ISO 14852 Determinazione della biodegradabilità aerobica finale dei materiali plastici in un ambiente acquoso - Metodo mediante analisi dell'anidride carbonica rilasciata

Con il crescente utilizzo della plastica, il suo recupero e smaltimento sono diventati una sfida significativa. Il riciclo dovrebbe essere promosso come priorità assoluta. Le plastiche biodegradabili stanno emergendo come una delle opzioni disponibili per affrontare queste sfide ambientali. I materiali plastici, come prodotti o imballaggi destinati agli impianti di compostaggio, devono essere potenzialmente biodegradabili. Pertanto, è fondamentale determinare la potenziale biodegradabilità di tali materiali e ottenere un'indicazione della loro potenziale biodegradabilità.

La norma dell'Organizzazione Internazionale per la Normazione (ISO), "ISO 14852 Determinazione della biodegradabilità aerobica finale di materiali plastici in mezzi acquosi - Metodo per l'analisi dell'anidride carbonica sviluppata", descrive un metodo per determinare il grado di biodegradabilità aerobica di materiali plastici, compresi quelli contenenti additivi di formulazione, misurando la quantità di anidride carbonica sviluppata. Questo metodo prevede l'esposizione del materiale di prova a un inoculo derivato da fanghi attivi in ​​condizioni aerobiche, in un ambiente sintetico e in condizioni di laboratorio standard.

Sebbene le condizioni utilizzate nella presente norma non corrispondano necessariamente alle condizioni ottimali che consentirebbero la massima biodegradazione, questo metodo di prova è progettato per misurare la biodegradazione dei materiali plastici e fornire un'indicazione della loro potenziale biodegradabilità.

Questo metodo consente di migliorare la valutazione della biodegradazione calcolando il bilancio del carbonio.

Questo metodo è applicabile ai seguenti materiali:

• Polimeri, copolimeri o miscele di essi, naturali o sintetici.
• Materiali plastici contenenti additivi quali plastificanti, coloranti o altri composti.
• polimeri idrosolubili.
• Materiali che non inibiscono i microrganismi presenti nel vaccino nelle condizioni di prova. Gli effetti inibitori possono essere determinati utilizzando un controllo di inibizione o un altro metodo idoneo (ad esempio, ISO 8192). Se il materiale di prova è inibitorio per il vaccino, è possibile utilizzare una concentrazione di prova inferiore, un altro vaccino o un vaccino precedentemente esposto.

Ai fini della presente norma, per biodegradabilità aerobica finale si intende la velocità di degradazione di un composto organico da parte di microrganismi in presenza di ossigeno, espressa come percentuale di conversione in anidride carbonica, acqua e sali minerali di altri elementi presenti (mineralizzazione) e nuova biomassa.

Lo standard ISO 14852 è un metodo accettato a livello globale per valutare la biodegradabilità dei materiali plastici in ambienti acquosi. Questo standard è fondamentale per le industrie che sviluppano plastiche biodegradabili perché fornisce un approccio standardizzato per misurare l'efficacia della degradazione di un materiale in condizioni aerobiche mediante l'impiego di microrganismi.

Questa norma include un metodo di laboratorio per determinare la biodegradabilità aerobica dei materiali plastici in ambiente acquoso, compresi quelli contenenti additivi come plastificanti o coloranti. La norma si concentra sulla misurazione della quantità di anidride carbonica prodotta durante la degradazione microbica. Questa misura indica il grado di degradazione del materiale da parte dei microrganismi.

Questo metodo è progettato per simulare le condizioni in cui la plastica potrebbe essere presente in ambienti come gli impianti di trattamento delle acque reflue o i sistemi idrici naturali e fornire informazioni sui loro potenziali impatti ambientali. È particolarmente importante per la valutazione delle plastiche biodegradabili, al fine di ridurre l'inquinamento in ambienti come quelli marini, dove ogni anno vengono gettati circa 8 milioni di tonnellate di plastica.

