Compound compostabili e tecnologie high-tech per l’universo del caffè

La macchina per il caffè in cialde Lavazza Deséa, disegnata da Florian Sedl in collaborazione con Angelica Rella, è stata selezionata nella categoria food design di ADI Index 2021

Dalle sue leggendarie origini arabe all’arrivo in Europa attraverso l’isola di Malta, il consumo di caffè ha influenzato la cultura e l’economia mondiale. Allo sfruttamento coloniale e neocoloniale di cui fu – ed è ancora – oggetto, fa da contraltare la ritualità che da sempre ha accompagnato il suo consumo: nei caffè nascevano avanguardie letterarie e l’odierna pausa caffè, internazionalmente coffee break, è tempo e spazio di socializzazione. La preparazione, domestica o professionale, richiede di rispettare parametri precisi. Fare il caffè è un’arte manuale con la moka, oppure una vera e propria “scienza applicata” alle macchine da caffè per bar, carrozzate con iconiche livree di design, lucenti come auto fuoriserie. A metà tra i due approcci si situa la tecnologia del caffè in capsule, messa a punto e brevettata da Èric Favre, un dipendente della Nestlé, nel 1976. Il progetto divenne il marchio Nespresso solo dieci anni dopo, trasformandosi in un successo planetario e contribuendo a rendere ubiquo il rito del caffè, una sorta di trait d’union nella fluidità che oggi stempera i confini tra tempo libero e lavoro, tra spazi domestici e collettivi. Con il “nuovo” sistema in capsule sono comparsi elettrodomestici dalle prestazioni semiprofessionali e confezioni predosate per un’estrema semplicità di utilizzo: per preparare un espresso buono come quello del bar sotto casa basta premere un pulsante. Meno semplice è lo smaltimento/riciclo delle capsule in alluminio o in materiale plastico che racchiudono il caffè in porzioni monouso. Recente ma promettente è lo sviluppo di soluzioni più sostenibili, che nascono dalla collaborazione tra fornitori di materie prime e produttori di imballaggi.

Il tocco del barista

Le macchine per caffè in capsule rivaleggiano con i modelli professionali anche nell’appeal estetico: spesso si tratta di mini architetture da tavolo, non diversamente dalle caffettiere d’autore del brand Alessi disegnate da architetti come Aldo Rossi o Norman Foster e, come le “sorelle maggiori” da bar, attingono dal mondo automotive finiture e dettagli funzionali. In uno dei modelli più recenti, Lavazza Deséa, progettata da Florian Seidl con la collaborazione di Angelica Rella, un volume a torre, stondato ed essenziale, accoglie un vero e proprio pannello strumenti: l’interfaccia con comandi a sfioro One Touch Barista. Premendo un pulsante, la macchina, realizzata in ABS, SAN, acciaio inossidabile e vetro (per la tazza), permette di impostare preparazioni (cappuccino, cappuccino grande, macchiato, latte montato caldo e latte montato freddo) e tipi di caffè diversi (caffè lungo, espresso lungo, espresso e dose libera). Il comando a sfioro regola a piacere anche la temperatura del caffè e la quantità di schiuma di latte, montato grazie a una tecnologia brevettata.
La versatilità, la facilità d’uso e manutenzione, la silenziosità (durante l’erogazione Deséa genera 43 dB) e la qualità estetica hanno convinto i selezionatori dell’Osservatorio permanente del Design ADI (Associazione per il Disegno Industriale) a includere questo prodotto nella sezione Food Design di ADI Index 2021, la pubblicazione annuale che raccoglie il miglior design di aziende italiane.

È alimentata da un motore a reazione la macchina per caffè espresso 9Barista, progettata da William Plafond. Le parti in materiale plastico sono state stampate a iniezione da Protolabs

Moka con motore a reazione

Dal punto di vista ingegneristico, una caffettiera espresso professionale assomiglia a un motore a reazione: lavora ad alta pressione con temperature controllate e richiede l’impiego di componenti di precisione. Su questo presupposto, dopo la laurea conseguita nella progettazione di motori a reazione presso il Whittle Laboratory dell’Università di Cambridge, William Playford ha elaborato 9Barista, una macchina robusta, portatile come una moka, che prepara un espresso di alta qualità utilizzando un sistema a doppia caldaia. Con il supporto del servizio on-demand manufacturing di Protolabs, il designer ha sviluppato le parti in materiale plastico (in silicone e in poliammide) da stampare a iniezione: le boccole esterne della maniglia superiore e inferiore, il camino, il taglio termico, il tappo del cestello e l’isolatore della testa del gruppo. L’utilizzo di stampi in alluminio è riuscito a conciliare una produzione flessibile e scalabile per assecondare la domanda via via crescente della macchina da caffè, contenendo i costi nella fase di pre-produzione e soddisfacendo l’esigenza di realizzare rapidamente lotti di numeri medio piccoli per evadere i picchi nelle vendite. Grazie a una recensione favorevole in rete, le quantità di pezzi stampati a iniezione che Playford ha ordinato a Protolabs, nell’arco di pochi mesi, sono infatti passate da 200 a 1.500 per lotto.

