Il “GREEN-ch”: approccio ecologico al Natale
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Diceva il Grinch con aria atterrita “Domani è Natale! Praticamente è arrivato!” Il Grinch, personaggio epico della nostra infanzia e primo odiatore al mondo del Natale. 

Ma…. Indovinate a chi altro non piace così tanto il Natale? No, non sono io, è il nostro pianeta! 

Le festività, infatti, sono un  periodo davvero poco “green”: secondo uno studio del 2019 condotto da Waste Watcher, il primo Osservatorio nazionale sugli Sprechi, in Italia gli sprechi principali legati al Natale riguardano denaro (43%), cibo (41%) ma anche carta e imballaggi (11%). 

Quindi oggi e solo per oggi, in nome della salute del nostro pianeta, assumerò le vesti del vostro…GREEN-ch! 

Tutti quei regali che ogni posizioniamo in grandi cumuli sotto l’albero, infatti, comportano un grandissimo aumento dei rifiuti prodotti! Sempre nel 2019, Il Sole 24 ore riporta che in soli due giorni vengono prodotti 75mila tonnellate di rifiuti di carta e cartone.

Per capire perchè questo dato sia così enorme e per comprendere l’impatto che il periodo natalizio ha sull’ambiente, con l’articolo di oggi vi vogliamo spiegare come è fatta e da dove viene la carta. Così magari agiremo con maggiore consapevolezza quando ci coglieranno gli attacchi di pazza impacchettatura natalizia!

Partiamo dall’inizio: la carta si ottiene dagli alberi. Presupposto non ideale da un punto di vista ecologico, diciamocelo…

Il legno è composto da diverse sostanze: la cellulosa (circa 45%), l’emicellulosa (circa 10%), la lignina (circa 20%) e altri componenti più volatili quali terpeni, resine, acidi grassi (circa 5%). 

Il componente che viene utilizzato principalmente per la produzione della carta è la cellulosa, ovvero il principale costituente della parete cellulare dei tessuti vegetali.  Dal punto di vista chimico, la cellulosa è un polisaccaride che si ottiene dalla polimerizzazione del D-glucosio: i monomeri di zucchero sono legati da legami 1-4-ß-glicosidici in lunghe catene 

Struttura della Cellulosa – Wikipedia https://it.wikipedia.org/wiki/Cellulosa#/media/File:Cellulosa1.jpg]

Questa specifica tipologia di legame, ovvero tra l’atomo 4 e l’atomo 1 di due anelli di glucosio in conformazione ß, conferisce alla cellulosa le sue proprietà: innanzitutto la struttura lineare. Le catene polimeriche lineari della cellulosa tendono a legarsi parallelamente le une alle altre attraverso legami a idrogeno, formando delle fibrille. Se vi steste chiedendo cos’è il legame a idrogeno, ve lo spiego in breve: si tratta di una interazione elettrostatica che coinvolge atomi di idrogeno e atomi molto elettronegativi come ossigeno, azoto oppure  fluoro. In questo caso, visto che parliamo di zuccheri, il legame si forma tra gli idrogeni dei gruppi ossidrilici e gli ossigeni presenti nelle molecole di D-glucosio.

Per estrarre la cellulosa, il legno viene tritato e trattato con agenti come idrossido di sodio e solfuro di sodio. Entrambi questi composti sono fortemente alcalini e possono causare ustioni alla pelle. Reagiscono inoltre con acidi producendo l’acido solfidrico, che è altamente tossico. Insomma, è una di quelle operazioni per cui è proprio il caso di dire “do not try this at home”! Tornando al processo, questo avviene ad alta temperatura, all’interno di autoclavi, per ottenere la cosiddetta pasta chimica (o semplicemente pasta di cellulosa). Durante questo processo la lignina e altre sostanze vengono allontanate, ottenendo una cellulosa quasi pura.

Come molti materiali di origine biologica, anche la carta può deteriorarsi. Può essere soggetta a danni fisici dovuti all’usura, a danni biologici causati da insetti e animali che si nutrono di carta come tarli, termiti e topi, ma anche da microrganismi come batteri e funghi; in ultimo ci sono i danni chimici generalmente dovuti a reazioni di idrolisi o di ossidazione della cellulosa.

Per quanto riguarda l’idrolisi, il “punto debole” della cellulosa è il legame ß-glicosidico: la catena di monomeri di glucosio viene infatti spezzata durante la reazione di idrolisi, portando ad una depolimerizzazione della cellulosa e quindi ad un indebolimento della carta. Questa reazione può avvenire in due condizioni di pH: acide e basiche. Il pH è una misura dell’acidità (o basicità) di una soluzione, in pratica è la misura della concentrazione degli ioni H3O+. L’idrolisi acida è quella più comune, poiché può avvenire a temperatura ambiente, mentre l’idrolisi basica è innescata solo ad alte temperature.  

