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I materiali di imballaggio svolgono un ruolo cruciale nella vita quotidiana, in particolare nella conservazione, manipolazione, spedizione e stoccaggio degli alimenti. I tradizionali polimeri a base di petrolio dominano l’industria degli imballaggi in plastica, costituendo il 26% dell’uso totale dei polimeri e registrando un sostanziale aumento della produzione dal 1964. Nonostante la loro funzionalità, gli imballaggi in plastica sollevano preoccupazioni ambientali a causa delle emissioni di gas serra e dell’inquinamento derivante da uno smaltimento improprio.

Per affrontare le sfide ambientali, l’industria sta esplorando alternative rinnovabili e biodegradabili, come la plastica a base biologica, con l’obiettivo di ridurre la dipendenza da risorse non rinnovabili e abbassare le emissioni di CO2. Si prevede che la domanda di imballaggi alimentari ecologici aumenterà poiché i consumatori preferiscono materiali riciclabili e rispettosi dell’ambiente. Tuttavia, persistono incertezze riguardo ai vantaggi delle plastiche di origine biologica rispetto a quelle tradizionali.

La Commissione Europea punta a un ricircolo del 55% degli imballaggi in plastica entro il 2025 e mira a rendere tutta la plastica riciclabile o riutilizzabile entro il 2030, allineandosi con un approccio di economia circolare. Le valutazioni di sostenibilità per gli imballaggi alimentari dovrebbero considerare fattori come zero emissioni di gas serra, riciclabilità o riutilizzabilità, zero rifiuti in discarica, ridotto utilizzo di acqua, uso di energie rinnovabili, assenza di inquinamento atmosferico e nessun danno alla salute umana. Nonostante i progressi nel campo degli imballaggi alternativi, non esiste una soluzione perfetta che soddisfi tutti i criteri di sostenibilità preservando e consegnando al tempo stesso in modo efficace gli alimenti.

Sostenibilità del packaging alimentare

La sostenibilità degli imballaggi alimentari implica il soddisfacimento dei bisogni attuali senza compromettere la capacità delle generazioni future di fare lo stesso, con particolare attenzione alla dimensione ambientale. La produzione alimentare contribuisce in modo significativo agli impatti ambientali, ad essa è attribuito il 29% delle emissioni globali di gas serra. Per valutare l’impatto ambientale e la sostenibilità degli imballaggi alimentari, sia l’imballaggio che il cibo devono essere considerati come una combinazione prodotto-imballaggio. La valutazione del ciclo di vita (LCA) è un metodo utilizzato per valutare l'impatto ambientale di una combinazione prodotto-imballaggio durante tutto il suo ciclo di vita, considerando fattori come l'approvvigionamento dei materiali, la produzione, l'imballaggio, la distribuzione e la fine del ciclo di vita. Per eseguire la LCA sono disponibili diversi modelli e linee guida, come la norma ISO 14040 e il Manuale ILCD della Commissione Europea. La valutazione dovrebbe identificare gli impatti rilevanti, i processi che generano il massimo impatto ambientale e fornire indicazioni per il miglioramento del sistema/prodotto. È fondamentale includere l’impatto ambientale indiretto dell’imballaggio sul ciclo di vita del prodotto alimentare, in particolare la sua influenza sulla produzione di rifiuti alimentari, per evitare di raccomandare imballaggi che potrebbero aumentare l’impatto ambientale complessivo della combinazione cibo-imballaggio a causa di potenziali perdite alimentari.

Produzione di imballaggi in plastica

Gli studi di Life Cycle Assessment (LCA) indicano che le plastiche PLA (acido polilattico) di origine biologica offrono generalmente vantaggi nella protezione del clima e nella conservazione delle risorse fossili rispetto alle plastiche a base di petrolio. Una meta-analisi di 44 casi di materiali di origine biologica ha rilevato impatti ambientali inferiori nella categoria del cambiamento climatico. Tuttavia, la scelta delle materie prime per la produzione di plastica di origine biologica è cruciale; l’utilizzo di biomassa di prima generazione come il mais o l’amido può competere con le colture destinate al consumo umano, mentre le materie prime di scarto (di seconda generazione) sono considerate più rispettose dell’ambiente nella LCA.

