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Keith Stephens: rinunciare alla plastica significa tornare all’Età della Pietra

 Keith Stephens  - Sputnik Italia, 1920, 22.05.2021
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Gli ambientalisti sostengono che la plastica sia uno dei principali inquinanti del pianeta e che si debba rinunciare a questo materiale. Il governo russo ha già espresso la necessità di vietare i sacchetti in plastica monouso, ma gli scienziati continuano comunque a mettere a punto nuove tipologie di plastiche.
Il professor Keith Stephens dell’Istituto Skolkovo ha rilasciato un’intervista a Sputnik in cui ci ha spiegato a quali problemi stanno lavorando gli scienziati, quando il mondo dirà addio alla plastica, se sia possibile riciclare tutta la plastica e quale siano le maggiori criticità connesse alle microplastiche.
— Viene prodotta molta plastica nel mondo? Perché è pericoloso questo materiale? Dopo quanto tempo si decompone? È corretto affermare che la plastica è eterna?
— Gli umani vivono in un mondo di plastica. La plastica sta diventando un elemento preponderante nel nostro quotidiano. Quando ordiniamo qualcosa da Internet o ci rechiamo in un negozio, mettiamo il nostro acquisto in un sacchetto che nella maggior parte dei casi è di plastica.
Ogni anno si producono circa 160 milioni di tonnellate di etileni per un fatturato di 160 miliardi di dollari l’anno. La trasformazione della plastica a partire dall’etilene rappresenta un enorme settore produttivo. Vale la pena ricordare che gran parte di questa plastica è detta polietilene. Quando compriamo delle bottiglie in plastica contenenti un liquido, sul fondo riusciamo a vedere dei simboli.
Solitamente le bottiglie vengono prodotte a partire da polietilene ad alta densità HDPE, ma il polietilene può essere anche a bassa o media densità. In linea generale si determina così il grado di polimerizzazione, ossia la densità della plastica. Da quest’ultima dipende la velocità di decomposizione della plastica dopo l’uso, ma in ogni caso si tratta di circa alcune migliaia di anni. La plastica non è biodegradabile.
Ma anche se otteniamo la plastica in altri modi, questa sarà comunque resistente alla decomposizione. Ad esempio, se otteniamo dell’etilene e lo sottoponiamo all’azione del gas cloro, produciamo il polivinilcloruro che è alla base dei sanitari che troviamo nelle nostre case. Questa è un’altra tipologia di plastica che è difficilmente degradabile.
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Un altro problema si pone quando gli alogeni (cloro, fluoro, bromo e iodio), tipicamente presenti nei rifiuti plastici, finiscono nell’ambiente. Infatti, non solo ci mettono più tempo a decomporsi, ma si trasformano anche in altri composti chimici tossici col passare del tempo.
— Perché il sequestro della CO2 nella produzione delle plastiche sta diventando oggetto della ricerca scientifica?
— L’uomo sta tentando di ridurre le emissioni di gas serra che contribuiscono al cambiamento climatico e che vengono emessi durante la produzione della plastica. Questo legame con i cambiamenti climatici non è così evidenti, ma nella realtà sono proprio le emissioni antropiche di gas serra a costringere l’uomo a cambiare il suo stile di vita.
Le emissioni di gas serra e il loro impatto sul clima provocano lo scioglimento dei ghiacciai, l’innalzamento del livello dei mari e altre conseguenze preoccupanti.
Pertanto, una ulteriore direttrice di ricerca scientifica è la ricerca di metodologie di sequestro di CO2 dall’atmosfera o di utilizzo di questa sostanza per la produzione alimentare. Gli scienziati trattano questo tema dagli anni ’70 e ’80 quando si registrò un picco nell’impiego di petrolio.
Cominciarono a pensare in che modo si potesse sequestrare la CO2 emessa nella produzione di plastica. Si propose di trasformare la CO2 prodotta in monossido di carbonio (CO) il quale non ha un impatto altrettanto negativo sull’atmosfera. Ma questo processo è ancora oggi molto costoso se per attuarlo ci si avvale dell’energia elettrica.
Tutti gli altri metodi richiedono una serie di lavorazioni dell’etilene che viene sottoposto a forte pressione e ad elevate temperature. Pertanto, il processo principale consiste nel catturare la CO2, scinderla e ottenere l’etilene.
