Sacchetti di carta più resistenti, riutilizzati ripetutamente e poi riciclati per produrre biocarburanti, potrebbero essere il futuro

19 aprile 2023

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di Jeff Mulhollem, Pennsylvania State University

Mentre il mondo cerca modi per ridurre l’uso della plastica, come i sacchetti di plastica monouso, un nuovo studio condotto da ricercatori della Penn State dimostra un processo per rendere i sacchetti di carta più resistenti, soprattutto quando si bagnano, per renderli un’alternativa più praticabile.

Secondo il ricercatore Daniel Ciolkosz, professore associato di ingegneria agricola e biologica, lo studio suggerisce un processo per creare sacchetti di carta sufficientemente resistenti da poter essere utilizzati più volte e poi scomposti chimicamente mediante un trattamento alcalino da utilizzare come fonte per la produzione di biocarburante.

"Una volta terminato l'uso primario di questi prodotti di carta, utilizzarli per scopi secondari li renderà più sostenibili", ha affermato. "Il riciclaggio e la riduzione dei rifiuti di carta aiutano anche a ridurre il totale dei rifiuti solidi destinati alle discariche. Questo è un concetto che riteniamo che la società dovrebbe prendere in considerazione."

La ricercatrice capo Jaya Tripathi, che questa primavera si laureerà alla Penn State con un dottorato in sistemi biorinnovabili e ha accettato una posizione presso il Joint BioEnergy Institute in California, ha ideato un processo innovativo in cui la cellulosa nella carta viene torrefatta, o arrostita in un'atmosfera di ossigeno. -ambiente deprivato, per aumentare notevolmente la sua resistenza alla trazione quando è bagnato.

I sacchetti di carta sono un’alternativa popolare ai sacchetti di plastica per ridurre l’impatto ambientale causato dall’uso della plastica, ha spiegato, ma i sacchetti di carta hanno una durata di vita breve a causa della loro scarsa durata, in particolare se bagnati. E un sacchetto di carta deve essere riutilizzato più volte per ridurre il suo potenziale di riscaldamento globale al di sotto di quello del tradizionale sacchetto di polietilene ad alta densità, ha aggiunto Tripathi.

"Il riutilizzo è principalmente governato dalla resistenza del sacchetto, ed è improbabile che un tipico sacchetto di carta possa essere riutilizzato il numero di volte richiesto a causa della sua bassa durata una volta bagnato", ha affermato. "L'utilizzo di costosi processi chimici per migliorare la resistenza all'umidità diminuisce le caratteristiche ecologiche ed economiche della carta per le applicazioni commerciali, quindi è necessario esplorare tecniche non chimiche per aumentare la resistenza all'umidità dei sacchetti di carta. La torrefazione potrebbe essere la risposta."

Poiché la torrefazione diminuiva la resa di glucosio nella carta, ha poi trattato la carta con una soluzione di idrossido di sodio, nota anche come lisciva o soda caustica, che ne aumentava la resa di glucosio, rendendola una fonte migliore per la produzione di biocarburanti.

Nei risultati recentemente pubblicati su Resources, Conservation and Recycling, utilizzando la carta da filtro come mezzo, i ricercatori hanno riferito che la resistenza alla trazione a umido della carta è aumentata del 1.533%, 2.233%, 1.567% e 557% dopo la torrefazione per 40 minuti a 392 gradi Fahrenheit, 428 F, 464 F e 500 F, rispettivamente.