Oltre al cambiamento climatico, gli impatti ambientali dei materiali di origine biologica comprendono l’esaurimento delle risorse naturali, l’acidificazione, la creazione di ozono fotochimico, l’eutrofizzazione, la tossicità umana e la tossicità acquatica. La valutazione mostra che i materiali a base biologica possono avere impatti maggiori in categorie come l’eutrofizzazione e la riduzione dell’ozono stratosferico, con variabilità nell’acidificazione e nella formazione di ozono fotochimico.

Il confronto tra il PE a base biologica e il PE a base di petrolio rivela impatti ambientali diversi, con il PE a base biologica che mostra impatti inferiori sul cambiamento climatico, sullo smog estivo e sul consumo di risorse fossili, ma impatti maggiori sul potenziale di acidificazione, eutrofizzazione, tossicità umana, consumo di acqua, domanda totale di energia primaria e uso del territorio.

Per quanto riguarda il fine vita, il compostaggio della plastica è visto come un’opzione interessante dal punto di vista ambientale, ma non tutte le plastiche di origine biologica sono biodegradabili. Sebbene esistano alcune plastiche biodegradabili, come i polimeri di miscela di amido e il PLA, la loro degradazione può produrre significative emissioni di gas serra nelle discariche. È fondamentale specificare le condizioni e i tempi in cui un determinato tipo di plastica può degradarsi, poiché molti richiedono un compostaggio industriale controllato.

Riciclaggio della plastica

Il riciclo è considerato fondamentale per la sostenibilità ambientale, poiché generalmente comporta impatti del ciclo di vita inferiori rispetto alla produzione di materiali vergini. Tuttavia, solo il 14% della plastica viene raccolto e riciclato, e la maggior parte della plastica riciclata viene deciclata in applicazioni di valore inferiore, limitando la loro capacità di entrare in un altro ciclo di riciclo.

Il potenziale di riciclaggio dei rifiuti di plastica nell’UE rimane in gran parte inutilizzato, con tassi di riutilizzo e riciclaggio bassi rispetto ad altri materiali come carta, vetro o metalli. Vari fattori contribuiscono a questa situazione, tra cui perdite materiali durante l’uso del prodotto, raccolta impropria e degrado durante la lavorazione (downcycling), accumulo di scorte, ostacoli alla progettazione del prodotto, infrastrutture per i rifiuti inadeguate, contaminazione e fattori economici.

Il riciclaggio meccanico, che prevede la selezione, la macinazione, il lavaggio e l'estrusione, è il metodo più comune per riciclare la plastica da imballaggio. Tuttavia, sorgono sfide con i sistemi di imballaggio alimentare multistrato, contenenti polimeri inseparabili, e le tecnologie di riciclo chimico vengono proposte come alternative per i materiali non idonei al riciclo meccanico.

I materiali da imballaggio a base biologica, pur introducendo nuovi polimeri, richiedono ancora progetti per una migliore riciclabilità per supportare la transizione verso un’economia circolare. Le plastiche compostabili come il PLA devono affrontare sfide nelle infrastrutture di riciclaggio, poiché sono difficili da distinguere dal PET e possono contaminare i riciclati di PET se non vengono differenziate in modo efficace.

I rischi per la salute umana possono derivare dalla migrazione dei contaminanti presenti nella plastica riciclata negli alimenti confezionati. I potenziali contaminanti includono monomeri e additivi non autorizzati, contaminanti derivanti da uso improprio, prodotti di consumo non alimentari, sostanze chimiche provenienti da altri materiali di imballaggio e quelle aggiunte durante il processo di riciclaggio. Il processo di riciclaggio deve garantire livelli di contaminazione sicuri secondo le normative UE, con valutazioni di sicurezza eseguite dall’Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA) caso per caso. Sono stabiliti criteri specifici per il riciclaggio delle diverse plastiche, ma sono necessari più dati per una migliore valutazione della sicurezza, in particolare per polimeri come PE e PP.

