Una plastica ‘verde’ dalle piante alla bottiglia

Dagli amidi delle piante una plastica alternativa e migliore del PET. Il brevetto è finalista alla edizione 2017 del Premio indetto dallo European Patent Office.

Con una alternativa ecologica al PET Gert-Jan Gruter è finalista agli European Inventor Award 2017

• Un chimico olandese riceve la nomination al premio dell’European Patent Office (EPO) con un’invenzione nel settore delle bioplastiche.
• Si chiama PEF ed è una plastica tratta dagli amidi delle piante, amica dell’ambiente e con prestazioni superiori all’attuale PET, che è un derivato del petrolio.
• Secondo il Presidente dello European Patent Office, Battistelli, Gert-Jan Gruter, «ha sviluppato un nuovo metodo per realizzare bioplastiche su larga scala».

Monaco di Baviera, 26 aprile 2017 – Le centinaia di milioni di bottiglie di plastica acquistate ogni giorno nel mondo rappresentano un doppio onere per l’ambiente. Il loro smaltimento è complesso, la materia prima deriva da fonti fossili non rinnovabili e la loro produzione richiede significative quantità di energia. Il tutto comporta una ‘carbon footprint’ (una impronta ecologica) considerevole.
Il chimico olandese Gert-Jan Gruter della Avantium di Amsterdam, insieme ai suoi collaboratori, ha sviluppato un’alternativa amica dell’ambiente: una bioplastica di origine vegetale chiamata PEF che non utilizza derivati del petrolio, è completamente riciclabile e nel suo ciclo di vita riduce fino al 70% le emissioni di CO2.
Grazie a questo risultato, Gert-Jan Gruter è stato nominato fra i finalisti dell’European Inventor Award 2017 nella categoria Piccole e medie imprese. I vincitori della 12ª edizione del premio saranno annunciati nel corso di una cerimonia che si terrà a Venezia il 15 giugno.
«Da tempo la ricerca si pone l’obiettivo di creare materiali plastici basati su amidi (gli zuccheri presenti nelle piante) ma Gert-Jan Gruter ha sviluppato un nuovo metodo economicamente fattibile anche su scala commerciale» ha spiegato il Presidente dello European patent Office, Benoît Battistelli, annunciando i finalisti dello European Inventor Award 2017, «la sua invenzione è un importante passo avanti nella riduzione dell’impatto ambientale delle plastiche e dimostra che attraverso l’innovazione possiamo affrontare con successo alcune delle sfide più importanti».

Bisogno di nuove plastiche
Ogni anno, 300 milioni di tonnellate di plastica sono utilizzati nei modi più diversi tanto che oggi diviene difficile immaginare come sarebbe il mondo senza questi versatili polimeri. Gert-Jan Gruter si è occupato per molti anni della ricerca sulle plastiche convenzionali (quelle derivate dal petrolio) e ha lavorato con alcune delle più grandi aziende chimiche mondiali. Conoscendo l’onere ambientale che l’estrazione e la raffinazione del petrolio fa pesare sul pianeta, Gruter si è posto l’obiettivo di scoprire materiali alternativi che potessero essere utilizzati su larga scala».

«Per uscire dalle fonti fossili e usare plastiche sostenibili dobbiamo partire dalle biomasse», dice Gruter, «ma per questo occorrono nuovi materiali: solo così potremmo operare un cambiamento». Gruter si è concentrato sul PET (sigla di polietilentereftalato), il quarto polimero più adoperato nel mondo, utilizzato nelle ubique bottiglie di plastica. Fin dall’inizio del secolo scorso si è teorizzata la possibilità di creare dei sostituti vegetali del PET ma non si era trovato un modo efficiente per produrre su larga scala l’intermediario chimico, l’acido furandicarbossilico (FDCA). «Negli ultimi 100 anni si contano oltre mille pubblicazioni e brevetti sul FDCA», racconta Gruter, ma nessuna ricerca e nessun brevetto ha suggerito un metodo efficace per produrlo a prezzi competitivi in grandi quantità».
Gruter e il suo team hanno adottato un nuovo approccio che produce l’FDCA dagli amidi in modo efficiente; il processo che la società ha chiamato YXY, ha aperto la strada a un nuovo polimero vegetale il polietilen-furanoato (PEF).

