Polimeri bio-based

Il settore dei polimeri bio-based è un ambito dinamico e versatile, che ha raggiunto stadi di sviluppo che vanno dalla ricerca, all'adozione iniziale sul mercato, fino a materie plastiche performanti consolidate da tempo come i cellulosici o il Nylon.

Dalla biomassa ai polimeri

Oggi i polimeri bio-based sono ampiamente diffusi e facilmente reperibili. Più di 250 aziende in 360 sedi nel mondo sono coinvolte nella produzione di polimeri bio-based, che rappresentano circa il 3% della produzione totale di polimeri.

Lo sviluppo più dinamico è previsto per i biopolimeri drop-in, chimicamente identici ai loro equivalenti petrolchimici, ma derivati almeno in parte dalla biomassa. Questo gruppo è guidato dal PET parzialmente bio-based (Bio-PET), che utilizza bioetanolo da canna da zucchero.

Al secondo posto in questo gruppo troviamo le poliolefine bio-based come PE e PP, anch'esse a base di bioetanolo.

Nuovi polimeri bio-based come PLA e PHA sono attivamente sviluppati; la loro produzione mondiale è più che quadruplicata in meno di 10 anni.

Diversi fattori influenzano il tasso di crescita del settore dei polimeri bio-based. Tra questi fattori figurano le politiche governative, la tecnologia, i costi delle materie prime, la concorrenza (biomassa contro combustibili fossili), i prezzi del petrolio grezzo e l'accettazione da parte dei consumatori.

Le plastiche bio-based si suddividono in tre gruppi principali:

- Bioplastiche a base di risorse rinnovabili, biodegradabili, come plastica a base di amido, polimeri cellulosici, proteine, plastiche a base di lignina e chitosano, acido polilattico (PLA), poliidrossialcanoati (PHA), ma anche polidrossibutirrati (PHB), polidrossivalerato (PHV) e i loro copolimeri in diverse proporzioni (PHBV); questa classe include ora anche polimeri come PVC, PE, PP, PET, Nylon e poliammidi (PA), definiti bioplastiche perché i monomeri di partenza possono essere ottenuti da risorse biologiche;

- Bioplastiche a base di risorse petrolifere, biodegradabili al 100%, come il policaprolattone (PCL), il polibutilene succinato (PBS), il polibutilene adipato (PBA) e i suoi copolimeri con poliesteri sintetici come il polibutilene adipato tereftalato (PBAT) e l'alcol polivinilico (PVOH);

- Bioplastiche ottenute utilizzando monomeri da risorse biologiche e petrolchimiche miste, come poliesteri da acido tereftalico di origine petrolifera ed etanolo, 1,4-butandiolo e 1,3-propandiolo di origine biologica, come il polibutilene tereftalato (PBT), il politrimetilene tereftalato (PTT), il polietilene-co-isorbide tereftalato (PEIT), il poliuretano (PUR) e le resine epossidiche (materiale plastico termoindurente).


Il maggior campo di applicazione per le plastiche bio-based è l'imballaggio (sia flessibile che rigido), che rappresenta oltre il 50% della produzione di plastiche bio-based, seguito da tessile, beni di consumo, agricoltura e orticoltura, automotive e trasporti, rivestimenti e adesivi, edilizia, prodotti elettrici ed elettronici e giocattoli.