Un team di ricercatori della University of Southern California ha ideato un sostituto della plastica che si degrada naturalmente in mare, offrendo una nuova speranza nella lotta contro i rifiuti oceanici. L’inquinamento marino è una delle maggiori sfide ambientali del XXI secolo. Secondo l’UNESCO, l’80% dell’inquinamento degli oceani proviene dalla plastica, un materiale che, a causa della sua durata, si disintegra in microplastiche che possono danneggiare la fauna marina, oltre a minacciare la salute umana attraverso la catena alimentare. Questo problema è aggravato dalla crescente produzione di plastica monouso che, nonostante gli sforzi globali per ridurne l’uso, continua a essere una delle principali fonti di inquinamento. Tuttavia, una nuova ricerca condotta da un gruppo di ingegneri biomedici della University of Southern California (USC), guidato dalla professoressa Eun Ji Chung, potrebbe rappresentare un cambiamento significativo nella lotta contro i rifiuti di plastica. In un recente studio, il team ha sviluppato un sostituto biodegradabile della plastica, basato su un minerale presente nei gusci delle conchiglie, che si degrada naturalmente in acqua salata, offrendo una valida alternativa alla plastica convenzionale.
L’importanza di trovare un sostituto della plastica
Grazie alle sue proprietà uniche, la plastica ha trasformato interi settori industriali ed è diventata uno dei materiali più utilizzati al mondo. Tuttavia, la sua resistenza alla decomposizione nell’ambiente l’ha resa una minaccia persistente per gli ecosistemi marini.
Ogni anno, milioni di tonnellate di plastica finiscono negli oceani, dove rimangono per centinaia di anni, compromettendo la biodiversità marina e contribuendo alla creazione di isole di plastica galleggianti, come la famosa grande chiazza di rifiuti del Pacifico.
Secondo i dati forniti dall’UNESCO, l’inquinamento da plastica è responsabile della morte di migliaia di specie marine che ingeriscono o rimangono intrappolate nei rifiuti di plastica, mettendo a rischio l’equilibrio degli ecosistemi marini.
La ricerca dell’USC mira proprio a ridurre questo impatto ambientale. Il team, guidato da Eun Ji Chung, professore titolare presso la USC Viterbi School of Engineering, ha sfruttato la propria esperienza nel campo dei biomateriali per sviluppare un materiale biodegradabile con proprietà simili a quelle della plastica, ma con un grande vantaggio: la sua capacità di degradarsi rapidamente in ambiente marino.
Come ha spiegato la stessa Chung, il lavoro è nato da una crescente preoccupazione per l’impatto che i materiali plastici monouso, come mascherine e guanti, hanno avuto durante la pandemia di COVID-19, aumentando l’accumulo di rifiuti plastici negli oceani. Attraverso la ricerca, Chung e il suo team hanno iniziato a esplorare come sostituire queste plastiche dannose con alternative in grado di degradarsi in modo più sicuro.
La scoperta: una plastica ricavata dai gusci marini
La chiave del successo di questo nuovo materiale risiede nell’uso del carbonato di calcio, un minerale presente in abbondanza nei gusci marini. Questo minerale, combinato con un polimero biodegradabile approvato dalla FDA, come il POC (polimero di ottanediolo-citrato), forma una struttura plastica che conserva le proprietà essenziali di resistenza e flessibilità della plastica tradizionale.
La combinazione di questi elementi crea un materiale chiamato POC-CC, una plastica che, a differenza delle sue controparti convenzionali, è completamente biodegradabile in acqua marina.
Il team di ricerca ha utilizzato questo materiale per creare prototipi, come i tradizionali anelli di plastica che sostengono le lattine di bevande. Questi anelli, spesso responsabili della morte di animali marini che vi rimangono impigliati, sono stati realizzati con la nuova plastica POC-CC.
Come spiegato da Chung, il materiale risultante non solo mostra un’elevata resistenza, ma si degrada rapidamente in acqua salata senza rilasciare microplastiche né alterare il pH dell’acqua, rendendolo un’opzione valida per sostituire la plastica monouso che finisce per inquinare gli oceani.
Test in condizioni reali: efficienza e biocompatibilità
Per verificare l’efficacia della loro scoperta, i ricercatori della USC hanno condotto una serie di test in condizioni simulate di acqua marina. Per un periodo di sei mesi, hanno osservato il comportamento del POC-CC in diverse concentrazioni di carbonato di calcio, analizzando il tasso di degradazione del materiale e il suo impatto sull’ambiente marino.
I risultati dei test sono stati sorprendenti. Come affermato dai ricercatori, il materiale si è degradato in modo significativo all’aumentare del contenuto di POC e, cosa più importante, non ha alterato il pH dell’acqua, rendendolo sicuro per gli organismi marini.
Inoltre, il materiale si è dimostrato completamente biocompatibile con i microrganismi marini. Per dimostrarlo, il team ha incubato alghe verdi, come la Scenedesmus sp., insieme al POC-CC in acqua marina simulata per sei mesi, osservando un’elevata vitalità cellulare.
Secondo le proiezioni dei ricercatori, questo materiale potrebbe essere utilizzato per fabbricare prodotti come cannucce biodegradabili, che sarebbero più resistenti di quelle in bambù o carta e più sicure di quelle riutilizzabili in metallo, offrendo un’alternativa sostenibile e più rispettosa dell’ambiente.
Sfide e futuro della ricerca
Sebbene i risultati iniziali siano promettenti, il team della USC Viterbi continua a lavorare per perfezionare il materiale. Eun Ji Chung ha spiegato che uno degli obiettivi principali è migliorare la velocità di degradazione della plastica in modo che si decomponi ancora più rapidamente in ambienti marini, senza comprometterne la resistenza per applicazioni industriali.
Inoltre, sono in fase di valutazione altre applicazioni per il materiale, che potrebbero includere imballaggi, involucri e altri prodotti usa e getta che tradizionalmente contribuiscono all’inquinamento da plastica.
La ricerca ha ricevuto il sostegno dell’USC Sea Grant, un’associazione federale-statale-universitaria che finanzia ricerche volte a risolvere i problemi derivanti dalla gestione delle risorse naturali nelle zone costiere urbane. Questo sostegno è fondamentale per continuare a progredire nello sviluppo di soluzioni innovative che possano fare una differenza tangibile nella lotta contro l’inquinamento marino.
Un passo incoraggiante nella lotta contro l’inquinamento marino
La scoperta di una plastica biodegradabile a base di carbonato di calcio proveniente dai gusci marini rappresenta un significativo passo avanti nella ricerca di alternative alla plastica convenzionale.
Grazie alla sua capacità di degradarsi rapidamente in mare senza causare danni alla fauna marina, questo nuovo materiale potrebbe essere fondamentale per ridurre l’inquinamento degli oceani e promuovere un futuro più sostenibile.
Come ha concluso Eun Ji Chung, c’è ancora molto lavoro da fare, ma i risultati ottenuti finora offrono una nuova speranza nella lotta per la conservazione degli ecosistemi marini e la protezione della vita nei nostri oceani.
