Quanto velocemente i contenitori monouso in materiale biodegradabile si decompongono in ambienti naturali?

Comprendere la biodegradabilità dei materiali per contenitori monouso

Definire la biodegradabilità: termini chiave e standard industriali per i contenitori monouso

Quando parliamo di biodegradabilità, stiamo essenzialmente valutando quanto bene un materiale possa decomporsi in acqua, anidride carbonica e materia organica grazie all'azione dei microrganismi. La questione diventa particolarmente rilevante per quei contenitori monouso a conchiglia che le persone gettano dopo pranzo. Per stabilire se questi prodotti sono effettivamente biodegradabili, i produttori devono rispettare lo standard ISO 14855 per il compostaggio aerobico oppure lo standard ASTM D6400 per la compostabilità industriale. Secondo queste normative, i materiali dovrebbero degradarsi almeno del 90 percento entro sei mesi, in condizioni ottimali intorno ai 50-60 gradi Celsius e con livelli di umidità compresi tra il 50 e il 60 percento. Ma qui sorge la complicazione nella pratica. La maggior parte dei prodotti etichettati come biodegradabili non tiene conto di ciò che accade al di fuori degli ambienti di laboratorio. Fattori reali come le variazioni climatiche imprevedibili, la mancanza di microrganismi adeguati e livelli insufficienti di umidità possono rallentare notevolmente o addirittura arrestare completamente il processo di decomposizione.

Biopolimeri comuni utilizzati nell'imballaggio a conchiglia: PLA, PBAT, bagassa di canna da zucchero e amido di mais

Quattro biopolimeri dominano la produzione di confezioni monouso a conchiglia:

• PLA (Acido Polilattico) : Ottenuto dall'amido di mais, il PLA si degrada in modo efficiente solo a 58°C negli impianti di compostaggio industriale.
• PBAT (polibutilene adipato tereftalato) : Un polimero a base petrolchimica che è compostabile; comunemente miscelato con il PLA per migliorarne la flessibilità.
• Bagasse di canna da zucchero : Un sottoprodotto fibroso dell'estrazione dello zucchero, si decompone in 30–90 giorni in condizioni di compostaggio commerciale.
• Miscele di amido di mais : Formulazioni ibride che richiedono livelli specifici di calore e umidità per avviare la frammentazione.

Sebbene questi materiali si comportino bene nei test di laboratorio, la loro efficacia nel mondo reale dipende dalle infrastrutture di smaltimento adeguate. Ad esempio, le confezioni in PLA possono persistere per 12-24 mesi nelle discariche a causa delle condizioni fredde e povere di ossigeno che inibiscono la degradazione microbica.

Compostaggio industriale vs. ambienti naturali: in quali condizioni si decompongono effettivamente i contenitori monouso?

I migliori impianti di compostaggio industriale mantengono le condizioni ottimali affinché la degradazione avvenga rapidamente. Servono temperature tra i 55 e i 70 gradi Celsius, un'umidità del 50-60 percento circa e una buona circolazione dell'aria. Tuttavia, gli ammassi di compost domestici o il terreno normale raramente raggiungono questi valori. Secondo una ricerca pubblicata l'anno scorso, i contenitori in plastica a base di PLA si sono degradati per circa l'87 percento nei sistemi di compostaggio industriale, mentre dopo 18 mesi nel comune terreno del giardino hanno subito solo il 12 percento di decomposizione. Lo stesso vale per i prodotti realizzati con scarti della canna da zucchero. Non sorprende quindi che molti articoli etichettati come "compostabili" finiscano per rimanere intatti all'infinito quando gettati in natura, dove non esistono attrezzature specializzate in grado di mantenere l'equilibrio necessario.

Tassi di biodegradazione dei contenitori in suolo, compost e discariche

Molti siti di discarica creano condizioni anaerobiche perché non dispongono di ossigeno sufficiente né della giusta miscela di microrganismi che aiutano la decomposizione naturale dei materiali. Anche articoli etichettati come compostabili, come quelli realizzati in PLA, PBAT o bagassa di canna da zucchero, possono permanere per anni in questi ambienti. Studi indicano che il PLA potrebbe degradarsi di meno del 5 percento nel corso di dieci interi anni. Un recente rapporto del 2022 ha rilevato che la bagassa di canna da zucchero manteneva ancora circa il 70 percento della sua struttura originale dopo soli 18 mesi trascorsi in condizioni simulate di discarica. Quando i materiali organici non ricevono ossigeno, si trasformano in metano invece di decomporsi in sostanze innocue. Il problema è evidente: ciò che viene certificato come compostabile spesso non si comporta affatto in tal senso una volta finito nei comuni sistemi di smaltimento dei rifiuti, dove la maggior parte delle persone getta effettivamente i propri scarti.

