Il processo: da rifiuto nocivo a risorsa per la stampa 3D
L'iter parte dai processi di condizionamento termico messi a punto dall'équipe di Giancarlo Capitani (docente di Mineralogia al Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Terra), grazie ai quali l'amianto viene neutralizzato e ridotto in una polvere minerale priva di rischi. Nell'ottica di un'economia circolare e finanziariamente vantaggiosa, questa polvere è stata impiegata come carica (filler) all'interno del acido polilattico (PLA), una delle bioplastiche più diffuse nell'industria e nella produzione mediante stampa 3D.
I risultati di questo lavoro sono stati raccolti nello studio scientifico “Upcycling detoxified asbestos cement as depolymerization regulating filler in polylactic acid (PLA) composites”. La ricerca ha preso in esame due differenti tipologie di minerale decontaminato, battezzate “rosso” e “verde”, derivate da trattamenti distinti. Avvalendosi delle competenze di Graftonica nella lavorazione dei materiali plastici, entrambe le varianti sono state incorporate nel PLA e testate con la tecnologia di stampa 3D Fused Granular Fabrication (FGF). Questo metodo opera direttamente sui micro-granuli (pellet), abbattendo sia i costi operativi sia l'impronta energetica.
I risultati della sperimentazione
Le due varianti di materiale bonificato hanno mostrato comportamenti e destinazioni d'uso differenti:
Variante "Rosso": Può costituire fino al 20% del peso totale della bioplastica senza alterarne le proprietà meccaniche di base, fornendo anzi un discreto incremento della rigidità. Ciò consente di produrre oggetti più robusti ed ecologici, limitando l'impiego di risorse vergini e dando nuovo valore a uno scarto altrimenti altamente tossico.
Variante "Verde": Trattata in condizioni particolari, questa versione è in grado di innescare la rottura delle catene molecolari del PLA se sottoposta per breve tempo a una temperatura di circa 200 °C. Pure riducendo in parte la resistenza meccanica del materiale, la variante "verde" apre la strada a bioplastiche capaci di decomponersi "a comando" giunte a fine vita, garantendo un ciclo di smaltimento mirato e sostenibile.
Le dichiarazioni dei ricercatori
«Questo studio dimostra concretamente come la gestione e la bonifica dei rifiuti pericolosi non debba essere vista solo come un obbligo ecologico, ma anche come una concreta opportunità per realizzare materiali di nuova generazione, più etici e sostenibili»
— Lorenzo Squitieri, primo autore dello studio.
«Il lavoro di squadra tra i ricercatori di Scienza dei Materiali e di Scienze dell’Ambiente e della Terra, sommato all'approccio dinamico dello spin-off, ha prodotto un valore che va ben oltre i singoli apporti. La svolta più entusiasmante si è verificata quando alcuni dati, inizialmente considerati anomalie o errori, hanno invece svelato l'inaspettata capacità del materiale di accelerare la degradazione del PLA. Con la validazione di questi risultati, il nostro obiettivo attuale è coinvolgere partner industriali per portare la tecnologia su larga scala.»
— Michele Mauri, ricercatore presso il Dipartimento di Scienza dei Materiali.