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Scienziati di vari Paesi stanno oggi lavorando all’elaborazione di nuove e più performanti metodologie di ottenimento dell’etilene a partire da diverse materie prime, prima fra tutte il gas naturale. Se si conseguirà questo obiettivo, l’inquinamento si ridurrà in maniera significativa. Infatti, ogni anno oltre 200 milioni di tonnellate di CO2 vengono emesse nell’atmosfera a causa della produzione di etilene.
La comunità scientifica internazionale ha cominciato a lavorare per risolvere questa criticità. Gli scienziati hanno appurato che alcuni appositi catalizzatori dislocati in celle elettrochimiche con un elevato pH potrebbero creare composti più selettivi come l’etanolo o l’etilene. L’elaborazione di questo approccio ha consentito di far sì che l’87% delle emissioni di CO2 venisse trasformato in etanolo ed etilene.
Purtroppo, però, nemmeno questi sforzi hanno visto una trasposizione a livello commerciale in quanto poco convenienti. Inoltre, in ottica di economie di scala sarebbe necessario cambiare l’intera infrastruttura di produzione della plastica.
L’impiego di una nuova tecnologia, infatti, non si limita all’installazione di un macchinario, ma richiede l’adattamento dell’intero sistema di reperimento e consegna delle materie prime.
— Ma allora quando saranno realizzate delle nuove tecnologie in questo settore?
— Le nuove tecnologie oggi sono accessibili per volumi molto ridotti. Bisognerebbe creare uno stabilimento pilota per monitorarne il funzionamento. Ma le decisioni parziali spesso sono oggetto di critiche come “quando si riuscirà a sequestrare tutta la CO2 di questo passo”?
Non possiamo semplicemente catturare la CO2 dall’atmosfera ed effettuare il processo di elettrolisi perché non si può escludere l’eventuale impatto di altre sostanze.
Le tecnologie di cui sopra presentano una molteplicità di difetti che non possono essere risolti dalle economie di scala. Se applichiamo queste tecnologie ai processi produttivi, dobbiamo avere a disposizione macchinari in grado di operare per 10-15 anni e di garantire la produzione di milioni di oggetti.
— Alla luce di queste criticità, l’uomo dovrebbe forse rinunciare alla plastica?
— Credo che l’uomo non riuscirà mai a rinunciare alla plastica. La plastica presenta così tanti vantaggi che rinunciarci significherebbe tornare all’Età della Pietra.
Non credo che molte persone si sacrificherebbero per tornare a vivere nella natura come facevano i nostri antenati. Se invece prendiamo in esame l’industria, qui le alternative alla plastica sono ancora troppo care.
Inoltre, se volessimo sostituire la plastica con il legno o i biomateriali, saremmo comunque costretti ad emettere ulteriore CO2 nell’atmosfera. Infatti, servirebbero comunque concimi per far sì che le colture crescano più velocemente e sappiamo bene che produrre concimi consuma elevate quantità di energia e genera emissioni.
— Cosa ne pensa delle microplastiche? Al grande pubblico sembrano il fratello minore della plastica che ha contaminato qualsiasi cosa.
— Gran parte delle microplastiche viene aggiunta in prodotti cosmetici come maschere per il viso, scrub o creme. Se analizziamo gli ingredienti di prodotti di noti marchi, ci accorgeremo che sono presenti delle microplastiche.
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Piove microplastica sui parchi nazionali degli USA - Sputnik Italia, 1920, 21.05.2021
Piove microplastica sui parchi nazionali degli USA
Le microplastiche vengono incluse tra gli ingredienti per rendere l’applicazione del cosmetico più piacevole e semplice. Le microplastiche si trovano anche in altri prodotti di uso quotidiano come il dentifricio.
Il problema delle microplastiche è che sono particelle piccolissime. La produzione in massa di articoli contenenti microplastiche ha fatto sì che queste particelle venissero trovate in luoghi impensabili: persino nella regione artica e nei ghiacci.
Aggiungo che gran parte delle microplastiche non è affatto soggetta a decomposizione, quindi rimane intatta per oltre 1.000 anni.