Una alternativa verde con prestazioni migliori
Il PET è diventato il polimero di riferimento per la produzione di bottiglie grazie alla sua flessibilità, alla leggerezza e alla robustezza. Il suo concorrente vegetale PEF offre tutti questi vantaggi e qualcosa in più. Per citare una caratteristica che non dispiacerà a produttori e consumatori, il PEF ha una rigidità maggiore del PET. Questo permette di usare meno materiale e ridurre così i costi di produzione.
Il PEF è anche più robusto e blocca il passaggio di ossigeno 10 volte meglio del PET. Quindi il contenuto delle bottiglie in PEF rimane fresco più a lungo. L’anidride carbonica presente nelle bottiglie gassate traspira 5 volte di più nel PET che nel PEF. Le bottiglie in bio-PET quindi si ‘sgasano’ molto più lentamente. A questo si aggiungono i benefici ambientali e l’efficienza. Produrre bottiglie in PEF richiede il 70% di energia in meno e ha l’impatto ambientale è del 30% inferiore.

Partner di peso per il bio-PET
Fondata nel 2000 da un consorzio di imprese guidato da Royal Dutch Shell, Avantium ha affinato un forte know-how nella ricerca e sviluppo, offrendo alle aziende partner servizi di ricerca nel settore chimico. Questa esperienza ha permesso all’azienda di sviluppare tecnologie innovative come il PEF e il processo YXY, licenziando la tecnologia per una sua produzione su larga scala. Nel marzo 2017 Avantium è stata quotata in Borsa raccogliendo 103 milioni di euro di capitale e ottenendo una valutazione di 310 milioni.
La società, che oggi ha 150 addetti, è molto avanti nella strada che renderà il PEF una alternativa ampiamente accettata al PET. Già dal 2011 esiste un impianto pilota. Per portare la tecnologia sul mercato, Avantium ha stretto partnership con diversi leader nel settore alimentare e della produzione di bottiglie e, nel 2016, ha formato una joint venture con BASF per la produzione e il marketing del PEF.
Le due società stanno progettando un impianto di produzione su scala industriale ad Anversa, in Belgio, che potrà produrre 50 mila tonnellate all’anno. L’obiettivo è portare le bottiglie in PEF sul mercato nel 2021 e assicurarsi una presenza nel mercato mondiale della produzione di bottiglie che vale 32-37 miliardi di euro annui.

Maestro delle bioplastiche
Dopo aver conseguito un PhD in Chimica organometallica presso la Vrije Universiteit di Amsterdam, Gruter ha iniziato la sua carriera in DSM Research come leader di un gruppo incaricato nella ricerca sui catalizzatori per polioleofine. È entrato nel 2000 in Avantium come Vicepresidente per le tecnologie e dal 2004 a oggi è il Chief Technology Officer della società.
Gruter è autore o co-autore di 30 pubblicazioni scientifiche e oltre 100 brevetti o domande di brevetto in Europa e nel mondo lo citano come inventore o co-inventore. Gruter fa parte di diversi Consigli di amministrazione, Consigli di esperti, gruppi di consulenza strategica e comitati di programmazione nel settore pubblico come in quello privato. Grazie alle innovazioni di Gruter nel settore delle bioplastiche, Avantium ha ottenuto un gran numero di riconoscimenti e premi come lo Innovation in Bioplastics Award nel 2001; è stata definita European Cleantech Company del decennio 2005-2014, ed è entrata recentissimamente nel novero delle Global Clean Tech 100’s.

Fonti aggiuntive
Una opportunità per immaginare nuovi prodotti
Il PEF permette ai produttori di ‘andare leggeri’ con i loro prodotti. I risparmi nei costi e nel materiale potrebbero portare a disegni ancora più innovativi. Società come Procter & Gamble, Evian e Canon hanno ottenuto delle licenze per l’utilizzo del PEF in settori come i prodotti per l’igiene, i film e le bottiglie.

Contatti:
Jana Mittermaier
Director External Communications
European Patent Office
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Rainer Osterwalder
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