Avete presente quel colore giallino che assumo le pagine dei libri vecchi? È dovuto  all’ossidazione… un classico intramontabile di tutti i materiali di origine biologica. Questo tipo di reazione è di solito molto lenta, ma in presenza di agenti che possono aumentare la presenza di radicali liberi, come ossigeno e metalli di transizione come il ferro e il rame, queste reazioni diventano molto più impattanti. E indovinate un po’ in cosa venivano tanto utilizzati i metalli nel medioevo? Gli inchiostri! Per cui, potete capire quanto possa essere una sfida il recupero e la conservazione dei libri antichi! 

Un altro nemico alla conservazione della carta è l’umidità. Direte: “banale! Se bagno la carta si rompe” va bene ma perché? La cellulosa è un materiale che assorbe facilmente acqua; se ripensiamo alla struttura della cellulosa e ai legami idrogeno che tengono unite le catena di cellulosa, potete immaginare cosa succede infilandoci tante molecole di acqua in mezzo: distanziamento delle catena e conseguente rigonfiamento del supporto cartaceo. 

Ma quindi, produrre la carta comporta un consumo di alberi, acqua e agenti chimici vari ad eventuali. E se si riciclasse?

Innanzitutto la carta non può essere riciclata all’infinito, poiché ad ogni riciclo le fibre si accorciano e si indeboliscono. Eppure riciclare la carta consente di risparmiare moltissimo!

Pensate che per ottenere una tonnellata di carta “vergine”, ovvero dal legno, servono 15 alberi, oltre 400mila litri d’acqua e oltre 7mila kWh di energia elettrica. Riciclando la carta invece, per produrre una tonnellata di carta vengono impiegati solo 1.800 litri d’acqua e meno di 3mila kWh di energia nessun albero viene abbattuto!

Anche dal punto di vista economico, il riciclaggio è meno costoso: l’incenerimento di una tonnellata di rifiuti può costare, a valle dei costi di raccolta e secondo l’impianto, tra i 96 e i 192 euro a tonnellata, mentre il trattamento della carta straccia costa tra 64 e 96 euro a tonnellata.

E allora cosa succede alla carta dopo la raccolta differenziata? 

Innanzitutto la carta viene selezionata, per eliminare tutto ciò che non è adatto al riciclo, come residui di altri materiali o carte non riciclabili. Una volta selezionata, la carta viene mandata al macero, ovvero le balle di carta vengono immerse in vasche piene di acqua chiamate depulper, in cui  tramite vie meccaniche per lo più, la carta viene spappolata per estrarre le fibre di cellulosa. Questa sospensione acquosa di fibre, prima di poter trasformarsi in prodotto finito, viene sottoposta a trattamenti di rimozione dei contaminanti, come gli inchiostri, le colle e tutti gli additivi che possono essere aggiunti durante la lavorazione.

Terminati questi trattamenti, l’impasto è pronto per essere usato nelle fasi successive di lavorazione: viene quindi raffinato, seccato e pressato per tornare ad essere la carta che ben conosciamo.

E allora, dopo aver letto quanta fatica c’è dietro la vostra carta da regalo,sarete anche voi più attenti agli sprechi ed al riciclo quest’anno?

Ricordate: Santa is watching you!


Silvia Marchese

Laureata in Scienze Chimiche alla Federico II di Napoli, con una tesi sulla sintesi e l’applicazione di materiali bio-ispirati, gattofila e curiosa per natura. Nel tempo libero amo passeggiare in montagna e andare al cinema.

Bibliografia

https://www.spindox.it/it/blog/a-natale-siamo-tutti-meno-green/

https://www.ilsole24ore.com/art/natale-sotto-l-albero-montagna-rifiuti-ACcT867?refresh_ce=1

https://aulascienze.scuola.zanichelli.it/come-te-lo-spiego/2015/11/16/la-chimica-della-carta/

https://www.a2a.eu/it/viaggio-carta-raccolta-differenziata

https://www.pianetachimica.it/didattica/documenti/Carboidrati.pdf

https://www.nrg4you.it/blog/riciclo-della-carta-il-processo-produttivo/

https://it.wikipedia.org/wiki/Legame_a_idrogeno

https://it.wikipedia.org/wiki/Solfuro_di_sodio

https://www.barscienza.it/ph-un-concetto-semplice-ma-ubiquitario/

https://www.chimicamo.org/chimica-organica/radicali-liberi-reazioni/