Per via delle loro dimensioni ridottissime queste particelle penetrano all’interno di organismi viventi, come l’uomo, gli animali e i pesci. E allora sorge spontanea la domanda: quali livelli di microplastiche sono pericolosi per la vita? Esistono già studi che monitorano l’impatto negativo delle microplastiche ritrovate negli organi di uccelli e altri animali.
— È possibile che almeno l’uso delle microplastiche venga vietato?
— Penso che si stia cercando di risolvere il problema della raccolta delle microplastiche, ma rimane da capire come dividere poi queste particelle dalle altre sostanze. In che modo separiamo le microplastiche da altre particelle della stessa dimensione? Come lo risolviamo questo problema.
Di fatto, non è possibile utilizzare un semplice filtro per “pulire” le microplastiche. Un processo del genere può richiedere molta più energia, molti più sforzi e molte più risorse rispetto al costo di prodotti contenenti microplastiche.
Un altro problema è legato al riciclo. Riusciamo a riciclare soltanto il 20% della plastica perché riciclare il restante 80% costa diverse volte di più rispetto al costo della plastica in sé. Quindi, ci ritroviamo in un circolo vizioso che va risolto.
Ma non penso che il settore cosmetico rinuncerà a breve all’utilizzo delle microplastiche nei processi produttivi. È più probabile che utilizzino microplastiche che sono più soggette al processo di decomposizione: si tratta forse di una scelta più costosa, ma che può risolvere il problema garantendo un ciclo vitale molto più lungo rispetto alla plastica tradizionale.
Ad esempio, l’acido poliacrilico o qualche altra sostanza simili è più soggetta alla decomposizione e può essere ottenuta a partire dai vegetali.
— A suo avviso quali sono oggi gli studi più interessanti nell’ambito delle plastiche?
— Io sono interessato a come arrivare all’obiettivo finale, cioè capire come sia possibile prelevare le molecole e da esse ottenere direttamente sostanze chimiche senza produrre CO2. Non penso che mai al mondo sarà possibile avere un livello di emissioni di CO2 pari a zero, ma per alcuni processi produttivi potremmo effettivamente azzerare l’impatto.
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Questo perlomeno ci consente di muoverci nella giusta direzione. Esistono ancora molti problemi legati al sequestro e allo stoccaggio della CO2. Ci sono stati alcuni stabilimenti pilota che hanno tentato di catturare la CO2 e produrre cemento.
Ma ad oggi non sono a conoscenza dei risultati legati all’impiego di questa metodologia. Probabilmente si tratta di un approccio ancora molto costoso. Ma si lavora molto in questa direzione. L’uomo produce moltissimo cemento con processi che oggi generano importanti emissioni di CO2.
— Non sarebbe possibile avere una plastica riciclabile all’infinito?
— Forse questa potrebbe essere una soluzione. Ma, quando si produce una qualche tipologia di plastica, vi è sempre una pletora di requisiti da soddisfare. Da un lato, si può ottenere una plastica che si degrada rapidamente e dall’altro bisogna garantire una plastica più resistente, quasi eterna. Quali qualità ci servono?
Mi sembra che si debba introdurre una maggiore quantità di plastica riciclabile. In tal senso dovrebbero essere imposte delle norme, ad esempio, sugli imballaggi. Quando andiamo in grandi catene (come Costco o Metro negli USA), avremmo bisogno di un coltello affilato per aprire l’imballaggio di grandi lotti di articoli.
Si tratta di plastica che tiene insieme queste merci. Non è possibile fare altrimenti. Io mi rattristo sempre quando sono costretto ad aprire un imballaggio e poi quest’ultimo non serve più a nulla. Penso che questo potrebbe essere un settore in cui le persone potrebbe rinunciare all’utilizzo della plastica. Qui potremmo davvero dire basta! Perché ci serve un imballaggio così resistente?
Per come la vedo, la Russia pecca ancora in materia di riciclo, i russi non fanno la raccolta differenziata quando invece questa pratica consentirebbe di aumentare i volumi di rifiuti riciclati. Se i negozi rinunciassero ad usare i sacchetti di plastica, si riuscirebbe ad evitare che un gran numero di ulteriori oggetti in plastica entri nella nostra vita.
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