L’inquinamento da plastica è apparentemente onnipresente nella società, e mentre i sacchetti, i bicchieri e le bottiglie di plastica possono venire in mente per la prima volta, la plastica è anche sempre più utilizzata per realizzare vestiti, tappeti e altri tessuti.
Un nuovo studio della Scripps Institution of Oceanography della UC San Diego, pubblicato il 24 maggio sulla rivista PLOS Unoper la prima volta ha monitorato la capacità dei tessuti naturali, sintetici e misti di biodegradarsi direttamente nell’oceano.
L’autrice principale Sarah-Jeanne Royer ha condotto un esperimento al largo dell’Ellen Browning Scripps Memorial Pier e ha scoperto che i tessuti di cellulosa naturale ea base di legno si degradavano entro un mese. I tessuti sintetici, compresi i cosiddetti materiali plastici compostabili come l’acido polilattico (PLA) e le parti sintetiche delle miscele tessili, non hanno mostrato segni di degrado anche dopo più di un anno di immersione nell’oceano.
“Questo studio mostra la necessità di standardizzare i test per vedere se i materiali promossi come compostabili o biodegradabili effettivamente si biodegradano in un ambiente naturale”, ha affermato Royer, che ha svolto la ricerca mentre era uno studioso post-dottorato nel laboratorio Dimitri Deheyn presso Scripps Oceanography. Royer attualmente rimane affiliato con Scripps Oceanography come studioso in visita presso la Hawaii Pacific University. “Ciò che potrebbe biodegradarsi in un ambiente industriale non si biodegrada necessariamente nell’ambiente naturale e può finire come inquinamento marino e ambientale”.
Immagini sorprendenti di discariche piene di montagne di vestiti buttati via in Cile e Kenya mostrano le ramificazioni globali del fast fashion. Si stima che il 62% dei tessuti – 68 milioni di tonnellate – sia ora realizzato con fibre di plastica e miscele di plastica, che possono persistere nell’ambiente per decenni o secoli. I tessuti sintetici creano anche inquinamento da plastica a causa della perdita di microfibre durante l’uso e il lavaggio regolari. La maggior parte delle lavatrici non è progettata per filtrare le microfibre, che poi finiscono nelle acque reflue e infine nell’oceano.
Le bioplastiche ottenute da risorse naturali rinnovabili come l’amido di mais o la canna da zucchero sono state commercializzate come una potenziale soluzione al problema della plastica. Il PLA è uno di questi polimeri nel mercato delle bioplastiche, spesso etichettato come biodegradabile e compostabile. Il team ha scelto questo tessuto per lo studio dato il suo ampio utilizzo in sostituzione di materiali a base di petrolio.
Per l’esperimento sono stati utilizzati dieci diversi tipi di tessuti tra cui la cellulosa a base di legno (nota commercialmente come Lyocell, Modal e Viscosa); cellulosa naturale (cotone vergine biologico e cotone vergine non biologico); plastica a base biologica (PLA); plastica a base di olio (polietilene tereftalato e polipropilene) e miscele di tessuti di Lyocell miscelati con poliestere e polipropilene. Tutti questi sono comunemente usati nell’industria tessile. Il polietilene tereftalato è un tipo di poliestere spesso commercializzato come tessuto riciclato. Il polipropilene viene utilizzato in tessuti, tappeti, geotessili, materiali da imballaggio e tessuti medici usa e getta come le mascherine.
I campioni tessili sono stati collocati in contenitori a flusso continuo dispiegati sia sulla superficie del mare che sul fondo del mare a circa 10 metri (32 piedi) di profondità. I campioni sono stati esaminati ogni sette giorni con immagini prese e piccoli pezzi rimossi da campioni duplicati per ulteriori esami in laboratorio. Ciò includeva la microscopia elettronica a scansione per esaminare le fibre ad alta risoluzione e la spettroscopia Raman per ottenere informazioni sulla composizione chimica e sulla struttura molecolare delle fibre. I campioni sono stati quindi nuovamente immersi, in un processo che è durato 231 giorni sulla superficie del mare e 196 giorni sul fondo del mare.
