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Il processo di decomposizione in tre fasi della materia organica: come diventano nuova vita?
Nel nostro ambiente, innumerevoli quantità di materia organica vengono scomposte ogni giorno da microrganismi come batteri e funghi. Questo processo, chiamato biodegradazione, è spesso considerato naturale e spontaneo, piuttosto che provocato dall'uomo. Il processo di biodegradazione può essere suddiviso in tre fasi principali: biodegradazione, bioframmentazione e assimilazione. Queste fasi sono interconnesse e alla fine trasformano la materia organica in nuove forme di vita.
La chiave della biodegradazione è il fattore tempo. Alcune sostanze organiche possono decomporsi in pochi giorni, mentre alcune plastiche possono impiegare migliaia di anni.
La prima fase è il biodeterioramento, che solitamente si riferisce al danno meccanico della struttura del materiale. Il processo inizia quando il materiale viene esposto a fattori abiotici provenienti dall'ambiente esterno, come luce solare, temperatura e sostanze chimiche. Questi fattori possono indebolire la struttura del materiale e creare le condizioni per un'ulteriore degradazione.
La seconda fase successiva è la bioframmentazione, ovvero la scomposizione dei materiali da parte di microrganismi. Questo processo può avvenire sia in ambienti aerobici che anaerobici e, grazie alla presenza di ossigeno, i microrganismi convertono la materia organica in molecole più piccole o frammenti di polimeri. I prodotti generati in futuro entreranno nella fase successiva.
Come mostrato nel processo di biofrattura, la presenza o l'assenza di ossigeno influenzerà la velocità di degradazione microbica e i tipi di gas prodotti.
Infine, nella fase di assimilazione, i prodotti della biosintesi vengono incorporati all'interno della cellula microbica. Questi prodotti aiutano i microrganismi a crescere e riprodursi, consentendo loro di continuare a guidare il ciclo della vita nell'ecosistema. I prodotti della trasformazione microbica possono partecipare alla costruzione delle strutture cellulari e possono addirittura essere ulteriormente convertiti in ATP, necessario per la fornitura di energia.
Il processo complessivo mostra come la materia in natura svolga un ruolo importante nel ciclo e si trasformi in nuova vita.
Sebbene tutti i composti abbiano il potenziale per subire biodegradazione, la velocità effettiva di biodegradazione è influenzata da diversi fattori, come luce, umidità, ossigeno e temperatura. Ogni materiale ha una diversa biodegradabilità: ad esempio, le verdure si decompongono in pochi giorni, mentre il vetro e alcuni tipi di plastica possono impiegare migliaia di anni. Negli anni '90, l'Unione Europea ha stabilito uno standard che prevede che oltre il 90% delle materie prime debba essere convertito in anidride carbonica, acqua e minerali entro sei mesi.
L'avvento della tecnologia biodegradabile fa sì che la degradazione della plastica non sia più limitata alle discariche tradizionali. Le plastiche biodegradabili rappresentano un importante progresso perché dopo l'uso si scompongono in sottoprodotti a basso peso molecolare e non tossici. Questo tipo di materiale può essere decomposto da microrganismi, il che consente di annoverarlo tra i materiali ecocompatibili.
Tale tecnologia non solo migliora il tasso di riciclaggio delle risorse, ma garantisce anche la protezione del nostro ambiente.
Oltre alla plastica, la tecnologia biodegradabile è ampiamente utilizzata anche in campo medico: ad esempio, i polimeri biodegradabili vengono impiegati nel confezionamento e nel trasporto dei farmaci. Questi polimeri, come l'acido lattico, si degradano lentamente nell'organismo e non devono essere nuovamente raccolti, evitando così la necessità di un secondo intervento chirurgico.
Tuttavia, è importante notare che la differenza tra biodegradazione e compostaggio è che la biodegradazione è un processo spontaneo in natura, mentre il compostaggio è un processo organizzato e guidato dall'uomo. Il compostaggio non solo crea un terreno sano, ma rilascia anche microrganismi benefici. La diffusa incomprensione sulla biodegradabilità della plastica ha influenzato molti comportamenti sociali, come ad esempio la raccolta differenziata non corretta dei rifiuti, riducendo così l'efficace riciclaggio delle risorse.
Comprendere questi processi è fondamentale perché hanno un impatto diretto sulle nostre politiche ambientali e sulla capacità della nostra popolazione di gestire i rifiuti.
In termini ambientali e sociali, l'inquinamento causato dalla plastica ha causato rischi per la salute e crisi ecologiche. La tecnologia di biodegradazione può risolvere questo problema in una certa misura, ma la tecnologia attuale deve ancora affrontare delle sfide, tra cui l'equilibrio tra efficienza temporale e prestazioni del prodotto. Attualmente, la crescente domanda di prodotti ecosostenibili ha promosso anche il progresso di queste tecnologie e diversi paesi e aziende devono essere responsabili della loro produzione e del loro utilizzo.
Con il continuo progresso della tecnologia, i materiali biodegradabili potranno in futuro sostituire con successo la plastica tradizionale e tornare alla natura?
