I temi legati alla sostenibilità hanno coinvolto negli ultimi anni tutti i settori industriali. Di fronte ai dati inconfutabili che la comunità scientifica rileva riguardo il cambiamento climatico in atto sul nostro pianeta, si sono prese innumerevoli iniziative tra paesi ed enti governativi. Basti pensare al Green Deal europeo, l’ambizioso pacchetto di politiche con l’obiettivo di raggiungere la neutralità carbonica entro il 2050. Ciò riducendo drasticamente le emissioni di gas serra, promuovendo l’energia rinnovabile, l’economia circolare e gli investimenti in tecnologie verdi.
Le imprese produttrici di vernici sono pienamente coinvolte nelle sfide della sostenibilità affrontando diverse problematiche, la più importante delle quali è l’eliminazione e la sostituzione delle materie prime tradizionali derivanti da fonti fossili (petrolio) presenti nelle formulazioni dei prodotti con alternative più ecologiche e sicure.
Si parla da tempo di materie prime BIOBASED esprimendo genericamente con questo termine quelle sostanze di natura biologica da inserire nelle formulazioni delle vernici per ridurre l’impatto negativo del prodotto finito nell’ambiente.
Cosa vuol dire “BIOBASED”.
La transizione verso formulazioni più sostenibili richiede una comprensione precisa di cosa si intenda per materia prima biobased. È importante specificare che i polimeri di origine biologica, che costituiscono lo scheletro delle resine e di molti additivi, vengono classificati in tre categorie principali in base alla loro provenienza e al metodo di produzione.
Ecco come si distinguono queste classi per i professionisti del settore:
- Polimeri naturali direttamente derivati dalla biomassa
Questi materiali sono ottenuti direttamente da risorse vegetali o animali. La loro struttura polimerica è già formata in natura e richiede spesso solo processi di estrazione, purificazione o modifiche chimiche minime per essere utilizzata.
- Esempi chiave: la cellulosa (il polimero più abbondante, estratto dalle piante) e l’amido (derivato da mais o patate).
- Caratteristiche: sono tipicamente biodegradabili e ampiamente disponibili, sebbene possano richiedere adattamenti per raggiungere le resistenze chimico-fisiche richieste da una vernice.
- Polimeri sintetizzati direttamente da organismi biologici
In questa classe, il polimero non viene “estratto”, ma prodotto biologicamente da microrganismi o piante, solitamente attraverso processi di fermentazione.
- Esempi chiave: i PHAs (poliidrossialcanoati), come il PHB e il PHBV, che sono poliesteri prodotti da batteri.
- Caratteristiche: molti di questi polimeri sono intrinsecamente biodegradabili e offrono interessanti prospettive per materiali compostabili o applicazioni mediche, grazie alla loro sintesi naturale che evita la chimica classica.
- Polimeri sintetici da monomeri di origine biologica
Questa è una categoria di grande rilievo industriale per le vernici ad alte prestazioni. Si tratta di polimeri prodotti chimicamente, ma i cui “mattoni” (monomeri) derivano da biomassa rinnovabile anziché dal petrolio.
- Esempi chiave: il PLA (acido polilattico, derivato da zuccheri fermentati), il PBS (polibutilene succinato) e le versioni Bio-PET o Bio-PE (dove l’etene deriva, ad esempio, dalla canna da zucchero).
- Caratteristiche: il vantaggio principale è che questi polimeri possono avere proprietà tecniche identiche o simili ai polimeri derivanti dal petrolio tradizionali, garantendo però una minore impronta ecologica.
Perché questa distinzione è cruciale?
Per chi progetta la vernice (il formulatore) questa distinzione è lo strumento tecnico per bilanciare tre pilastri fondamentali:
- Ottimizzazione delle prestazioni tecniche: i formulatori sanno che i polimeri della terza classe (sintetici da monomeri bio) offrono proprietà spesso identiche a quelle derivanti dal petrolio. Questo permette di creare vernici ad alte prestazioni senza sacrificare la resistenza chimico-fisica.
- Gestione della biodegradabilità: se l’obiettivo è un prodotto “compostabile” o per applicazioni specifiche, il formulatore punterà sulle prime due classi (naturali o prodotti da microrganismi), che sono intrinsecamente più biodegradabili. Tuttavia, deve affrontare la sfida di rendere questi materiali abbastanza resistenti per proteggere le superfici nel tempo.
- Scelta della filiera e dei costi: la distinzione aiuta a valutare la rinnovabilità delle risorse e l’impatto ambientale del processo produttivo. Il formulatore deve considerare che le biomasse di seconda generazione (scarti) sono eticamente preferibili perché non competono con il settore alimentare, ma possono avere costi meno competitivi rispetto alle fonti fossili.
Per i clienti utilizzatori di vernici, per chi acquista o applica il prodotto, comprendere questa distinzione è essenziale per gestire le aspettative e fare scelte consapevoli:
- Consapevolezza contro il “Greenwashing”: molte aziende etichettano prodotti come “bio” o “naturali” anche quando sono miscele con resine sintetiche. Sapere che un prodotto appartiene a una classe specifica permette al cliente di richiedere prove oggettive, come la datazione al carbonio-14, per verificare quanto carbonio rinnovabile sia effettivamente presente.
- Comprensione del binomio “Prestazione vs. Ecologia”: il cliente spesso desidera un prodotto “green” ma esige una durata estrema. La distinzione chiarisce che una vernice bio-based non è necessariamente meno resistente: quelle della terza classe possono garantire la stessa protezione delle vernici tradizionali riducendo però l’impronta di carbonio.
- Sicurezza e Salute: la “customer awareness” (consapevolezza del cliente) è in crescita riguardo ai rischi per la salute e all’inquinamento indoor. Sapere che un polimero è sintetizzato biologicamente (seconda classe) può rassicurare l’utilizzatore sulla riduzione di chimica classica potenzialmente tossica nella formulazione.
- Qualità finale del manufatto: il cliente finale non vuole rinunciare a estetica e risultati applicativi di qualità. La distinzione permette di capire che oggi esistono alternative bio-based capaci di offrire performance estetiche e meccaniche pari o superiori ai prodotti petrolchimici tradizionali.
