Life Cycle Assessment sul processo di produzione di poliidrossialcanoati da coltura pura di Pseudomonas putida

I poliidrossialcanoati (PHA) sono polimeri biodegradabili prodotti da batteri e costituiscono una possibile alternativa “green” alle plastiche di origine fossile. Tuttavia la loro produzione a scala industriale richiede lo sviluppo di un processo efficiente sia sul piano economico sia ambientale. Obiettivo di questo studio è la valutazione della sostenibilità ambientale, tramite la metodologia Life Cycle Assessment (LCA), di un processo innovativo di produzione di PHA da colture batteriche pure (Pseudomonas Putida) utilizzando scarti vitivinicoli (vinacce) come fonte di carbonio. Il sistema analizzato comprende la produzione di acidi grassi volatili (VFA), la coltivazione della biomassa microbica, l’estrazione dei PHA ed il fine vita del polimero. Per la fase di estrazione sono stati confrontati gli impatti ambientali relativi a quattro differenti metodi che prevedono l’utilizzo sia di solventi tradizionali e “green”, rispettivamente dicloroetano (DCE) e dimetilcarbonato (DMC), sia di tensioattivi tradizionali e “green”, rispettivamente sodio-dodecil solfato (SDS) e laurato di ammonio (NH4-laurato). Le estrazioni “green”, in particolare con NH4-laurato, mostrano le performances migliori. Le prestazioni ambientali dei PHA sono state confrontate con quelle di una plastica di origine fossile (polipropilene, PP) e di due plastiche bio-based (bio-polipropilene, Bio-PP, e acido polilattico, PLA). Gli impatti dei PHA risultano generalmente superiori rispetto al PP, e più in linea con quelli di Bio-PP e PLA. In 3 categorie su 17 i PHA mostrano i risultati migliori. L’elevata domanda energetica del processo produttivo, benché entro il range riscontrato in letteratura, è la principale ragione di questi impatti. Come conseguenza, anche le emissioni di GHG risultano elevate. Ciononostante, il processo è di grande interesse e promettente, in considerazione sia della biodegradabilità del PHA sia degli ampi margini di miglioramento ancora possibili nel processo produttivo stesso.