La presenza pervasiva di imballaggi in plastica ha portato a una significativa contaminazione ambientale – anche in virtù dell’intrinseca non biodegradabilità di questi materiali - oltre che all'eccessiva dipendenza dai prodotti petrolchimici. Per ovviare a questo problema, gli scienziati dell'università cinese di Hong Kong hanno sviluppato un materiale commestibile, trasparente e biodegradabile con un notevole potenziale di utilizzo come imballaggio alimentare. I membri del team hanno rivolto la loro attenzione alla cellulosa batterica, un composto organico derivato da alcuni tipi di batteri che ha attirato l'attenzione come soluzione sostenibile, facilmente disponibile e non tossica all'uso pervasivo della plastica.
Il potenziale della cellulosa batterica
Il prof. To Ngai del dipartimento di chimica ha spiegato che l'impressionante resistenza meccanica e l'elevata versatilità di questa cellulosa sono le chiavi del suo potenziale. “Sono state condotte ricerche approfondite sulla cellulosa batterica, incluso il suo utilizzo in imballaggi intelligenti, pellicole intelligenti e materiali creati attraverso la miscelazione, il rivestimento e altre tecniche. Questi studi dimostrano il potenziale di questo materiale come sostituto degli imballaggi in plastica monouso, rendendolo un punto di partenza per la nostra ricerca”. A differenza della cellulosa che si trova nelle pareti cellulari delle piante, questa può essere prodotta attraverso la fermentazione microbica che elimina la necessità di utilizzare alberi o piante coltivate. Ngai ha osservato che, di conseguenza, "questo metodo di produzione non contribuisce alla deforestazione o alla perdita di habitat, rendendo la cellulosa batterica un'alternativa materiale più sostenibile ed ecologica alla cellulosa vegetale".
I limiti del packaging e come sono stati superati
Fino a ora, l'adozione diffusa della cellulosa batterica è stata limitata dalla sua sfavorevole sensibilità all'umidità dell'aria (igroscopicità) che influisce negativamente sulle sue proprietà fisiche. Nel recente articolo, pubblicato sul Journal of the Science of Food and Agriculture e intitolato “Edible, strong, and low-hygroscopic bacterial cellulose derived from biosynthesis and physical modification for food packaging”, i ricercatori hanno presentato un nuovo approccio per affrontare i limiti di questo materiale. Incorporando alcune proteine della soia nella struttura e rivestendola con un composito resistente all'olio, gli scienziati sono riusciti a creare un imballaggio composito commestibile, trasparente e robusto. Lo studio ha dimostrato che questa alternativa alla plastica potrebbe degradarsi completamente entro uno o due mesi. A differenza di altre plastiche bioderivate come l'acido polilattico, il composito a base di cellulosa batterica non richiede specifiche condizioni di compostaggio industriale per degradarsi. "Il materiale sviluppato in questa ricerca è completamente commestibile, il che lo rende sicuro da consumare per le tartarughe e altri animali marini senza causare tossicità acquatica nell'oceano", ha continuato Ngai.
La ricerca continua: il futuro della cellulosa batterica
I ricercatori stanno ora esplorando le varie possibilità e potenzialità per la ricerca futura, sperando di aumentare la versatilità di questi prodotti, rendendoli adatti a una gamma più ampia di applicazioni. In particolare, ci si sta concentrando sullo sviluppo di una colla termoindurente in grado di creare forti legami tra la cellulosa batterica, consentendole di essere facilmente modellata in varie forme una volta riscaldata. Una delle principali sfide con le pellicole di cellulosa batterica è che non sono termoplastiche, il che limita il loro potenziale di utilizzo in determinate applicazioni. Affrontando questo problema, si spera di rendere i film di cellulosa batterica più competitivi rispetto alle plastiche tradizionali, pur mantenendo la loro ecocompatibilità. La speranza è che lo studio di questi materiali possa contribuire a ridurre l'uso eccessivo di plastica monouso che può persistere per centinaia di anni dopo solo pochi giorni di esposizione sugli scaffali dei supermercati. "Questa ricerca serve a ricordare che le materie prime naturali potrebbero già possedere le caratteristiche necessarie per svolgere le funzioni dell'imballaggio in plastica" ha aggiunto il chimico cinese.