Il metodo di prova ISO 14852 prevede l'esposizione di un materiale plastico a un inoculo (tipicamente fanghi attivi, compost maturo o terreno) in condizioni aerobiche e mesofile (temperatura moderata) controllate. I passaggi chiave sono:

• Configurazione del test: il materiale plastico, utilizzato come unica fonte di carbonio, viene immerso in un mezzo acquoso sintetico con una concentrazione di carbonio di 100-2000 mg/L. Se si utilizzano concentrazioni più elevate, è necessario un mezzo ottimizzato. Viene aggiunto un inoculo contenente microrganismi attivi per avviare la degradazione.
• Aerazione e incubazione: per mantenere le condizioni aerobiche, la miscela di prova viene aerata continuamente con aria priva di anidride carbonica. L'apparecchiatura viene agitata nelle bottiglie di prova per un periodo generalmente non superiore a sei mesi, a seconda della cinetica di degradazione del materiale.
• Misurazione dell'anidride carbonica: l'anidride carbonica rilasciata durante la degradazione microbica viene catturata e misurata utilizzando un metodo analitico adeguato, come la titolazione o la spettroscopia infrarossa. Il grado di biodegradazione viene calcolato confrontando l'anidride carbonica rilasciata, espressa in percentuale, con la massima quantità teorica di anidride carbonica che il materiale può produrre.
• Bilancio del carbonio facoltativo: questo standard consente di calcolare il bilancio del carbonio per migliorare la valutazione della biodegradazione e fornire una comprensione più completa della scomposizione del materiale.
• Controllo dell'inibizione: per garantire che il materiale non inibisca l'attività microbica, i test includono un controllo dell'inibizione o un riferimento a standard come ISO 8192. Se si verifica un'inibizione, vengono apportate delle modifiche, come la riduzione della concentrazione del materiale di prova o l'utilizzo di un inoculo pre-esposto.

Le condizioni della norma ISO 14852 non sono ottimizzate per la massima biodegradazione, ma sono standardizzate per fornire una misura coerente del potenziale di biodegradabilità di un materiale. Questa norma è applicabile a un'ampia gamma di materiali, tra cui:

• Polimeri, copolimeri o miscele naturali e sintetici.
• Materie plastiche contenenti additivi come plastificanti o coloranti.
• Materiali progettati per applicazioni in cui la biodegradabilità in ambienti acquosi è fondamentale, come imballaggi o pellicole agricole.

Questo standard è particolarmente utile per:

• Produttori: per verificare le dichiarazioni di biodegradabilità ai fini della commercializzazione e della certificazione (ad esempio, conformità alla norma BS EN 13432, che richiede una biodegradazione del 90% entro un periodo di tempo specificato).
• Ricercatori: studio dei meccanismi di degradazione e sviluppo di nuovi materiali biodegradabili.
• Enti regolatori: far rispettare gli standard ambientali e ridurre i rifiuti di plastica negli ecosistemi acquatici.

Lo standard ISO 14852 è fondamentale per affrontare la crisi globale dell'inquinamento da plastica. Con circa 150 milioni di tonnellate di plastica attualmente presenti negli oceani e migliaia di tonnellate di microplastiche aggiunte ogni anno, le plastiche biodegradabili offrono una potenziale soluzione per ridurre il danno ambientale. Fornendo un metodo affidabile per testare la biodegradabilità, questo standard garantisce che i materiali commercializzati come biodegradabili possano degradarsi efficacemente in ambienti naturali o gestiti, riducendo i rischi per la vita marina e gli ecosistemi.

Inoltre, questo standard supporta l'innovazione nei materiali sostenibili. La ricerca ha ridotto i tempi di test e aumentato la riproducibilità. Questo sviluppo consente una valutazione più rapida di nuovi materiali biodegradabili.

Nel frattempo, sebbene lo standard ISO 14852 sia robusto, le condizioni di prova non riflettono le condizioni ottimali per la massima biodegradazione, quindi i risultati riflettono il potenziale piuttosto che le prestazioni reali. Inoltre, la variabilità degli inoculanti naturali, come il terreno proveniente da diverse regioni, può influire sulla riproducibilità.

Di conseguenza, la norma ISO 14852 è fondamentale per valutare la biodegradabilità aerobica delle materie plastiche in ambienti acquosi. Supporta lo sviluppo di materiali sostenibili fornendo un metodo standardizzato e riproducibile per valutare l'efficacia della degradazione delle materie plastiche misurando l'evoluzione di anidride carbonica. Questa e altre norme simili svolgono un ruolo fondamentale nel garantire che le materie plastiche biodegradabili mantengano la loro promessa ambientale, aprendo la strada a un futuro più pulito e sostenibile.

La nostra organizzazione, attiva da molti anni e attenta agli sviluppi scientifici e tecnologici a livello globale, si avvale di un team di professionisti esperti e di un'ampia infrastruttura per condurre test, misurazioni e analisi in un'ampia gamma di ambiti per aziende di tutti i settori. In questo contesto, forniamo anche servizi di test in conformità alla norma ISO 14852 "Determinazione della biodegradabilità aerobica finale di materiali plastici in mezzi acquosi - Metodo per l'analisi dell'anidride carbonica rilasciata".