Più “bio” la quarta generazione del MaterBi

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Sempre meno poliestere da petrolio, sostituito gradualmente con materie prime biobased prodotte in Italia: è questo il segno dell’evoluzione della bioplastica Mater-Bi di Novamont nell’ultimo decennio. Con l’avvio degli impianti per acido azelaico da biomasse a Porto Torres, nell’ambito della joint-venture con ENI (Matrìca), e della nuovissima bioraffineria di Bottrighe (Rovigo), dove è partita in estate la produzione di 1,4 butandiolo da zuccheri, il Mater-Bi è arrivato alla quarta generazione. Oggi, il materiale vanta un contenuto da rinnovabili fino al 70%, anche se i primi gradi a essere introdotti sul mercato, destinati alla produzione di film e sacchetti, si fermeranno al 60%. Percentuale che non appare casuale, dato che corrisponde proprio al requisito minimo imposto agli shopper dal Governo francese a partire dal 2025.
«Con la IV generazione del Mater-Bi possiamo raggiungere il 70% di contenuto biobased e, con ingenti investimenti, potremmo arrivare – e arriveremo – anche al 100% con il Mater-Bi di V generazione», afferma il CEO di Novamont, Catia Bastioli. «La tecnologia è disponibile, ma deve esserci anche una domanda che giustifichi gli investimenti nella ricerca e la costruzione di nuovi impianti».

Rigenerazione del territorio
Il cammino di Novamont verso una chimica più verde e l’avvio dell’impianto per bio butandiolo (bioBDO), in collaborazione con Genomatica, testimonia l’impegno intrapreso per rendere le materie plastiche sempre meno dipendenti dal petrolio e dalla discarica. Impegno che va di pari passo con quella che Bastioli chiama “rigenerazione del territorio”, che prevede la riconversione di siti deindustrializzati alla green economy e la creazione di filiere produttive integrate con le attività locali, prevalentemente agricole.
La bioraffineria di Bottrighe, costata 100 milioni di euro, è stata inaugurata a fine settembre da Mater-Biotech, società interamente controllata da Novamont, sull’area dove in precedenza sorgeva un impianto per la produzione di lisina, di proprietà BioItalia/Ajinomoto, chiuso nel 2006. La scelta di investire in quest’area, sperduta nella campagna del Polesine, è stata ben ponderata: la presenza di capienti fermentatori riadattabili al processo per la produzione di bioBDO e la disponibilità di personale qualificato, ha spinto Novamont ad acquisire nel 2012 il complesso industriale, sottoposto – prima dell’avvio della produzione – a un intervento di bonifica e radicale ammodernamento. Iniziati nel 2014, i lavori hanno comportato la riqualificazione pesante di parte delle strutture esistenti e la costruzione di nuove infrastrutture – tra cui le sezioni di purificazione e distillazione del butandiolo – che hanno portato alla creazione di 72 posti di lavoro diretti e 180-200 nell’indotto.
Al progetto ha partecipato anche la società biotech californiana Genomatica, che creato e brevettato i batteri del tipo Escherichia coli (piattaforma GENO BDO). Opportunamente ingegnerizzati e “innescati” nei laboratori di Novamont a Piana di Monte Verna, in provincia di Caserta (ex SigmaTau), i microorganismi sono in grado di digerire il glucosio ricavato da amido (oggi dagli stocchi del mais) per trasformarlo in 1,4 butandiolo.

