Materie prime derivate da biomassa di terza generazione: un passo avanti nell’economia circolare

Intevista a Vincenzo Benessere, Isuschem
a cura di Giovanni Cicatiello

Dalla sintesi industriale di prodotti derivati dalle biomasse nuove materie prime per formulare rivestimenti.

Nata come spin-off del dipartimento di scienze chimiche dell’Università Federico II di Napoli, Isuschem rappresenta un’iniziativa imprenditoriale all’avanguardia. La sua attività si concentra sulla produzione di prodotti chimici per uso industriale, con una particolare attenzione alla sintesi da acidi grassi derivati da oli vegetali di scarto e oli non alimentari.
Il nome “Isuschem” è un’abbreviazione che riflette l’impegno dell’azienda nel campo della chimica sostenibile, indicando chiaramente la sua vocazione a promuovere pratiche di green chemistry rispettose dell’ambiente.
Il quadro societario è composto da un team di ricercatori provenienti dal dipartimento di Scienze Chimiche dell’Università Federico II di Napoli, uniti a giovani imprenditori locali. Questi professionisti hanno deciso di collaborare per intraprendere una nuova prospettiva nella ricerca e produzione, cercando di innovare nei metodi e nei processi.

Come si producono le materie prime che commercializzate?
La nostra attività si concentra sulla ricerca di base e sulla sintesi industriale di prodotti derivati da oli vegetali esausti, escludendo quelli provenienti da coltivazioni destinate all’olio alimentare. Questi oli appartengono alla biomassa di terza generazione, eliminando l’impiego di colture alimentari e preservando il suolo per la produzione alimentare. Il nostro approccio inizia con oli vegetali di scarto provenienti dal settore alimentare, seguendo i principi della green chemistry e allineandosi alle direzioni dell’economia circolare. Questo processo conferisce nuova vita a prodotti di scarto, evitando la loro destinazione alla termodegradazione o all’utilizzo come carburanti.
Il nostro metodo presenta un basso E-factor, un’alta atom economy e fa uso di materie prime rinnovabili, contribuendo agli obiettivi della sostenibilità. In linea con i principi della green chemistry, utilizziamo un catalizzatore a base di Zn economico, operante in fase omogenea durante la reazione a temperature specifiche. Questo catalizzatore viene successivamente filtrato, recuperato e riutilizzato nella stessa reazione, promuovendo un approccio sostenibile e efficiente nell’uso delle risorse.

Che tipo di materie prime “sostenibili” proponete per il settore delle vernici?
Nel campo delle vernici e degli inchiostri per la stampa offset, specificamente destinati all’ambito del packaging alimentare, è possibile innovare la produzione attraverso l’utilizzo di esteri sintetizzati con straordinarie proprietà solventi.
Questi esteri offrono l’opportunità di standardizzare i processi produttivi, eliminando la necessità di utilizzare diversi solventi quando si impiegano resine varie, una pratica comune attualmente.
Nello specifico stiamo lavorando intensamente per la sostituzione del dibasic ester nelle vernici coil coating e nelle vernici protettive in generale su vari supporti.
Un primo possibile approccio per aumentare il potenziale di materie prime rinnovabili è la sostituzione della resina poliestere ad alto peso molecolare con resine bioderivate.
Questo tipo di approccio appare complesso sia per scarsa disponibilità sul mercato di questo tipo di resine sia per il fatto che si renderebbe necessaria una completa riqualificazione tecnica del formulato in quanto la resina ha un impatto decisivo sulle prestazioni applicative.
Un approccio che appare meno complesso è legato alla totale o parziale sostituzione del solvente in uso (DBE) con materie prime rinnovabili. Oggi in Italia è già costituita una filiera verde che, a partire da coltivazioni di cardo, mette a disposizione materie prime naturali che possono essere lavorate in modo da ottenere prodotti con alto contenuto di fonti rinnovabili e quindi di biocarbonio.
Il contenuto di biocarbonio è identificabile quantitativamente con test al radio-carbonio C14: si effettua con secondo lo standard ASTM D6866.
Le nostre materie prime, esteri di acidi grassi a catena medio-corta, arrivano da questa fonte rinno-vabile e green e possono sostituire fino al 40% del contenuto di DBE nelle vernici per coil coating e nelle vernici protettive su vari supporti. Funzionano molto bene anche come riduttori di viscosità e bio-lubrificanti/disarmanti di serrature.
Inoltre, si realizza un significativo risparmio energetico migliorando notevolmente le condizioni di produzione delle vernici di base.
Grazie alle straordinarie capacità solventi di questi esteri, il processo può essere condotto a temperature più basse e con tempi di produzione notevolmente ridotti. Questa ottimizzazione non solo contribuisce a una maggiore efficienza produttiva ma anche a una gestione più sostenibile delle risorse, promuovendo condizioni di lavoro più favorevoli e riducendo l’impatto ambientale associato ai processi di produzione.

Come valutate le prospettive del mercato delle materie prime derivate da fonti biologiche per il 2024?
Il settore delle vernici si trova attualmente a fronteggiare una serie di sfide e opportunità, con particolare rilevanza per l’utilizzo degli oli vegetali nella produzione.
La prospettiva di una crescita economica globale moderata e le tensioni nei mercati energetici e dei carburanti mantengono i prezzi degli oli vegetali su livelli relativamente bassi, un contesto complicato ulteriormente dalla fase di raccolta dei semi oleosi nell’emisfero nord e dall’alta produttività delle piantagioni di palma nel sud-est asiatico.
Tuttavia, l’orizzonte del settore è segnato da incertezze legate al possibile impatto di El Niño sulla produzione di olio di palma, una variabile che potrebbe generare tensioni significative in un momento di spread molto ridotti. Al contrario, l’olio di oliva presenta una dinamica diversa, con le quotazioni che toccano massimi storici nell’ultimo anno, principalmente a causa di una drastica riduzione della produzione spagnola, causata dalla più grave siccità mai registrata.
In questa cornice, il settore delle vernici sta rapidamente orientandosi verso soluzioni più sostenibili.

La nostra filiera, incentrata su oli vegetali di scarto o provenienti da filiere non alimentari, emerge come un’opzione strategica per ridurre la dipendenza da un mercato volatile e incerto. Questa scelta consente una libertà di crescita senza vincoli normativi o incertezze a breve termine, posizionando l’azienda in una posizione vantaggiosa.
La sostenibilità è un elemento cruciale in questo contesto, con la prospettiva di prezzi di acquisto stabili e una prevista crescita sostanziale del 50% in volume nel settore delle vernici eco-sostenibili. L’attenzione alla sostenibilità non solo risponde alle esigenze del mercato, ma riflette anche il nostro impegno a contribuire a una produzione più verde e resilientemente orientata al futuro.
Con l’adozione di pratiche sostenibili e materiali eco-friendly, il settore delle vernici sta delineando una visione più responsabile e consapevole, promuovendo la creazione di prodotti che rispettano l’ambiente e soddisfano le esigenze di un mercato sempre più orientato alla sostenibilità.