Le capsule per caffè compostabili K-cup sono realizzate da IMA Coffe con il PLA Ingeo di NatureWorks

La via del compost

La destinazione delle capsule per la preparazione dei caffè con sistemi tipo Nespresso pone il problema di uno smaltimento o, meglio ancora, di un riciclo virtuoso. Per proporre al mercato nordamericano le capsule monouso per caffè compostabili K-Cup, le aziende IMA Coffee e NatureWorks hanno siglato una partnership pluriennale, unendo le competenze della prima nel confezionamento e nella lavorazione tout court delle miscele e il know-how nella formulazione di materiali compostabili, come il PLA Ingeo, della seconda. Ricchi di sostanze nutritive, i fondi di caffè esausto e il loro involucro biodegradabile possono essere conferiti in un impianto di compostaggio rivalutandosi come risorsa. «I proprietari di marchi e i torrefattori devono soddisfare, in parallelo, la richiesta di confezioni più sostenibili che giunge dai consumatori e le direttive sull’economia circolare, che identificano nel packaging compostabile un fattore cruciale per il recupero degli scarti alimentari come compost» spiega Flavio Di Marcotullio, Global Industry Manager di NatureWorks. «Per sostenere tale crescita abbiamo scelto di collaborare con IMA, un’azienda impegnata nell’implementazione di tecnologie innovative per l’imballaggio nel mercato del caffè monodose».
Nel 2019 IMA ha lanciato il programma NoP (No-Plastic Program) per promuovere l’uso di polimeri eco-friendly nelle proprie macchine di confezionamento. Tecnici dei materiali studiano e collaudano plastiche compostabili e riciclabili nell’Open Lab, creato dall’azienda per l’attività interna di ricerca e sviluppo.

Le capsule e la busta ad alta barriera del caffè PurPod100 sono realizzate con una pellicola 100% compostabile di TC Transcontinental Packaging

TC Transcontinental Packaging, invece, ha realizzato le pellicole 100% compostabili in impianti industriali che Maxwell House Canada ha utilizzato per i coperchi delle capsule per caffè e la busta flessibile con prestazioni ad alta barriera che le contiene, in gergo “mother bag”. Con questi film, certificati da BPI (Biodegradable Products Institute), l’azienda ha vinto il Gold Award nella categoria Sostenibilità del concorso Flexible Packaging Achievement Awards 2021. Alla messa a punto del prodotto hanno contribuito Club Coffee, che fornisce le confezioni monouso per tè e caffè PurPod100, anch’esse 100% compostabili, e la divisione canadese di Kraft Heinz a cui appartiene il marchio di caffè. Le pellicole di TC Transcontinental Packaging completano un imballaggio concepito per l’economia circolare: impiegano risorse rinnovabili e facilitano al consumatore lo smaltimento corretto, cioè il conferimento della capsula di caffè esausto tal quale nei punti di raccolta dei rifiuti alimentari dei circuiti locali.

La capsula 100% biobased IML Zero Impact di Capsul’Pro è compostabile nel rifiuto organico domestico

Un’altra soluzione brillante al problema di smaltire questo particolare prodotto “a perdere” è riconducibile allo stesso marchio che ha creato l’uno e l’altro ben quarantacinque anni fa: Capsul’in Pro. Ribattezzata IML Zero Impact, la confezione è compatibile con il sistema Nespresso, del quale è uno dei principali fornitori: 100% biobased, è compostabile in ambito domestico e garantisce, in virtù di una tecnologia IML (In Mold Label) brevettata, le indispensabili prestazioni di barriera all’ossigeno che proteggono gusto e aroma della miscela.

Polipropilene rinnovabile per capsule

La compostabilità è il punto di arrivo di una produzione pienamente circolare, che tuttavia può avvenire solo in presenza di una supply chain “sincronizzata” in tutti i passaggi. È però possibile ridurre l’impatto ambientale di un manufatto anche senza apportare alcuna modifica ai processi produttivi: basta scegliere il polimero giusto.

In diversi settori applicativi Sabic ha collaudato i suoi materiali a base di polipropilene TruCircle, prodotto utilizzando materie prime rinnovabili di seconda generazione (tallolio, sottoprodotto dell’estrazione della cellulosa), attribuite alla resina mediante bilancio di massa certificato ISCC Plus. Ciò consente di beneficiare delle proprietà della resina poliolefinica abbattendo al contempo l’impronta di carbonio: con un contenuto rinnovabile certificato di almeno il 65%, l’impatto ambientale si riduce infatti di circa 40%.

6. Le capsule termoformate da Alma Packaging per il sistema Delizio di Delica impiegano pellicole PP di Sabic, con un contenuto di risorse rinnovabili del 65%.

