La particolarità dell’inquinamento causato dalla plastica è data dalla sua scomposizione in micro- e nano-plastiche. Non si vedono ad occhio nudo ma si accumulano ugualmente nell’ambiente. Questo problema è stato preso in considerazione solo di recente. La scoperta di microplastiche nell’organismo umano e negli alimenti, oltre che negli animali e sulla vegetazione marina, ha suscitato l’interesse della comunità scientifica e dell’opinione pubblica. Di conseguenza, sono scesi in campo anche i legislatori di vari paesi e dell’Unione Europea al fine di adottare misure che ne limitano il rilascio nell’ambiente. Pertanto, la plastica è una delle più utili e pericolose invenzioni dell’uomo.
Ma andiamo per ordine. Partiamo dalla sua invenzione.
I primi prodotti in plastica (come la celluloide) risalgono alla fine del XIX secolo. Ma è solo nella seconda metà del XX secolo che iniziano a diffondersi su scala globale.
La plastica è usata in sostituzione di molti altri materiali come il legno, la carta, il vetro e i metalli.
Le caratteristiche che la rendono idonea a svariati impieghi in diversi settori sono riassunte nell’immagine seguente.
Sono proprio queste qualità che hanno determinato la rapida crescita della produzione mondiale di plastica. Se negli anni ’50 del secolo scorso se ne producevano circa 1,7 tonnellate all’anno, oggi si parla di più di 350 milioni di tonnellate all’anno.
Il termine plastica (dal greco “plastikos“) significa proprio “adatto ad essere modellato”. È un materiale molto malleabile che può acquistare qualsiasi forma.
Tutto ebbe inizio intorno al 1860 per salvare gli elefanti
In quel periodo era molto diffuso il gioco del biliardo, le cui palle erano realizzate in avorio. Quest’ultimo veniva ricavato proprio dalle zanne degli elefanti. Tuttavia, procurarsi le zanne non era tanto facile e questo le rendeva molto costose. Senza trascurare che con queste pratiche venivano decimati interi gruppi di elefanti. La situazione iniziò a cambiare nel 1863, quando una fabbrica di New York decise di offrire 10 mila dollari all’inventore di un materiale in grado di sostituire l’avorio. Caratteristica essenziale: doveva essere economico.
Nel 1870 due americani, i fratelli Hyatt, brevettarono la formula della celluloide: un mix di canfora, azoto e cellulosa. Ebbe un immediato successo, anche presso i dentisti che iniziarono ad usarla per le impronte dentarie. Essendo un materiale resistente, i due fratelli avviarono una fabbrica per la creazione di penne in celluloide. Per testarne l’indistruttibilità, negli anni ’20 del secolo scorso, ne gettarono una dall’Empire State Building e successivamente un’altra in una valle del Grand Canyon. Entrambe toccarono terra completamente intatte.
Ma un limite la celluloide ce l’aveva. Era un materiale altamente infiammabile.
La plastica è una delle più importanti invenzioni dell’uomo: il 1900 è stato il suo secolo
Nel 1909 il chimico belga-americano Leo Baekeland creò la bachelite, una sostanza composta da fenolo e formaldeide. Si poteva modellare sfruttando il calore e una volta raffreddata non poteva più cambiare forma. È usata ancora oggi, ad esempio per la creazione dei manici delle pentole. La bachelite è quindi la prima plastica termoindurente, cioè che diventa dura con il calore. Fu brevettata nel 1910.
Sembrava perfetta, ma anche la bachelite aveva un difetto. Nel tempo formava delle crepe che ne compromettevano la struttura.
Nello stesso periodo, Brandenberger inventò il cellophane, un materiale a base cellulosica prodotto in fogli sottilissimi e flessibili.
Nel 1913 Eugen Baumann brevettò il polivinilcloruro PVC. Noto anche come vinile, ebbe un notevole sviluppo negli anni ’60 quando iniziò ad essere usato in campo edile. Oggi, è diventato una scelta obbligata per molti settori, da quello sanitario ai trasporti, grazie alla sua resistenza alle temperature estreme e alle sostanze chimiche.
Negli anni ’30, il chimico tedesco Walter Bauer inventò il polimetilmetacrilato. Per gli amici: il plexiglass. Si tratta di un materiale infrangibile e molto trasparente. Durante la seconda guerra mondiale fu usato per costruire i cupolini degli aerei da caccia. Oggi, invece, è usato per fabbricare i vetri di sicurezza.
La prima plastica ad essere impiegata nell’industria tessile fu il nylon (poliammide). Sintetizzato nel 1935 da Wallace Carothers è impiegato nella produzione di calze da donna e paracadute. Il nylon apre le porte alle cosiddette “fibre sintetiche”. Due anni dopo fu inventato il poliuretano, una fibra in grado di competere con il nylon.
PET: il polimero plastico più famoso
Negli anni ’40, Rex Whinfield e James Tennant Dickson brevettarono il polietilene tereftalato (PET). Inizialmente impiegato nell’industria tessile e noto come pile, venne introdotto nell’industria alimentare solo negli anni ’70. Precisamente nel 1973, quando Nathaniel Wyeth brevettò la bottiglia in PET come contenitore per le bevande gassate. Oggi, la bottiglia inventata da Wyet è lo standard per il confezionamento delle acque minerali e delle bibite.