Prestazioni negli ecosistemi acquatici e marini

I gusci monouso si biodegradano in acqua? Risultati negli ambienti di acqua dolce e marini

Il problema dei gusci in PLA e PBAT è che non si degradano quasi per niente negli ambienti acquatici. Per avviare la decomposizione, questi materiali necessitano di temperature superiori ai 60 gradi Celsius, ma la maggior parte dei laghi, fiumi e persino le acque oceaniche rimane mediamente ben al di sotto dei 20 gradi. Ciò significa che il processo di degradazione viene rallentato di circa tre volte rispetto a quanto avverrebbe in condizioni ottimali. Alcuni test effettuati per oltre 30 mesi in condizioni marine hanno mostrato un risultato piuttosto sorprendente: i gusci in PLA hanno mantenuto circa il 94% della loro forma originale dopo tutto questo tempo, un valore molto superiore agli standard richiesti per la certificazione di biodegradabilità marina, che generalmente prevede una completa degradazione entro sei mesi. In pratica, questo indica che attualmente queste cosiddette bioplastiche non sono in grado di degradarsi naturalmente nei nostri sistemi idrici.

Impatto ambientale dei rifiuti di gusci sulle ecosistemi acquatici e sulla fauna selvatica

Frammenti di gusci parzialmente degradati assorbono inquinanti a una concentrazione pari a circa 80-120 volte quella presente nell'acqua marina normale, rendendoli veicoli pericolosi lungo le catene alimentari oceaniche. Le tartarughe marine spesso scambiano questi piccoli pezzi di plastica per meduse o plancton, e i ricercatori li hanno ritrovati all'interno dello stomaco di circa 8 tartarughe su 10 esaminate. Gli ultimi rapporti di monitoraggio mostrano che gli imballaggi biodegradabili rappresentano attualmente circa il 18% di tutti i rifiuti che arrivano sulle coste temperate, un valore che è di 7 punti percentuali superiore rispetto al 2020. Quando le microplastiche provenienti dai gusci si mescolano ai sedimenti oceanici, alterano la composizione chimica e riducono la sopravvivenza delle giovani colonie coralline per quasi due terzi delle specie di barriera analizzate finora dagli scienziati. Questo tipo di danno compromette seriamente la capacità degli ecosistemi marini di riprendersi dopo eventi perturbativi.

Sfide pratiche di smaltimento e gestione a fine vita

Differenze tra le dichiarazioni di laboratorio e lo smaltimento reale: limitazioni dovute a temperatura, umidità e accesso microbico

I contenitori biodegradabili vengono certificati dopo aver superato test in laboratori dove le temperature raggiungono circa 60 gradi Celsius con un'umidità del 60%. Ma i risultati nel mondo reale raccontano una storia diversa. Dati del settore del 2023 mostrano che meno del 15 percento si degrada effettivamente entro i tempi promessi dai produttori quando gettati nei normali rifiuti indifferenziati. La maggior parte degli impianti urbani di compostaggio fatica a mantenere temperature costanti durante l'anno. E quando questi oggetti finiscono sepolti in profondità nelle discariche, non ricevono abbastanza aria né contatto con i microrganismi necessari per la decomposizione. La realtà è piuttosto sconcertante: quei contenitori in PLA possono permanere fino a 18-24 mesi interi nelle discariche, invece delle 12 settimane dichiarate dalle aziende sull'imballaggio. Esiste semplicemente una grande differenza tra ciò che accade in ambienti controllati e le reali condizioni di smaltimento, il che porta a chiedersi se questi prodotti siano davvero utili per l'ambiente.

Riciclaggio, infrastrutture per il compostaggio e rilascio ambientale involontario di confezioni monouso

Solo il dodici percento delle città americane accetta effettivamente i contenitori in materiale compostabile attraverso i normali programmi di raccolta porta a porta, mentre meno dell'uno percento dei centri di riciclaggio è in grado di gestire questi contenitori in bioplastica multistrato. A causa di questa lacuna nei nostri sistemi, circa il sessantatré percento di ciò che è etichettato come "biodegradabile" finisce per accumularsi nelle discariche o galleggiare nei corsi d'acqua. Questi materiali persistono esattamente come la plastica tradizionale quando non ricevono ossigeno sufficiente. Un'analisi della regione Asia-Pacifico mostra un fenomeno simile. Le zone costiere registrano accumuli di questi contenitori in misura circa trenta percento superiore rispetto a quanto suggerito dai test di laboratorio. Perché? Principalmente perché le persone non separano correttamente i rifiuti e non ci sono abbastanza strutture accessibili per il compostaggio. Il messaggio rimane chiaro: a meno che non sistemiamo prima le nostre infrastrutture, tutte le buone intenzioni alla base della progettazione di imballaggi biodegradabili non conteranno molto se continueranno a inquinare il nostro ambiente per anni a venire.