Il futuro potrebbe essere quello di sacchetti di carta più resistenti che possano essere riutilizzati e poi riciclati per produrre biocarburanti

Nov 18, 2023

I sacchetti di carta sono un'alternativa popolare ai sacchetti di plastica per ridurre l'impatto ambientale.

L’utilizzo della carta negli Stati Uniti sta diminuendo, ma il confezionamento, l’imballaggio e il cartone sono in aumento a causa dell’aumento del commercio elettronico. I sacchetti di carta sono un'alternativa popolare ai sacchetti di plastica per ridurre l'impatto ambientale causato dall'uso della plastica. Tuttavia, hanno una durata limitata a causa della loro scarsa durata.

I sacchetti di carta devono essere riutilizzati più volte prima che il loro potenziale di riscaldamento globale venga ridotto a quello dei tradizionali sacchetti in polietilene ad alta densità (HDPE).

I ricercatori della Penn State hanno sviluppato un metodo per rafforzare i sacchetti di carta, soprattutto quando bagnati, rendendoli un’alternativa più valida ai sacchetti di plastica.

Daniel Ciolkosz, professore associato di ricerca di ingegneria agricola e biologica, ha affermato: "Quando termina l'uso primario di questi prodotti di carta, utilizzarli per scopi secondari li rende più sostenibili. Il riciclaggio e la riduzione dei rifiuti di carta aiutano anche a ridurre i rifiuti solidi totali destinati alle discariche. . Questo è un concetto che pensiamo che la società dovrebbe prendere in considerazione."

Un nuovo 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 per essere utilizzati come fonte per la produzione di biocarburanti.

Torrefare la cellulosa nella carta o arrostirla in un ambiente privo di ossigeno ne aumenta significativamente la resistenza alla trazione quando è bagnata.

Successivamente, la carta viene trattata con una soluzione di idrossido di sodio, nota anche come lisciva o soda caustica, per aumentare la resa in glucosio, rendendola una fonte migliore per la produzione di biocarburanti.

Questo metodo potrebbe ridurre l’uso di sacchetti di plastica monouso, che hanno una durata di vita breve a causa della loro scarsa durata. I ricercatori ritengono che passando a borse per la spesa di carta più resistenti e riutilizzabili, si potrebbe evitare una quantità significativa di rifiuti di plastica.

Jaya Tripathi ha affermato: "Il riutilizzo è regolato principalmente dalla resistenza del sacchetto ed è improbabile che un tipico sacchetto di carta possa essere riutilizzato il numero richiesto di volte a causa della sua bassa durabilità quando viene bagnato. L'utilizzo di costosi processi chimici per migliorare la resistenza all'umidità diminuisce l'eco-sostenibilità della carta". caratteristiche amichevoli ed efficienti in termini di costi per 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."

Ha spiegato che i sacchetti di carta sono un'alternativa popolare ai sacchetti di plastica per ridurre l'impatto ambientale dell'utilizzo della plastica. Tuttavia, hanno una durata di vita breve a causa della loro scarsa durata, soprattutto se bagnati.

Secondo Tripathi, un sacchetto di carta deve essere riutilizzato più volte prima che il suo potenziale di riscaldamento globale si riduca a quello di un sacchetto convenzionale di polietilene ad alta densità.

Utilizzando la carta da filtro come mezzo, i ricercatori hanno riferito che dopo 40 minuti di torrefazione a 392 gradi Fahrenheit, 428 gradi Fahrenheit, 464 gradi Fahrenheit e 500 gradi Fahrenheit, la resistenza alla trazione a umido della carta è aumentata del 1.533%, 2.233%, 1.567 % e 557%, rispettivamente.

La resa di glucosio è diminuita con l’aumentare della gravità della torrefazione, ma è migliorata dopo che i campioni di carta torrefatta sono stati trattati con una soluzione alcalina di idrossido di sodio. Ad esempio, la carta da filtro grezza ha prodotto 955 mg/g di substrato, mentre lo stesso campione di carta torrefatto a 392 F ha prodotto 690 mg/g di substrato. Con il trattamento alcalino all'1% e al 10%, la resa di glucosio è aumentata rispettivamente a 808 e 933 mg/g di substrato.

Secondo il Programma ambientale delle Nazioni Unite, la necessità di un concetto come questo per sostituire i sacchetti di plastica è evidente, poiché ogni anno a livello globale vengono prodotti 5 trilioni di sacchetti di plastica. Possono volerci fino a 1.000 anni affinché questi sacchetti si degradino completamente. Ogni anno gli americani buttano via 100 miliardi di sacchi, equivalenti a quasi 12 milioni di barili di petrolio greggio.

Ha detto: "Passando a borse per la spesa di carta più resistenti e riutilizzabili, potremmo eliminare gran parte di questi rifiuti. Le implicazioni di una tecnologia come quella che abbiamo dimostrato in questa ricerca se può essere perfezionata, compreso l'uso delle borse usurate come un substrato per la produzione di biocarburanti, sarebbe enorme."