La cosiddetta fòrmica compare negli anni ’50. È composta da resine di melammina-formaldeide ed è impiegata per la produzione di laminati per l’arredamento e stoviglie a basso costo. Nello stesso decennio, Giulio Natta inventa il polipropilene (‘Moplen’), usato per produrre stoviglie, giocattoli e arredi.
Dagli anni ’60 la plastica si afferma come un materiale insostituibile per la vita quotidiana. Inizia a trovarsi ovunque nelle case, dai mobili ai complementi d’arredo. Conquista anche il settore della moda, del design e dell’arte.
La plastica oggi: i tecnopolimeri
Oggi siamo nell’era dei tecnopolimeri. Sono polimeri plastici con elevata resistenza sia termica che meccanica. Alcuni di questi sono usati soprattutto per la produzione di materiali di laboratorio, come il polimetilpentene (PMP o TPX), perché resistente alla sterilizzazione. Le poliammidi sono resine termoindurenti che non si alterano se sottoposte per lunghi periodi a temperature elevate (fino a 300°C). Trovano impiego nell’industria automobilistica, dalle componenti del motore ai forni a microonde. Altri tecnopolimeri della plastica sono impiegati per la produzione dei caschi spaziali degli astronauti, per le lenti a contatto e per gli scudi antiproiettile.
La plastica è una delle più utili invenzioni dell’uomo: i dati della sua produzione industriale lo dimostrano
Sebbene siano prodotti centinaia di polimeri sintetici, oltre il 65% della produzione di plastica riguarda un numero ristretto di essi. Tra questi ci sono il polietilene (PE), il polipropilene (PP), il polietilene tereftalato (PET) e il polistirene (PS), comunemente chiamato polistirolo. Invece, il 18% della produzione mondiale riguarda due classi di polimeri: i poliuretani (PU) e le poliammidi (PA).
Non solo polimeri plastici
Generalmente i prodotti di plastica non sono formati totalmente dal solo polimero. Essi, infatti, contengono anche vari additivi che ne modificano le proprietà chimiche e fisiche. Queste sostanze sono aggiunte intenzionalmente per migliorarne le caratteristiche. Per non parlare poi dei residui dei processi di lavorazione ed eventualmente di contaminati esterni. Nel complesso, quindi, le plastiche sono prodotti tutt’altro che semplici. Tale caratteristica complica la loro interazione con l’ambiente e ne rende difficile lo smaltimento e il riciclo. Esistono centinaia di additivi per le plastiche. Tuttavia, possono essere classificati in base alle loro funzioni ed i loro effetti.
La plastica è una delle più utili invenzioni dell’uomo: lo dimostrano i suoi vari impieghi
La plastica è usata principalmente per il confezionamento di prodotti, dal cibo ai semilavorati industriali. In questi casi si utilizzano soprattutto PE, PP, PET e PS. Nel settore dell’edilizia è usato principalmente il PVC, ad esempio per la costruzione delle tubature.
Per non parlare dell’industria tessile che impiega grandi volumi di plastica: il PA (come il Nylon), il PU (come lo Spandex), il PE e il PP (poliolefine isolanti). Infine il PET è usato per i tessuti non tessuti.
Poi ci sono le industrie che la utilizzano per la creazione di prodotti di consumo, come quelli usa e getta. In particolare, sono usati grandi volumi di PE, PP, PS e PET.
I prodotti di plastica hanno vita breve
La maggior parte dei prodotti di plastica è utilizzata per un periodo di tempo molto breve. Altrettanto velocemente diventa un rifiuto. Basta pensare alle confezioni, il cui tempo di impiego è meno di un anno. Invece, per tutti gli altri prodotti – eccetto quelli usati nell’edilizia – si stima un tempo di utilizzo medio di 5 anni.
Come si smaltiscono i rifiuti plastici? Cosa accade in seguito alla degradazione delle plastiche in pezzetti di dimensioni minori? Le risposte nel prossimo articolo.
Bibliografia:
- Plastics Additives and Testing, 2013, Muralisrinivasan Natamai Subramanian, John Wiley & Sons Inc, ISBN:9781118118900
- PlasticsEurope, Plastics – The Facts 2014/2015: An analysis of European plastics production, demand and waste date. Association of Plastic Manufacturers 2015
- www.corepla.it/storia-della-plastica
- Geyer R, Jambeck JR, Law KL. Production, use, and fate of all plastics ever made. Sci Adv. 2017 Jul 19;3(7):e1700782. doi: 10.1126/sciadv.1700782. PMID: 28776036; PMCID: PMC5517107
- Oktavilia Shanty , Mita Hapsari , Firmansyah , Andryan Setyadharma , Indah Fajarini Sri Wahyuningsum Plastic Industry and World Environmental Problems E3S Web of Conferences 202, 05020 (2020) https://doi.org/10.1051/e3sconf/202020205020
Crediti immagini:
- Immagine in evidenza: https://pixabay.com/it/illustrations/inquinamento-ambiente-plastica-8252584/
- Figura 1 : Immagine creata con Canva da Elisabetta Cretella
- Figura 2 : Immagine creata con Canva da Elisabetta Cretella
- Figura 3 : Immagine creata con Canva da Elisabetta Cretella
- Figura 4 : Tabella creata da Elisabetta Cretella