Dopo la conclusione dell’esperimento di Scripps Pier, i campioni sono stati spostati all’acquario sperimentale di Scripps Oceanography, dove i campioni sono stati esposti a condizioni controllate di flusso di acqua di mare. Mentre i tessuti naturali a base di cellulosa si sono ripetutamente disintegrati in 30-35 giorni, i materiali a base di petrolio e a base biologica non hanno mostrato alcun segno di disintegrazione anche dopo un totale di 428 giorni.
“I materiali naturali a base di cellulosa si disintegrerebbero in circa un mese, quindi cambieremmo un nuovo campione dopo che quello vecchio si è disintegrato”, ha affermato Royer. “I campioni naturali sono stati replicati cinque volte, mentre i campioni di plastica sono rimasti gli stessi per più di un anno”.
L’esame dei campioni tramite microscopia elettronica ha permesso al biologo marino di Scripps Dimitri Deheyn, autore senior dello studio, di misurare le dimensioni e la struttura di ciascuna fibra. Le fibre naturali si sono assottigliate nel tempo, mentre il diametro delle fibre plastiche è rimasto lo stesso senza mostrare alcun segno di biodegradazione. Il coautore dello studio Francesco Greco ha eseguito l’analisi della spettroscopia Raman presso il Dipartimento di Geologia della Northwest University, in Cina, osservando il degrado chimico-strutturale delle fibre. Greco, ora al Weizmann Institute of Science, ha riscontrato cambiamenti significativi nell’impronta chimica dei materiali a base di cellulosa, mentre le plastiche biologiche e a base di petrolio sono rimaste invariate.
Le miscele di fibre, che intrecciano fili di fibre naturali con fili di plastica biologica o a base di petrolio, sono spesso promosse come un’alternativa più sostenibile ai tessuti realizzati interamente con plastica sintetica. Questo studio ha dimostrato, tuttavia, che solo la parte naturale della fibra si è degradata, mentre la parte plastica della miscela è rimasta intatta.
Inoltre, lo stesso tipo di tessuti è stato testato in un bioreattore a sistema chiuso da una società indipendente, che riproduce un ambiente marino in un sistema interno chiuso. Il bioreattore ha consentito di misurare la percentuale di anidride carbonica prodotta dall’attività microbica utilizzando i tessuti come nutrienti, che è stata quindi utilizzata come proxy per misurare la biodegradabilità. I materiali a base di cellulosa hanno mostrato una biodegradazione completa entro 28 giorni, mentre le fibre a base di olio e a base biologica non hanno mostrato alcun segno di biodegradazione.
Gli autori dello studio osservano che la plastica polilattica a base biologica, commercializzata come materiale ecologicamente promettente, e il polietilene tereftalato e il polipropilene a base di petrolio, rappresentano un’importante fonte di inquinamento causato dall’uomo e il destino di come questi materiali agiscono in un ambiente naturale dovrebbe essere ulteriormente esplorato.
“Questo studio comparativo evidenzia quanto sia cruciale il nostro linguaggio sulla plastica”, ha affermato Deheyn. “In effetti, una bioplastica come il PLA, comunemente ritenuta biodegradabile nell’ambiente perché contiene il prefisso ‘bio’, in realtà non è niente del genere.”
Alla luce di questi risultati, Royer e il team sperano che i consumatori diventino più consapevoli del potere delle proprie scelte
“I consumatori preoccupati per l’inquinamento da plastica in microfibra dovrebbero essere consapevoli dei materiali che stanno acquistando”, ha affermato Royer. “Dovremmo tutti puntare ad acquistare meno capi, optare per materiali di alta qualità a base di cellulosa come cotone, merino o lana che durino più a lungo, o cercare opzioni più circolari e sostenibili che riutilizzino oggetti come scambi di vestiti e gruppi Buy Nothing. “
Lo studio è stato finanziato dall’iniziativa Biomimicry for Emerging Science and Technology (BEST) del laboratorio Deheyn con il contributo di Lenzing, The Walter Munk Foundation for the Oceans e Preserve Calavera. L’analisi Raman è stata supportata dal Young Thousand Talents Plan of China.
Oltre a Royer, Deheyn e Greco, Michaela Kogler di Lenzing è coautrice dello studio.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
