Gli esseri umani sono dipendenti dalla plastica in modo allarmante – e la situazione peggiora costantemente. Negli Stati Uniti solo il 14% della plastica viene raccolta e appena il 5% viene effettivamente riciclata, quindi il 95% dei rifiuti plastici finisce nel sistema monouso e di conseguenza nelle discariche – o peggio ancora – negli oceani. Come ha evidenziato la Ellen MacArthur Foundation, entro il 2050 ci sarà più plastica che pesci negli oceani del mondo, se non cambierà qualcosa presto.
Questa è chiaramente una situazione catastrofica che richiede urgentemente soluzioni economicamente accessibili e scalabili. I tentativi di ridurre l’uso della plastica e potenziare i programmi di riciclaggio affronteranno la situazione solo fino a un certo punto. Ciò di cui abbiamo urgente bisogno è una riprogettazione del sistema e uno spostamento fondamentale verso le materie prime utilizzate nell’intera produzione di plastica.
Come si è scoperto, fortunatamente la canapa ha le caratteristiche necessarie per rispondere a questa richiesta di cambiamento. L’olio di canapa, la lignina, le fibre di canapa e i canapuli non sono solo incredibilmente versatili, ma possono anche essere prodotti in modo eccezionalmente economico e redditizio. Queste impressionanti materie prime di canapa possono essere utilizzate per creare migliaia di prodotti diversi, come bioplastiche, biopolimeri o biocompositi. Dopo che la canapa non è stata coltivata commercialmente negli Stati Uniti per più di 78 anni, le attuali tendenze verso la legalizzazione della coltivazione di canapa industriale stanno creando nuove opportunità economiche per questa pianta versatile. Tuttavia, affinché la canapa possa finalmente avere un impatto positivo sull’inquinamento ambientale come ci si aspetta, è ancora necessaria una completa legalizzazione a livello federale, così come sussidi e investimenti statali per stimolare la nuova crescita.
Le plastiche di fibra di canapa sostituiranno già frazioni delle plastiche a base di petrolio in futuro, anche se ci sono segnali che indicano un passaggio completo delle grandi aziende, poiché le plastiche di fibra di canapa non sono solo più forti, ma anche molto più leggere e inoltre prive di sostanze nocive. Case automobilistiche come BMW e Mercedes-Benz utilizzano attualmente bioplastiche a base di canapa per l’isolamento dei rivestimenti delle porte e degli interni. Nella nuova BMW i3, la canapa è stata utilizzata per aumentare le prestazioni, da un lato per risparmiare peso e dall’altro per soddisfare le esigenze estetiche del design. Il designer Benoit Jacob è convinto che l’uso di materiali naturali come la canapa conferisca all’interno della i3 un’atmosfera come „un piccolo loft su ruote“. Fortunatamente, questi due produttori di auto non sono le uniche aziende che puntano sui biomateriali a base di canapa. Oltre a loro, c’è una moltitudine di start-up entusiasmanti che colgono l’opportunità di fare protezione ambientale e allo stesso tempo trarne profitto.
Questo articolo fornirà una panoramica del panorama aziendale attuale riguardo alle bioplastiche e ai biomateriali di fibra di canapa in Nord America.
Una giovane azienda chiamata c2renew con sede a Fargo, North Dakota, sviluppa materiali biocompositi orientati alle prestazioni che offrono un’alternativa verde a prezzi stabili. Grazie alla loro grande competenza in fatto di biomateriali, riempiono una nicchia nel settore dei materiali compositi industriali, il che è unico se si considera il posto che l’azienda occupa nella catena di fornitura. Dopo aver iniziato a produrre parti in plastica biocomposita su misura per grandi aziende come John Deere, Bobcat, Appareo e Toshiba, inizialmente dovettero constatare che queste grandi aziende fondamentalmente davano importanza solo alla loro competitività sui costi; ma ora che anche loro si affidano al cambiamento e prestano più attenzione al tema della sostenibilità, il valore aggiunto ecologico acquisisce ugualmente importanza per loro.
L’apprezzamento della sostenibilità è qualcosa che le piccole aziende innovative e responsabili e le start-up non solo vivono, ma che inoltre li aiuta anche a ottenere il successo. Earthkind, per esempio, un marchio emergente che vende tutti i tipi di deodoranti per ambienti e repellenti per insetti naturali, si è rivolta a c2renew per aiuto per produrre un prodotto performante e attraente in plastica biocomposita. Un altro esempio di start-up che lavora con c2renew è un’azienda chiamata 3DFUEL, che produce filamenti per stampanti 3D. Insieme hanno creato tre diversi tipi di filamento da bioplastica: „Entwinded“ dalla canapa, „Wound up“ dai rifiuti di caffè e „Buzzed“ dai rifiuti di birrificio.
Un’azienda con sede in Texas chiamata Greenspring Technologies usa proprio questo filamento „Entwined“ di bioplastica di canapa per produrre penne aziendali e altri gadget, come plettri per chitarra. Il proprietario Mark Linday dice che sono già passati allo stampaggio a iniezione delle penne di plastica di canapa e inoltre che una delle loro penne è stata recentemente utilizzata per firmare la nuova legge sulla canapa in Pennsylvania.