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120 ore per passare da zucchero a BDO
Con una capacità produttiva di 30.000 tonnellate annue, l’impianto rodigino è oggi il primo e il più grande su scala commerciale. Il processo messo a punto da Novamont e Genomatica parte da sciroppo di glucosio fornito dal vicino stabilimento Cargill di Castelmassa (Rovigo), trasformato in un “media” a base acquosa idoneo alla cultura dei batteri. Occorrono quindi 30-40 ore all’interno di sette grandi bioreattori, ognuno della capacità di 300 metri cubi, per ottenere, mediante fermentazione, una soluzione di butandiolo grezzo, che viene successivamente purificato, raffinato e distillato per raggiungere il livello di purezza necessario per i successivi impieghi industriali, in particolare l’esterificazione presso il sito Novamont di Patrica.
Per incrementare l’efficienza energetica del processo, i residui di biomassa presenti nella soluzione, una volta separati nelle varie fasi di purificazione, vengono riutilizzati all’interno dell’impianto per produrre biogas, a sua volta impiegato per generare vapore ed energia. In questo modo, anche grazie a un impianto di cogenerazione ad alta efficienza, il processo può vantare un basso impatto ambientale, con emissioni di CO2 inferiori del 56% rispetto al processo tradizionale, che parte da butano.
L’intero ciclo, da glucosio a bioBDO, dura indicativamente 120 ore e ha una resa del 30% circa: ciò significa che per ottenere 30.000 tonnellate di bioBDO servono 100.000 tonnellate di sciroppo di glucosio.

Costa di più, ma è verde
L’1,4 butandiolo ha numerose applicazioni industriali: solo nel settore delle materie plastiche, viene utilizzato nella sintesi di PBT, poliuretani e poliesteri per lastre rigide, oltre che nella produzione di fibre spandex. Ma è anche una commodity a basso costo, se ottenuta da materie prime fossili. Quello prodotto a Bottrighe dalla fermentazione di zuccheri costa ovviamente di più – non fosse altro che per l’ammortamento della bioraffineria –, ma questo non pare essere un problema. Non sarà infatti posto sul mercato in concorrenza con il BDO convenzionale, ma utilizzato dalla stessa Novamont sia per ottenere l’acido azelaico biobased prodotto in Sardegna, sia nella sintesi di biopoliestere Origo-Bi, a sua volta incorporato nella bioplastica Mater-Bi di IV generazione, ad alto tenore di risorse rinnovabili, per finire nei sacchetti per la spesa e in quelli per il confezionamento di ortofrutta, biodegradabili e compostabili. La quota non utilizzata internamente potrebbe essere rivenduta ad aziende interessate a rendere più sostenibili i propri prodotti, sostituendo intermedi fossili con materie prime ottenute da rinnovabili, oppure per rispondere a normative più restrittive o ancora per ridurre l’impronta al carbonio nel caso vengano adottati sistemi di tassazione più gravosi sulle emissioni di CO2.
«Ci stiamo guardando intorno», afferma Bastioli. «La qualità e purezza del bioBDO prodotto a Bottrighe ci rendono ottimisti sulla possibilità di saturare le capacità, nonostante i prezzi dell’1,4 butandiolo da risorse fossili siano oggi ai minimi storici a causa delle basse quotazioni del petrolio».

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Quando i conti non tornano
La filiera è sostenibile se i sacchetti bio (biobased e biodegradabili) possono essere immessi sul mercato a un prezzo superiore a quelli in polietilene, senza doverne subire la concorrenza. È quindi necessario che gli shopper tradizionali siano messi al bando come in Italia, o tassati come avviene nei Paesi anglosassoni. Il consumatore si accolla un piccolo aumento (o in alternativa riduce o abbandona i sacchetti monouso), che serve a pagare il maggior costo delle materie prime biobased e gli investimenti necessari per produrle.
Investimenti che non sono esigui. La sola Novamont – che non è un grade gruppo chimico, ma una media azienda italiana – ha investito fino ad oggi 500 milioni di euro in impianti e altri 200 milioni nella ricerca, dando vita a sei insediamenti (contando anche quello di Matrìca a Porto Torres) e tre centri di ricerca. Ma se la domanda, almeno in una fase iniziale, non viene sostenuta, i conti non tornano. «Al Governo non chiediamo finanziamenti, ma il rispetto della legge sugli shopper biodegradabili e compostabili, che oggi rappresentano un’importante fonte di ricavo per noi e per i nostri clienti», sottolinea Bastioli. «Nonostante il divieto, continuano a circolare sacchetti in polietilene fuorilegge, che fruttano ai furbetti 500 milioni di euro; risorse sottratte alle aziende che hanno investito e che continuano a investire nella bioeconomia».

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