L’innovazione nel recupero e nel riciclo dei rifiuti di plastica corre veloce e ha l’Europa come apripista. L’European Patent Office (EPO) fa sapere che sono state depositate 12.924 invenzioni tra il 1975 e il 2023, con una netta accelerazione nell’ultimo decennio. Se il riciclo finora è stato soprattutto meccanico, oggi si guarda con interesse a metodi avanzati come pirolisi e chemolisi.
Il consumo pervasivo di plastica nell’ultimo mezzo secolo ha innescato una vera e propria emergenza ambientale. Nel 2024 la produzione mondiale di plastica ha superato 413 milioni di tonnellate di cui la grande maggioranza deriva ancora da materie prime fossili. Solo 36,5 milioni di tonnellate provengono da materiali riciclati e appena 0,3 milioni da fonti biobased.
Nonostante la narrativa messa in campo da numerosi brand sull’utilizzo di plastica riciclata, spesso fuorvianti, la realtà è che meno dell’8% delle plastiche viene realmente riciclato: il resto finisce incenerito, interrato o disperso nell’ambiente, con effetti che si ripercuotono su mari, suoli, catene alimentari e la salute umana.
Recuperare i rifiuti plastici e reimmetterli nei cicli produttivi è oggi una priorità imprescindibile, non solo per evitare un disastro ambientale, ma anche per tutelare la salute delle persone. Microframmenti di plastica, infatti, sono stati rintracciati nel sangue umano e in diversi organismi viventi, segno di una contaminazione ormai diffusa e pervasiva. Proprio per questo, recupero e riciclo è uno dei campi dove l’innovazione può fare la differenza. Non è dunque un caso che, secondo i dati dell’European Patent Office (EPO), tra il 1975 e il 2023 siano state depositate 12.924 invenzioni, o meglio famiglie di brevetti internazionali (IPF), legate alla gestione dei rifiuti plastici, di cui il 32% dedicate al recupero e il 68% al riciclo. E se quest’ultimo finora è stato soprattutto meccanico, oggi si guarda con interesse a metodi avanzati come pirolisi e chemolisi.
Indice
L’evoluzione dei brevetti nelle tecnologie di gestione dei rifiuti plastici
La crescita dei brevetti internazionali nel settore delle tecnologie di gestione dei rifiuti risale agli anni ’90 anche se la grossa spinta c’è stata a partire dagli anni 2000. Tra il 2010 e il 2014, il numero di domande di brevetto è aumentato costantemente, passando da 226 nel 2000 a 395 nel 2014. Il periodo 2015-2023 mostra una notevole accelerazione, con un tasso di crescita annuo composto del 14% dal 2015 al 2019, e addirittura del 22% dal 2020 al 2023, rispetto al 6% del periodo 2010-2014. Per quanto riguarda la gestione dei rifiuti plastici, l’attività brevettuale è aumentata diciotto volte dal 1990 al 2023 e quattro volte più velocemente degli IPF in tutti i settori tecnologici messi insieme.
Le due macroaree tecnologiche analizzate, recupero dei rifiuti plastici e riciclo, si muovono in parallelo ma con logiche diverse. Il recupero riguarda la raccolta, la separazione e la purificazione delle plastiche disperse, mentre il riciclo interviene sulla trasformazione chimica o meccanica dei materiali raccolti per creare nuovi prodotti o materie prime seconde.
Le nuove tecnologie per la plastica: chimica avanzata, biologia e intelligenza artificiale
Il panorama tecnologico si è profondamente trasformato nell’ultimo decennio. Storicamente dominato dal riciclo meccanico, il settore sta infatti vivendo una fase di diversificazione e sostituzione tecnologica.
Tra le innovazioni più significative, vi è una forte crescita delle tecniche di pirolisi e chemolisi, che permettono di scomporre i polimeri plastici fino ai loro monomeri di base. Così facendo questi processi consentono di ottenere materie prime riutilizzabili in chimica e raffinazione, riducendo la dipendenza da idrocarburi fossili.
La pirolisi, in particolare, è divenuta la tecnologia più brevettata nel periodo 2020-2023, superando il riciclo meccanico.
In parallelo, emergono approcci biologici ed enzimatici, come la depolimerizzazione enzimatica, capaci di degradare polimeri complessi a basse temperature e con minori consumi energetici. Sebbene ancora a basso livello di brevettazione, queste metodologie mostrano un potenziale di crescita per i prossimi anni, specialmente nel trattamento di PET e bioplastiche.
Nel campo del recupero, si affermano invece tecniche di riconoscimento ottico e dissoluzione selettiva, fondamentali per migliorare la purezza dei flussi di materiale.
Per quanto riguarda l’applicazione dell’AI nella gestione dei rifiuti plastici, è avvenuta sin dagli anni ’90, sebbene il boom dell’intelligenza artificiale sia arrivato anni dopo. L’AI, in particolare, viene usata per selezione e separazione ottica del recupero dei rifiuti, seguita dalla raccolta dei rifiuti e dalla lavorazione meccanica della plastica riciclata. L’UE, inoltre, si differenzia per averla applicata anche alla rimozione delle plastiche dall’acqua.
Europa al centro: la forza dell’innovazione brevettuale
Nonostante l’avanzata asiatica, l’Europa si conferma leader globale nell’innovazione sulla gestione dei rifiuti plastici. Tra il 1990 e il 2023 il continente ha generato il 44% dei brevetti totali del settore, mantenendo un ruolo trainante in ricerca e sviluppo. Tra gli altri Paesi UE con la maggiore attività brevettuale vi sono poi Germania, Francia, Regno Unito, Austria, Paesi Bassi e Spagna.
A trainare l’innovazione è una fitta rete di startup e università europee. Tra il 2010 e il 2023, circa 82 startup e 63 atenei hanno depositato brevetti relativi alla gestione delle plastiche. Oltre l’80% di queste invenzioni riguarda processi di riciclo chimico e termico, come chemolisi, pirolisi o depolimerizzazione enzimatica, mentre il recupero vero e proprio rappresenta una quota minore, a causa della maggiore complessità e dei costi di scala.
Le aree costiere, in particolare quelle di Francia, Spagna e Portogallo, sono maggiormente concentrate su innovazioni utili alla rimozione di microplastiche e sul trattamento delle acque contaminate.
L’innovazione però non si ferma alle startup ma coinvolge anche i grandi gruppi chimici, energetici e manifatturieri che stanno investendo massicciamente nella ricerca di processi circolari. Nella classifica dei venti maggiori richiedenti di brevetti figurano colossi come BASF, Michelin, Bridgestone, Eastman, Borealis e Arkema, affiancati da specialisti del riciclo puro come Erema (Austria), Carbios (Francia) e Tomra (Norvegia).
La varietà dei soggetti coinvolti, dall’industria chimica alle multinazionali dei beni di consumo, indica dunque che la plastica non è più vista come un problema settoriale, ma come un orizzonte trasversale di innovazione industriale. Il riciclo diventa così un driver di competitività, non solo di compliance ambientale.
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