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Chimica senza veleni

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Un inchiostro per stampanti a base di olio di soia; resine e schiume industriali derivate dal guscio degli anacardi; pneumatici arricchiti con amido di mais. E ancora: acqua al posto di solventi cancerogeni e farmaci sintetizzati con l’aiuto di enzimi, con reazioni più brevi e con meno prodotti di scarto. Tutti esempi della rivoluzione verde che ha investito il mondo della chimica. Con tre regole di ferro: usare ingredienti ecocompatibili al posto di sostanze tossiche e inquinanti, abbattere gli sprechi, ridurre i costi energetici. Così diventa realtà l’utopia pensata all’inizio degli anni Novanta da Paul Anastas, ora alla direzione del settore ricerca dell’Environmental Protection Agency degli Stati Uniti. Un’utopia molto attenta al portafogli se, già nella definizione "green", Anastas voleva fare riferimento sì alla protezione dell’ambiente, ma anche al colore dei dollari. E in effetti la rivoluzione verde corre veloce su due binari: quello della sostenibilità ambientale, certamente, ma anche quello del profitto economico. Non è un caso che a guidarla sia stato finora il settore farmaceutico, un esempio per tutti: il mitico Viagra è uno dei primi farmaci ottenuti con la green chemistry (vedi box di pagina 120). Ma che cosa significa, in concreto, fare chimica verde? Per tracciare la rotta, Anastas e il collega John Warner hanno stilato una lista di 12 principi: «Solo seguendoli si testimonia l’impegno ambientale. Altrimenti, è green washing, un millantare virtù che non si possiedono», precisa Anastas. Il primo principio sembra più una regola di buona creanza: meglio non sporcare che dover pulire. Con gli altri, però, si entra nel vivo. Il secondo, per esempio, parla di "economia atomica", ma il nucleare nonc’entra: si tratta di risparmiare atomi, cioè materia, cercando di incorporare nel prodotto finito la maggior parte delle sostanze di partenza della reazione. In soldoni, vuoi dire ritrovarsi con meno scarti, «e il vantaggio non riguarda solo quelli tossici», precisa Cinzia Chiappe, docente all’Università di Pisa: «Anche se una sostanza è innocua, doverne smaltire alcune tonnellate per volta non è affatto banale». Un esempio di economia atomica lo offre il nuovo processo produttivo dell’antinfiammatorio ibuprofene della Bsf: ben il 77 per cento degli atomi di partenza entra nella molecola finale, contro il 40 del processo precedente. Un altro principio riguarda la sostituzione di solventi pericolosi (come l’acetonitrile che, inalato in grandi quantità, può essere letale, o il diclorometano, cancerogeno per esposizioni croniche). Molti sono già stati banditi, e di sicuro la nuova normativa europea sulle sostanze chimiche, Reach, porrà altri paletti. Quali soluzioni, allora? L’acqua, per esempio, usata per tantissimi prodotti (pensiamo a colle, vernici, tinture). Nell’industria alimentare è molto utilizzata la cosiddetta CO2 supercritica, introdotta diversi anni fa per la decaffeinizzazione del caffè: è anidride carbonica in uno stato particolare, né liquido né gassoso. E oggi la ricerca si concentra soprattutto sui liquidi ionici, costituiti da una componente con carica elettrica positiva e una con carica elettrica negativa, un po’ come se fossero sali allo stato liquido. «Ce ne sono tantissimi, con proprietà uniche. Molti sono sicuramente green, ma non tutti sono completamente sicuri», afferma Chiappe, il cui gruppo di ricerca è stato il primo a indicare una certa tossicità per l’ambiente di alcuni liquidi ionici. Oltre a solventi e processi, c’è naturalmente la questione delle materie prime. Il settimo principio di Anastas e Warner parla chiaro: appena possibile, preferire materie prime rinnovabili. Invece, la grande maggioranza dei prodotti che usiamo ogni giorno – farmaci, contenitori in plastica, cosmetici, tessuti sintetici • – deriva dal petrolio. Il che, tra l’altro, pone anche significativi problemi ambientali (la non degradabilità, per esempio) ed economici, legati alle fluttuazioni del prezzo del greggio. Meglio allora puntare su alghe o biomasse agricole. « È una grossa sfida, perché ci vuole un cambiamento radicale del processo di sintesi», spiega ancora Cinzia Chiappe: «Con il petrolio si parte da molecole semplici, a cui si aggiungono gruppi funzionali per ottenere le proprietà desiderate. Con le materie prime rinnovabili si parte invece da molecole complesse, che vanno smontate». Di certo, molti sforzi fatti nel nostro Paese sul fronte della chimica verde si concentrano proprio sulle materie prime rinnovabili. Il gruppo di ricerca di Alvise Perosa dell’Università di Venezia, per esempio, oltre a progetti di ricerca sui nuovi solventi e su reagenti "puliti", ha una collaborazione con un’azienda spagnola che produce microalghe Ogm a elevata concentrazione di oli, da cui si estraggono piccole molecole che vengono valutate come possibili derivati del petrolio. «Alcuni laboratori universitari italiani sono piuttosto attivi in questo settore», commenta Perosa: «Nell’industria invece la situazione è un po’ più complicata, sia perché, nonostante le prospettive di risparmio, non si può pensare di rivoluzionare da un giorno all’altro gli impianti, sia perché il nostro tessuto produttivo è fatto soprattutto da piccole e medie imprese, non sempre inclini a investire in ricerca e sviluppo». Ma anche nell’industria il nuovo si fa strada. Prendiamo il Cimteclab, del parco tecnologico Area Science Park di Trieste: lì sono riusciti a distillare dal liquido tossico e irritante estratto dal guscio degli anacardi una sostanza, il cardando, che può sostituire in molti processi di sintesi sostanze derivate del petrolio. Dal cardanolo si ottengono adesivi, rivestimenti, schiume poliuretaniche e così via, con il grosso vantaggio di partire da uno scarto alimentare. E sul fronte delle materie prime rinnovabili non ha certo bisogno di grandi presentazioni il Mater-Bi della Novamont di Novara, la bioplastica derivata dall’amido di mais, completamente • biodegradabile. Per intenderci, è il materiale di cui spesso sono fatti i sacchetti per la raccolta dell’umido o le buste biodegradabili del supermercato. «Sempre dall’amido di mais abbiamo ottenuto un additivo per pneumatici che riduce la resistenza al rotolamento e quindi il consumo di carburante e ora stiamo lavorando a un progetto pilota per produrre monomeri – i mattoncini di partenza da cui si ottengono le plastiche – con oli vegetali», racconta Andrea Di Stefano, responsabile degli Affari istituzionali dell’azienda. Che ha in mente grandi progetti di sviluppo. Lo scorso gennaio, la chimica verde ha rischiarato i cuori dei sindacati sardi quando si è balenata l’idea di un piano per la riconversione del petrolchimico di Porto Torres in un enorme polo di chimica verde. Bonifica industriale del sito, una centrale termoelettrica a biomassa da 40 megawatt e gli impianti di chimica verde, oltre alla costituzione di un centro di ricerca che dovrebbe coinvolgere università e Regione: i sindacati ci sperano anche se l’azienda tiene la bocca cucita e di certo mancano i dettagli operativi. La mossa potrebbe finalmente portarci al passo degli altri Paesi che, prima di noi, hanno visto nella chimica verde un’opportunità imperdibile di crescita e sviluppo. La Germania, per esempio, che però ha il vantaggio di avere in casa potenze industriali come la Basf, e poi gli Usa e la Cina: il Paese che, secondo gli esperti, sta puntando più di tutti su ricerca e produzione chimica con etichetta green. •