Il co-fondatore e CTO di c2renew, Dr. Chad Ulven, è professore associato alla North Dakota State University e lavora come ricercatore nel Center for Sustainable Materials Science – un approccio di ricerca alla NDSU che è stato finanziato dalla National Science Foundation per cinque anni. L’obiettivo strategico principale è sviluppare e introdurre un approccio trasformativo allo sviluppo di materiali sostenibili che deriva da materiali agricoli per sostituire i materiali polimerici petrolchimici nell’uso quotidiano. Si tratta di un grande gruppo di scienziati che provengono dall’ingegneria agricola, dalla chimica, dall’ingegneria meccanica e da altri settori.
La ricerca sui materiali e la standardizzazione della produzione sono passi importanti nella rivoluzione per la produzione di bioplastiche. È chiaro che sarà la generazione più giovane di imprenditori a portare questi prodotti sul mercato, come i neolaureati della Leeds School of Business all’Università del Colorado e fondatori di Sana Packaging, James Eichner e Ron Basak-Smith. Meno di un anno fa, i giovani imprenditori hanno avviato la loro azienda per imballaggi in plastica di canapa come progetto universitario durante i loro studi. Ma presto furono ammessi al Canopy Boulder Accelerator Program. Da quando i due hanno completato con successo simultaneamente l’università e l’Accelerator Program nel maggio 2017, sono impegnati a tempo pieno nel far avanzare la loro azienda. Sana Packaging si concentra sulla produzione di soluzioni di imballaggio attraenti, ecosostenibili e sicure per il mercato della cannabis medica e per il consumo ricreativo di cannabis. In questa nicchia di mercato, i due sono di gran lunga leader di mercato. Sono convinti che questa posizione li aiuterà a reinvestire ed espandere in altri mercati in futuro.
Sunstrand, un’altra azienda tecnicamente avanzata per biomateriali, sta facendo un lavoro impressionante a Louisville, Kentucky. Sunstrand è il fornitore premium di biomateriali per applicazioni tecniche negli Stati Uniti. Il CEO Trey Riddle e il suo team affermano di aver perfezionato il processo industriale per la rimozione della corteccia, rispettivamente di fornire la migliore attrezzatura di decorticazione per separare canapuli e fibre. Conducono inoltre ulteriori processi per soddisfare le specifiche di produzione legate ai materiali. Sunstrand fornisce produttori a monte nel settore della progettazione di prodotti.
I prodotti e i processi di Sunstrand sono progettati per fornire costantemente materiali di alta qualità che sono compatibili con le più diverse applicazioni. Il loro focus è sulla produzione in serie di materie prime per le industrie di produzione di plastiche, materiali polimerici e non tessuti. Acquistando i loro materiali localmente e creando tecnologie di lavorazione innovative, consentono ai produttori di immettere sul mercato prodotti performanti, attraenti e sostenibili. Prima di Sunstrand non si pensava fosse possibile sostituire un giorno i materiali tradizionali.
Attualmente Sunstrand sta lavorando su un progetto pilota: una macchina di lavorazione che gestisce 3.000 tonnellate annualmente. Tuttavia, è previsto di costruire in futuro impianti di trattamento per 22.000 tonnellate annualmente su scala industriale.
L’azienda tecnologicamente forse più avanzata negli Stati Uniti per la lavorazione di bioplastiche è PureVision Technology, Inc. Un’azienda tecnologica di bioraffinerie di 24 anni che ha fondato la filiale PureHemp con tecnologie di raffinazione esclusive e globali e diritti di mercato per la produzione di materie prime e prodotti a base di canapa. PureHemp ha già testato in un progetto pilota la sua invenzione di un reattore continuo controcorrente, la tecnologia „CCR“, che ha fornito risultati estremamente soddisfacenti. È previsto di produrre quest’anno un CCR da quattro tonnellate nel quadro commerciale gestibile per iniziare finalmente la costruzione di un CCR per 40 tonnellate giornaliere alla fine del 2018 o all’inizio del 2019. L’uso della tecnologia CCR di PureHemp darà al settore economico emergente un considerevole aumento di valore, poiché attraverso di essa può essere utilizzata l’intera pianta di canapa per la produzione di prodotti a base di canapa. Con l’aiuto della tecnologia PureHemp CCR possono essere prodotti, oltre a quelli tradizionali, anche prodotti di canapa innovativi, specificamente polpa, lignina, zucchero ed estratti.
La canapa può in futuro essere utilizzata anche per la produzione di materiali che vanno oltre plastiche, polimeri e materiali compositi. Scienziati a NYC e anche altrove hanno già utilizzato con successo la canapa nella produzione di alternative per nanotubi di carbonio da grafene, che chiamano HempPhene. A seconda di come viene prodotto HempPhene, possiede la proprietà di essere 100 volte più forte e 1.000 volte più leggero dell’acciaio. Ma la cosa più affascinante è che HempPhene può essere prodotto per una frazione dei costi necessari per la produzione manuale di grafene, poiché la pianta fa la maggior parte del lavoro per noi. È molto possibile che presto ci imbatteremo in infrastrutture all’avanguardia basate su HempPhene: ponti, grattacieli e molto altro potrebbero quindi essere fatti di canapa.
In sintesi, è divertente immaginare un futuro in cui la plastica non è più qualcosa di cattivo. Ma se vogliamo vivere in una tale realtà, come consumatori dobbiamo non solo richiedere l’adozione e la diffusione di bioplastiche a base di canapa, ma anche aspettarci e supportarle. Esiste la possibilità di spostare le vie dell’industria e utilizzare persino l’economia per proteggere l’ambiente, invece di distruggerlo.
Di Thatcher Michelsen, fondatore di EatMoreHemp e Hemp3D
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