova plastica, il tasso di riciclaggio della plastica è rimasto costantemente al di sotto del 20%, ha affermato Zhang.
“È fondamentalmente una situazione senza via d’uscita se si utilizzano plastiche a base di petrolio”, ha affermato. “La soluzione definitiva è sostituirle con materiali di origine naturale”.
La lignina è la seconda fonte di carbonio rinnovabile più abbondante, costituendo circa il 30% del carbonio non derivato da combustibili fossili sulla Terra. È anche notoriamente difficile da estrarre dalle piante. Il materiale viene solitamente separato durante la fabbricazione della carta e la bioraffinazione, ma questi processi spesso contaminano e alterano significativamente le sue proprietà chimiche e fisiche, diminuendone il valore. Quindi la maggior parte della lignina viene bruciata per produrre carburante ed elettricità o utilizzata in prodotti di basso valore, come additivi per cemento o come legante nei mangimi per animali.
Nel loro lavoro, i ricercatori hanno utilizzato un solvente delicato ed ecologico per separare una lignina di alta qualità dal pino. Rispetto ad altre formulazioni di lignina, la loro formulazione era omogenea con una buona stabilità termica, simile alla lignina nativa. L’omogeneità strutturale è importante per poter produrre prodotti di alto valore.
Quando hanno testato la loro formulazione, il prodotto si è rivelato stabile e ha avuto le stesse prestazioni meccaniche delle schiume convenzionali.
“Questo lavoro dimostra che la nostra formulazione di lignina preparata ha un grande potenziale per generare schiume poliuretaniche flessibili di origine biologica”, ha affermato Zhang.(30Science.com)