La discussione sull’imballaggio alimentare sostenibile sottolinea la crescente importanza della sostenibilità nell’industria alimentare. Le considerazioni chiave includono la produzione di materiali sicuri, rispettosi dell’ambiente, economici e prodotti utilizzando energia rinnovabile. Mentre le plastiche a base di petrolio attualmente dominano gli imballaggi alimentari grazie alle loro eccellenti proprietà, le preoccupazioni sulla scarsità delle risorse fossili e sugli impatti ambientali, comprese le emissioni di CO2, hanno stimolato l’interesse per le plastiche a base biologica.

I materiali a base biologica, come bio-PET, bio-PP, bio-PE, PLA e PHA, offrono alternative alla plastica a base di petrolio. I biopolimeri naturali come i polisaccaridi e le proteine vengono esplorati per la loro abbondanza, basso costo e biodegradabilità. Tuttavia, esistono sfide come l’idrofilicità e le proprietà barriera insufficienti. Migliorare l’efficienza produttiva delle materie prime di origine biologica è fondamentale per aumentare la sostenibilità.

La scelta della materia prima è cruciale; è preferibile la materia prima di seconda generazione proveniente dai rifiuti agricoli per evitare conflitti con la produzione alimentare. Il riciclaggio è considerato essenziale per ridurre l’impatto ambientale e il riciclaggio meccanico è il metodo preferito. Le sfide sorgono con i sistemi di imballaggio alimentare multistrato, che influiscono sulla riciclabilità dei materiali di origine biologica.

La plastica biodegradabile o compostabile non è una panacea, poiché lo smaltimento in discarica contribuisce alle emissioni di gas serra. Il compostaggio industriale può mostrare gli impatti ambientali più elevati. L’attenzione alle considerazioni sul fine vita nelle valutazioni del ciclo di vita suggerisce che la riciclabilità, piuttosto che la biodegradabilità, dovrebbe essere una priorità. Progettare imballaggi per la riciclabilità e la circolarità è fondamentale per la sostenibilità a lungo termine.

I materiali innovativi per l’imballaggio in plastica, sia di origine biologica che di petrolio, dovrebbero dare priorità ai parametri chiave per la sostenibilità:

• Barriere ottimali: i materiali dovrebbero avere le migliori barriere possibili per migliorare la durata di conservazione degli alimenti e ridurre al minimo la perdita di cibo

   

• Riciclabilità: gli imballaggi dovrebbero essere progettati per il riciclaggio meccanico, con una preferenza per materiali monoplastici che mantengano le proprietà funzionali e la sicurezza chimica durante il riciclaggio.

   

• Produzione efficiente a base biologica: i materiali a base biologica dovrebbero essere prodotti in modo efficiente da materie prime di seconda generazione per evitare conflitti con la produzione alimentare.

   

• Sostanze chimiche problematiche: evitare l’uso di sostanze chimiche nocive riduce l’impatto sia sull’ambiente che sulla salute umana, oltre a ridurre i costi di gestione dei rifiuti.

  I materiali da imballaggio in plastica di origine biologica sono noti per il loro ridotto impatto climatico rispetto ai materiali convenzionali. Tuttavia, le valutazioni complete del ciclo di vita (LCA) dovrebbero considerare i vari impatti ambientali dei materiali di origine biologica. Gli impatti climatici e ambientali complessivi dei sistemi di imballaggio/alimentari dovrebbero essere valutati durante il loro intero ciclo di vita, con l’obiettivo di ridurre al minimo gli oneri ambientali attraverso una progettazione ponderata.

  Progettare imballaggi alimentari sostenibili è un compito complesso, che richiede la considerazione di numerosi parametri. Gli LCA fungono da strumenti preziosi per quantificare e confrontare gli impatti ambientali, fornendo una base informata e olistica per il processo decisionale volto a migliorare la sostenibilità degli imballaggi alimentari.

  Riferimenti:

  Ana C. Mendes, Gitte Alsing Pedersen, Prospettive sull'imballaggio alimentare sostenibile:– la plastica a base biologica è una soluzione, Tendenze nella scienza e nella tecnologia alimentare, volume 112, 2021, pagine 839-846, ISSN 0924-2244, https:// doi.org/10.1016/j.tifs.2021.03.049.