Biopackaging

Un tuffo nella Circular Economy e nella ricerca di nuovi materiali per salvare il nostro pianeta!

Introduzione

Con il termine "Biopackaging" è possibile far riferimento all'utilizzo di materiali organici per la creazione di imballaggi che è possibile riutilizzare per ottenere composti nuovamente riutilizzabili. In alternativa, si parla anche di imballaggi realizzati con materiali completamente o parzialmente naturali quindi completamente ecosostenibili. Si parla, in altre parole, di un concetto molto vicino a quello di "Circular Economy"...

Tra Economia e Global Challenges

L'Economia Circolare è un tipo di economia (modello economico) legato allo sharing di risorse, al riutilizzo e al riciclo di prodotti preesistenti con l'obiettivo di ridurre al gli sprechi e la perdita di risorse potenzialmente riutilizzabili. La riduzione degli sprechi, in relazione al modello di economia circolare, rappresenta ormai la principale sfida globale di maggiore interesse come dimostra anche l'ultimo rapporto delle Nazioni Unite (TWI2050). Questo, infatti, sottolinea la necessità e l'importanza di trovare soluzioni ecosostenibili con l'intento di accompagnare l'incessabile e costante l'aumento della popolazione globale che, secondo stime, raggiungerà un valore di circa 9,6 miliardi entro il 2050 (Barrow & Alarayedh, 2009; Grafton, R. et al., 2016).

Lo spreco di risorse rappresenta una costante ed uno dei principali problemi del settore industriale e riguarda tutte le fasi della catena produttiva (Mohanty et al., 2022). Lo sviluppo di nuovi prodotti destinati al packaging, ottenuti dall’impiego di risorse innovative e/o ecosostenibili in una prospettiva di economia circolare, risulta un'azione di grande valore in un contesto globale in cui l'attenzione alle problematiche ambientali è altissima. Pertanto, valorizzare materiali e composti (bioformulati) di origine naturale consente di iniziare a muovere i primi passi verso la salvaguardia delle risorse ma non solo... Questo consente di combattere la  scarsità di materie prime, la volatilità dei prezzi, e l'assenza di sistemi adeguati alla gestione delle materie prime.

Una transizione necessaria

Sono certamente necessari cambiamenti nelle infrastrutture tecnologiche, nelle tipologie di business, nella gestione delle risorse e nelle pratiche adottare dai consumatori(Geissdoerfer et al., 2017; Kharola et al., 2022). Questo approccio permette di ridurre, contestualmente, anche le emissioni di CO2 e di altri gas serra che crea il normale rifiuto del packaging tradizionale in termini di impatto ambientale e progressiva perdita di biodiversità (Corrado et al., 2019, UNEP 2021, Kumar et al., 2022). Cos'è la biodiversità? Secondo la COP15, quindi l'ultima convenzione di dicembre 2022, la biodiversità può essere definita come: "variabilità tra gli organismi viventi di tutte le fonti, inclusi, tra gli altri, gli ecosistemi terrestri, marini e acquatici, nonché i complessi ecologici di cui fanno parte; Ciò include la diversità all'interno delle specie, nonché tra specie ed ecosistemi" (Fig. 2).

La produzione di nuovi materiali (come biomateriali) mediante strumenti/metodi/processi innovativi, parzialmente o totalmente privi di plastica, utili a preservare la natura ("Zero Impact") prevede la necessità di incentivare la ricerca sia tecnologica sia biologica in modo da generare benefici alla società, all'economia, alla popolazione e all'ambiente nel medio e nel lungo termine. Per raggiungere questo traguardo si può pensare, ad esempio, all’ utilizzo di materiali estratti/ottenuti da fonti vegetali creando packaging intelligenti che possono comunque garantire durevolezza, sicurezza alimentare ed ecosostenibilità.

I materiali attualmente in uso

Attualmente, si utilizzano materiali che suscitano grande scetticismo circa l'impatto in termini di inquinamento ecosistemico. I polimeri maggiormente impiegati nel packaging alimentare sono il polietilene (PE), il polistirene (PS), polietilentereftalato (PET) e il polipropilene (PP), .

La loro gestione al termine del ciclo di vita di un prodotto è affidata ad elementi stampati sul fondo delle confezioni plastiche in modo che il consumatore possa agire correttamente durante la raccolta differenziata. In generale, i materiali da utilizzare per l'imballaggio vengono scelti in funzione delle loro caratteristiche chimico-fisiche, tipo di applicazione riferita alla modalità di conservazione ed utilizzo finale del prodotto.

Ma se un materiale è riciclabile allora questo è anche ecosostenibile? Purtroppo no. Il fatto che un materiale sia definito come riciclabile non assicura che questo processo sia ecosostenibile in quanto gli imballaggi plastici sono riciclabili ma solo una minima parte può essere davvero riutilizzata per rigenerare nuovi imballaggi. Inoltre, la loro rielaborazione provoca un profondo impatto negativo in termini di emissioni associate all’eliminazione dei residui ottenuti alla trasformazione finalizzata a recuperare materiale da riutilizzare. Alla luce di tali aspetti, va di fatto che non è possibile parlare di vera e propria ecosostenibilità e ricercare nuovi materiali, completamente riciclabili e veramente ecosostenibili durante tutte le fasi, rappresenta ciò di cui il nostro pianeta a bisogno. Su questa linea di pensiero sono già attive diverse realtà aziendali e gruppi di ricerca come testimoniano alcuni video sul web (consultare sezione in basso: Media online video).

