Nanotecnologie e Supramolecole
Il progetto Eco Nano Green è rivolto a sviluppare detersivi naturali (detergenti biodegradabili e detergenti ecosostenibili attraverso la tecnologia supramolecolare) per rispondere a una crescente domanda di mercato, circa l’impiego, in ambito industriale e civile, di detergenti efficaci, totalmente naturali e facilmente biodegradabili, ossia ecosostenibili.
Attualmente, la maggior parte dei detergenti utilizzati a livello domestico e la quasi totalità dei detergenti utilizzati a livello industriali derivano da processi chimici di sintesi da materie prime non rinnovabili e quindi non ecostenibili.
Inoltre, circa il 20% dei detergenti domestici e addirittura il 60% dei detergenti industriali presentano una etichetta di pericolosità: irritante, tossico, pericoloso, infiammabile e in alcuni casi sospetto cancerogeno.
Molti degli attuali preparati contengono solventi, in particolare quelli industriali ma anche molti domestici (acetone, cloro, trielina, solventi per vernici) che producono elevate quantità di VOC (Volatile Organic Compounds, Composti Organici Volatili), i quali rappresentano la maggior causa del moltiplicarsi di sintomatologie riconducibili all'assunzione di sostanze tossiche, tra cui asma e problemi respiratori, degenerazione cellulare, e persino alcuni tipi di tumori (acetone e cloro sono nelle tabelle di sospetti cancerogeni e mutageni da 40 anni).
La scienza oggi ha individuato una terminologia specifica riferita all’esposizione cronica a queste sostanze in ambienti chiusi, come case e uffici, nei quali le persone trascorrono la maggior parte del loro tempo: SDS, Sick Building Syndrom (Sindrome da edificio malato). Acetone, cloro e loro derivati vengono utilizzati quotidianamente: nell’acqua che beviamo c’è cloro, le donne tolgono lo smalto dalle unghie con l'acetone, le camicie in lavanderia vengono lavate a secco con la trielina...
Infine, i detergenti attualmente impiegati generalmente sono poco biodegradabili, circa il 30% di quelli domestici e più del 90% per quelli industriali. Questo fatto comporta la necessità di impianti di depurazione specifici o ancora peggio un inquinamento diffuso quando, come spesso accade, non vengono utilizzati adeguati sistemi di depurazione.
Per contenere queste rilevanti problematiche ambientali, da alcuni anni si stanno sviluppando detersivi naturali che siano completamente ecocompatibili, con bassa o nulla emissione di VOC e facilmente biodegradabili.
Il progetto ECO Nano Green: detersivi naturali e detergenti biodegradabili grazie alla tecnologia supramolecolare
In questa linea di ricerca si inserisce il progetto ECO Nano Green, utilizzando oli ed estratti naturali da piante officinali.
Oggi la tecnologia permette di ottenere da questi materiali strutture molecolari variamente complesse dette supramolecole, in grado di raggiungere un livello di detergenza paragonabile o superiore ai prodotti convenzionali.
Una delle tecnologie innovative utilizzate per la raffinazione e il trattamento degli estratti naturali è la cavitazione: si tratta di un processo termo meccanico, non chimico, ottenuto da una violenta compressione ed espansione in un mezzo liquido o gassoso, generalmente con l’impiego di ultrasuoni, in grado di rompere e/o unire le strutture molecolari del materiale. Dosando l’energia del processo di cavitazione si possono controllare le tipologie di legami e si possono dunque creare strutture supramolecolari variamente complesse, ottimizzate per i diversi impieghi dei detergenti naturali in ambito domestico ed industriale.
Inoltre la tecnologia della cavitazione permette di additivare alle molecole dei composti nano strutturati, in grado di migliorare anche sensibilmente le caratteristiche di detergenza e di conferire particolari funzioni quali, ad esempio, la riduzione della carica batterica, l’effetto lucidante sulle superfici metalliche, l’effetto ammorbidente sui tessuti, la capacità ignifuga…
Si possono quindi ottenere detersivi naturali ottimizzati per gli specifici impieghi, utilizzando prodotti completamente ecocompatibili ed esenti da VOC.
Si tratta di prodotti con elevata biodegradabilità: in sole 48 ore si degrada il 99% e in meno di 20 gg si ha la completa degradazione del prodotto.
Inoltre questi prodotti sono totalmente miscibili in acqua e possono avere un diverso grado di concentrazione per la vendita a Km Zero: 3 litri di prodotto concentrato equivalgono a più di 100 litri di detergente, rivendibile sfuso o per GAS (Gruppo di Acquisto Solidale).
Può essere venduto alla spina per incentivare il riuso del flacone, tappo ed etichetta.
