Se l’istituzione di un premio può essere presa a indicatore della maturità di un settore, considerando che “Bio-based Material of the Year” è giunto quest’anno all’ottava edizione, quello dei materiali derivati da materie prime di origine biologica ne esce ben rappresentato. 

La competizione promossa dall’istituto di ricerca tedesco è finalizzata a segnalare i nuovi prodotti che la ancora giovane industria dei biomateriali rende disponibili, individuati tra quelli che sono stati lanciati sul mercato o hanno trovato un’applicazione industriale nel corso degli ultimi 12 mesi.

La selezione avviene con una prima fase di esame delle candidature da parte del comitato scientifico del premio, che porta a restringere il numero dei concorrenti a sei.

Quest’anno a entrare nella selezione finale per l’assegnazione del premio è stato un campione di aziende molto “tedescocentrico”, con la Germania rappresentata da ben quattro aziende. 

Bayer MaterialScience (Germania) ha candidato Desmodur® eco N, un nuovo poliisocianato alifatico privo di solventi e il primo agente reticolante poliuretanico a base biologica a essere immesso sul mercato. Trova utilizzo nel settore dei rivestimenti per auto ad alte prestazioni, dove le vernici poliuretaniche stabiliscono lo standard più elevato in termini di qualità, efficienza e durata. Questo agente reticolante si basa su un nuovo isocianato, il pentametilene diisocianato, il cui contenuto di carbonio proviene per il 70% da biomassa.

Desmodur® eco N

La EcoTechnilin è un’azienda leader nell’impiego di fibre vegetali per la produzione di tessuti-non tessuti tecnici, con stabilimenti in Francia e Gran Bretagna. I campi d’applicazione dei suoi prodotti vanno dall’allestimento interno dei veicoli all’edilizia (sottofondi per pavimentazioni, rivestimenti murali e altro), ai pannelli compositi per varie applicazioni ecc. Il materiale innovativo proposto nel quadro del “Bio-based Material of the Year” è FibriRock, un pannello sandwich con struttura a nido d’ape che combina le prestazioni ignifughe del tessuto preimpregnato lino/bioresina a quelle di rigidità offerte dalla fibra di basalto (un sostitutivo dell’amianto privo però delle caratteristiche di pericolosità per la salute). L’utilizzo del prodotto avviene nell’industria aeronautica e nel trasporto su ferro.

FibriRock

Evonik (Germania, uno dei maggiori gruppi chimici al mondo) ha presentato poliammide 12 “bio”, un materiale plastico ad alte prestazioni ottenuto al 100% da risorse rinnovabili (olio di palmisti, semi della palma da olio Elaeis guineensis). Si tratta ancora, come nel caso del Desmodur, di un materiale che si propone come alternativa agli analoghi prodotti di derivazione petrolchimica. Grazie alle sue proprietà il poliammide 12 è il materiale più indicato per una vasta gamma di prodotti ad alte prestazioni in numerose applicazioni: rivestimenti per il settore degli autoveicoli, tubature di grande volume nel settore petrolifero e del gas, prodotti medicali (cateteri) e componenti stampate a iniezione, come giranti per pompe o alloggiamenti per valvole di controllo. L’impiego dell’olio di palma consente inoltre una semplificazione del processo di produzione del monomero (acido laurico) precursore della poliammide 12, rispetto all’analogo processo petrolchimico basato sul butadiene.

Poliammide 12

HIB Trim Part Solutions (Germania) è un’azienda attiva nel campo della componentistica per il settore dell’auto, e fornitore di pressoché tutte le case automobilistiche tedesche. Ha partecipato al premio con Nature 50, materiale plastico ottenuto da polipropilene mescolato con fibra lunga di canapa (in proporzione maggiore del 50%) e additivi. Il materiale in granuli può essere estruso e stampato a iniezione in strumenti di stampaggio seriali, il che lo rende particolarmente adatto per parti automobilistiche con ottime prestazioni al test di resilienza. La composizione di Nature 50 permette inoltre di ottenere una grande varietà di soluzioni estetiche.

Nature 50

La statunitense Invista, uno dei maggiori produttori al mondo di polimeri e fibre (e detentore del marchio Lycra), ha presentato LYCRA T 162R Fibre, l’unico filato di questo genere prodotto dal butandiolo, materiale biobased ottenuto da destrosio derivato dal mais. L’uso della materia prima rinnovabile nella realizzazione di questa nuova fibra determina minori emissioni di CO₂ e minore utilizzo di combustibili fossili rispetto all’analoga fibra prodotta utilizzando polimeri convenzionali (poliuretano). Gli impieghi della Lycra biobased sono quelli tipici del settore tessile.

LYCRA T 162R Fibre

La candidatura di twoBEars, ancora un’azienda tedesca, questa volta nel settore delle plastiche per stampa in 3D, riguardava bioFila, un filamento biodegradabile in PLA biopolimero ottenuto da materie prime rinnovabili, in cui le alte prestazioni si fondono con una resa visiva e tattile eccezionali. Nel 2009 il brevetto di Stratasys per la stampa 3D è scaduto, aprendo la strada a tutti; il mercato dei filamenti di stampa 3D ha oggi un valore stimato di 800 milioni di dollari ed è destinato a crescere di dieci volte nei prossimi 10 anni. Il materiale standard in questo settore è l’ABS e la possibilità di sostituirlo con una plastica biodegradabile fornisce una soluzione a un problema di produzione di scarti e residui che andrà ad aumentare vertiginosamente nei prossimi anni. Inoltre, l’uso del PLA permette di stampare a temperature più basse rispetto a quelle necessarie per l’ABS con un evidente vantaggio in termini di risparmio energetico.

bioFila

A eleggere i primi tre classificati è stato poi il pubblico di addetti ai lavori che ha preso parte al congresso di Colonia, oltre 200 rappresentanti di aziende (dai grandi gruppi alle startup) provenienti da quattro continenti. A spuntarla, come accennato, è stato il Desmodur® eco N, prodotto da Bayer MaterialScience.

Il nuovo prodotto messo in commercio dal colosso chimico tedesco apre infatti all’industria biobased un importante ambito nel settore automotive, finora riservato a prodotti di derivazione petrolchimica. Le vernici poliuretaniche sono a oggi infatti prodotte utilizzando prevalentemente resine sintetiche e lo sviluppo di soluzioni alternative aveva il proprio limite esattamente nell’assenza di agenti reticolanti prodotti da risorse rinnovabili. 

Inoltre, quello del coating per i veicoli è un settore dove gli standard qualitativi richiesti sono estremamente elevati e dove le prestazioni dei prodotti sono decisive per conservare il valore di beni complessi (e costosi) come i mezzi di trasporto.

I prodotti della chimica verde si dimostrano in grado di competere con i materiali convenzionali anche nei settori dove sono richieste le performance più elevate. Il premio attribuito a Desmodur si può leggere anche così.

Al secondo e al terzo posto, per la cronaca, si sono piazzati rispettivamente i prodotti di HIB Trim e di EcoTechnilin: ancora prodotti particolarmente destinati ai settori automotive, aeronautica e trasporto su ferro. Una implicita conferma di un orientamento volto a promuovere l’innovazione “bio” più spinta.

Info

Bayer MaterialScience, www.materialscience.bayer.com/en

EcoTechnilin, www.eco-technilin.com

Evonik, corporate.evonik.com/en/Pages/default.aspx

HIB Trim Part Solutions, www.hib-solutions.com/de/index.php

Invista, www.invista.com

TwoBEars, www.two-bears.eu

Immagine in alto: bioFila