Per Delica e il suo sistema Delizio, Alma Packaging utilizza questo polipropilene per la realizzazione, tramite termoformatura, delle capsule da riempire di caffè, sigillare e vendere ai consumatori finali dei supermercati Migros. «I film di polipropilene bio-based hanno le stesse prestazioni dei materiali standard, ma riducono in misura importante le emissioni di anidride carbonica» spiega Philipp Broch, Managing Director presso Alma Packaging. «Possono essere prodotti con polimeri ricavati da fonti rinnovabili fino al 95%, secondo le specifiche del cliente». La riduzione dell’impatto ambientale ottenuta dalle resine polipropilene e polietilene bio-based è stata quantificata da Sabic in uno studio life cycle assessment (LCA) “cradle-to-gate” condotto secondo la norma ISO 14040 e convalidato da parti terze. La ricerca registra per ogni tonnellata di materiale una diminuzione delle emissioni di anidride carbonica di circa 4 chilogrammi rispetto ai polimeri vergini di origine fossile, e una riduzione del consumo degli stessi fino all’80%.

Bio attribuito in coppa

Meno anidride carbonica, precisamente fino a 2,5 chilogrammi per ogni chilogrammo di polimero impiegato, anche per un imballaggio iconico come il suo goloso contenuto: le tazzine del gelato al caffè Coppa del Nonno, prodotte dall’italiana MPG Manifattura Plastica con un polipropilene bio attribuito fornito da TotalEnergies. La biomassa viene aggiunta in fase di polimerizzazione in sostituzione di materie prime di origine fossile e attribuita alla resina finale mediante bilancio di massa certificato da ISCC Plus. Nel caso delle coppette, il contenuto bio attribuito è pari al 50% del materiale impiegato.

La mitica Coppa del Nonno, creata nel 1955, adotta un polipropilene bio attribuito di TotalEnergies

MPG è la prima azienda italiana certificata ISCC Plus per la produzione di imballaggi alimentari in materiale plastico rigido; da Froneri, la joint-venture tra Nestlé e R&R Ice Cream che produce il gelato, ha ricevuto la commessa di 100 milioni di coppette a forma di tazzina di caffè. «I consumatori, specialmente i più giovani, sono attenti al tema della sostenibilità» spiega Giulia Massoli Taddei, direttore marketing di Froneri Italia. «E la scelta di un imballaggio a minor impatto ambientale per uno dei nostri prodotti più celebri soddisfa una domanda concreta» sottolinea.

Mantiene caldo il caffè ed evita rovesciamenti accidentali: il copri tazze Udo di Cadios è realizzato con il compound TPE Thermolast K di Kraiburg TPE

Mettici un coperchio

La Direttiva Europea che bandisce l’utilizzo di articoli monouso, come cannucce da bibita e stoviglie a perdere, è entrata in vigore lo scorso 3 luglio. D’ora in poi ciascuno di noi avrà la propria tazza da caffè, ma sarà utile disporre anche di un coperchio, specialmente sul luogo di lavoro, dove rovesciamenti accidentali possono danneggiare device, documenti, buone relazioni interpersonali. Cadios ha pensato a un materiale piacevole al tatto, con ottimo grip, resistente ad alte temperature, colorabile, lavabile in lavastoviglie: per il copri tazze riutilizzabile Udo ha scelto il compound TPE Thermolast K di Kraiburg TPE. Il materiale è conforme al contatto con gli alimenti secondo la norma europea 10/2011 e gli standard statunitensi FDA CFR 21, è privo di alogeni e non genera fenomeni di migrazione come prescrive la regolamentazione DIN EN 71-3. Le buone proprietà meccaniche e di compression set si accompagnano alla possibilità di personalizzarlo con loghi aziendali tramite incisione laser, alla lavorabilità in stampi a iniezione multimpronta e alla riciclabilità.

Anche al più accessoriato degli elettrodomestici può far difetto lo strumento giusto per eseguire un compito preciso: Miele e Replique li forniscono on demand, stampati in 3D

Gli accessori non bastano mai

La vendita on line è lo strumento ideale per commercializzare articoli e accessori personalizzati, prodotti su richiesta con la stampa 3D. Il progetto 3D4U di Miele ha preso il via a maggio 2020, fornendo gratuitamente i disegni di accessori da realizzare con tecnologia additiva. Il successo crescente dell’idea ha suggerito la possibilità di rendere disponibile gli accessori anche a chi non possiede una stampante 3D. La produzione da disegni conservati in un archivio digitale è affidata a Replique, una “creatura” di Chemovator, l’incubatore di imprese controllato da BASF. I primi tre articoli disponibili sono una clip per chiudere ermeticamente la confezione del caffè, una bocchetta per aspirare la polvere prodotta dai fori del trapano, un filtro che trattiene piccoli oggetti preziosi salvandoli dall’ingestione nell’aspirapolvere. La clip è certificata per l’uso a contatto con gli alimenti: grazie alla collaborazione di Forward AM, la divisione di BASF dedicata alle tecnologie di additive manufacturing, Replique può garantire processi di stampa a norma GMP (Good Manufacturing Practices). «Finora le aziende concorrenti sono riuscite a fornire solo soluzioni frammentate» spiega David Buhl, Manager Innovation Management Miele Room Care. «Replique è l’unico partner dotato di una conoscenza approfondita dell’intero processo e di un network adeguato per proporre una soluzione chiavi in mano. Grazie al loro modello di business scalabile contiamo di ampliare il nostro giro d’affari in Germania, in Europa e oltre in breve tempo».