Una sfida impossibile? Assolutamente NO!

L’attuale stato dell’arte prevede la produzione di imballaggi alimentari secondo uno schema di economia lineare che stanno portando, gradualmente, ad un esaurimento delle risorse ed un aumento, quasi incontenibile, di rifiuti solidi che entrano giorno dopo giorno nell'ecosistema globale (Fig. 4).

Ricerca scientifica/tecnologica e sensibilizzazione sono gli aspetti su cui si dovrebbe rivolgere lo sguardo. Questi elementi, infatti, appresentano forze trainanti per il miglioramento della situazione attuale senza compromettere la produttività economica ed i benefici sociali/ambientali che si osserveranno nel tempo. Insomma, essere ecosostenibili non crea perdite economiche e non blocca l'economia ma rappresenta solo un plusvalore che un'azienda può assumere agli occhi di un potenziale consumatore.

I consumatori apprezzano e sanno di essere al sicuro in quanto garantire la sicurezza per il destinatario finale rappresenta la priorità in ogni caso. Infatti, qualsiasi materiale impiegato nel contatto con gli alimenti deve essere prodotto utilizzando solo materiali noti e defintiti come sicuri grazie a certificazioni rilasciate successivamente a rigidi protocolli di testing.

In riferimento alla possibilità di vincere la sfida del packaging ecosostenibile è possibile analizzare alcuni esempi pratici che dimostrano come sia possibile ottenere questo risultato. Al giorno d'oggi, grazie all'impegno di molti studiosi nel mondo, esistono prodotti di imballaggio e materiali ottenuti da fonti naturali quali arachidi, mais->amido, funghi->micelio, alghe->agar, crostacei ->chitosano e sottoprodotti di fermentazione ("Bio-based Polybutylene Succinate-BioPbS").

Gennaro Velotto

Fonti

• Anee Mohanty, Megha Mankoti, Prangya Ranjan Rout, Sumer Singh Meena, Simran Dewan, Bhavya Kalia, Sunita Varjani, Jonathan W.C. Wong, J. (2022). Rajesh Banu, Sustainable utilization of food waste for bioenergy production: A step towards circular bioeconomy, International Journal of Food Microbiology, Volume 365, 109538, ISSN 0168-1605, https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2022.109538
• Barrow, Larry & Alarayedh, Shaima. (2009). Performance Pods - a shell spatial housing system
• Martin Geissdoerfer, Paulo Savaget, Nancy M.P. Bocken, Erik Jan Hultin. (2017). The Circular Economy – A new sustainability paradigm?Journal of Cleaner Production, Volume 143, Pages 757-768, ISSN 0959-6526, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.12.048
• Carla Caldeira, Valeria De Laurentiis, Sara Corrado, Freija van Holsteijn, Serenella Sala. (2019). Quantification of food waste per product group along the food supply chain in the European Union: a mass flow analysis, Resources, Conservation and Recycling, Volume 149, Pages 479-488, ISSN 0921-3449, https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2019.06.011
• Grafton, R. Q., McLindin, M., Hussey, K., Wyrwoll, P., Wichelns, D., Ringler, C., Garrick, D., Pittock, J., Wheeler, S., Orr, S., Matthews, N., Ansink, E., Aureli, A., Connell, D., De Stefano, L., Dowsley, K., Farolfi, S., Hall, J., Katic, P., Lankford, B., Leckie, H., McCartney, M., Pohlner, H., Ratna, N., Rubarenzya, M. H., Sai Raman, S. N., Wheeler, K., and Williams, J. (2016). Responding to Global Challenges in Food, Energy, Environment and Water: Risks and Options Assessment for Decision-Making. Asia & the Pacific Policy Studies, 3: 275– 299. https://doi.org/10.1002/app5.128
• Fig.2: produzione di eco-act.com
• Fig. 3: poliplastirolo.it
• Fig. 4: rinnovabili.it
• https://www.uline.com/BL_2001/Biodegradable-Peanuts
• https://lekac.com/production/why-should-you-switch-to-corn-starch-packaging#:~:text=What%20is%20Corn%20Starch%20Packaging,such%20as%20takeaway%20food%20packaging
• https://www.ariximballaggi.it/arixblog/mushroom-packaging/
• https://www.agar.com/en/packaging-and-labels
• https://cordis.europa.eu/article/id/82374-innovative-biobased-food-packaging/it
• https://pttmcc.com/what-is-biopbs

Media (online video):

• Food Packaging Technology - https://www.youtube.com/watch?v=J1LlPQdV5hM
• Food Packaging - https://www.youtube.com/watch?v=osA74cAqMLc
• Edible plastic is here, and it tastes like... - https://www.youtube.com/watch?v=w31MeDv6W5A
• A Spoon You Can Eat Is a Tasty Alternative to Plastic Waste | Short Film Showcase - https://www.youtube.com/watch?v=r4Cc5zmy0eY
• This zero-waste packaging is made from bamboo - https://www.youtube.com/watch?v=o-5eBexkxo4