Infine, va sottolineata la riduzione dell’impatto ambientale legata ai processi di produzione: la quasi assenza di raffinazione chimica, generalmente altamente inquinante ed energivora, permette di ridurre anche sensibilmente la produzione dell’effetto serra e di ottenere una LCA (Life Cycle Assessement) particolarmente contenuta.
Per detergenti naturali, detergenti biodegradabili e detergenti ecosostenibili attraverso la tecnologia supramolecolare
In conclusione, bisogna constatare che i prodotti attualmente utilizzati per la detergenza sono tra i maggiori responsabili dell’inquinamento delle acque del nostro pianeta: indicativamente il 17% dell’inquinamento totale è legato ai detergenti per uso domestico e il 27% è legato ai detergenti per uso industriale. Ci si trova in una contraddizione fortissima, dove la pulizia della propria persona e dei locali in cui viviamo dovrebbe essere una importante conquista della società moderna e invece è diventata una delle cause maggiori dell’inquinamento globale: l’attuale produzione industriale dei prodotti chimici sta dimostrando i suoi pesanti limiti e lo sviluppo di nuovi detergenti naturali e detergenti ecosostenibili si palesa come un passaggio indispensabile per il futuro della nostra società.
Nuovi prodotti basati su sostanze naturali hanno infatti quantità di VOC tendenti allo zero, con ricadute positive in termini di: diminuzione delle malattie e conseguente risparmio sulle spese della sanità, aumento della produttività e del benessere generale con migliori performance professionali legate a una migliore condizione psicofisica, ecc..
Un altro obiettivo del Progetto è la realizzazione e l’impiego di preparati naturali per facilitare la Bio-remediation (biorecupero) che consiste nello stimolare le proprietà degradanti di microrganismi naturalmente presenti nell’ambiente (per es. funghi, batteri), realizzando una efficace decontaminazione di suoli inquinati, in particolare in caso di sversamento di idrocarburi.
Per l’uso civile, esistono inoltre detergenti naturali, ossia detergenti biodegradabili e detergenti ecosostenibili, che realizzano anche una efficace politica etica di prodotto, ovvero:
- un bassissimo costo di produzione, con riduzione dell’energia elettrica e termica consumata pari al 70% (grazie a processi a cavitazione e mescolamento manuale);
- unico passaggio dal produttore all’utente finale, supportando l’ economia locale di territorio;
- impatto minimo sul trasporto, poiché il prodotto è ultra-concentrato.
Detergenti naturali ecologici multiuso a km 0: vantaggi per tutti
Numerosi i vantaggi della scelta e produzione di detegenti naturali e detergenti ecosostenibili:
- possono definirsi equo-solidali, dacché ridistribuiscono la ricchezza nella filiera a favore del fornitore di materie prime (il contadino) e del venditore finale (il negoziante che distribuisce il prodotto alla spina), creando un’ economia di territorio, che migliora anch'essa la sostenibilità;
- l’estensione dei benefici, ambientali ed economici, fino a 600 km dal luogo di produzione;
- la ripetibilità del modello produttivo, perché il facile reperimento delle materie prime di origine vegetale lo rende impiantabile ovunque ci sia agricoltura;
- il riutilizzo degli imballaggi con impatto minimo sia sulla produzione di rifiuti sia sui cicli di produzione
Se il mercato spostasse la sua propensione dall'utilizzo dei prodotti tradizionali all’impiego di prodotti ecosostenibili con tecnologia supramolecolare e con produzione da estratti vegetali e cavitazione (processo termo meccanico, non chimico), si potrebbe ridurre l'avanzare del famigerato effetto serra in un range (dipendente da molteplici fattori) da un 5% fino a un significativo 20%.
La differenza più sostanziale riguarda la natura dei possibili processi (solo eco, oppure ecosostenibile) relativamente ai materiali di partenza: in entrambi i casi, ad esempio, potremmo voler produrre materie plastiche, ma con la tecnologia eco potremmo servirci del petrolio (o genericamente di materie prime non rinnovabili); con la tecnologia ecosostenibile, invece, il processo potrebbe utilizzare solo materia prima rinnovabile (ad esempio, produzione di materie plastiche dal mais).
Studi (ancora embrionali, esperimenti di laboratorio) condotti dall’Università di Ferrara dimostrerebbero come alcune tossine siano immobilizzate e disgregate dopo il contatto con detergenti ecosostenibili. In particolare, taluni prodotti si sono dimostrati in grado di immobilizzare piccoli animali, per es. zanzare, come farebbe il piretro.
E’ ancora prematuro fare previsioni, ma le prospettive sono incoraggianti e inducono a ben sperare per positive evoluzioni future, anche in ambito medico e farmaceutico.
1 Settembre 2014
Alessandro Torretta
alessandro.torretta@nanotechsurface.com