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[[File:Mater-bi-logo png.png|thumb|Il marchio "Mater-Bi"]]
'''Mater-Bi''' è il nome commerciale di un tipo di [[bioplastica]] brevettato e commercializzato dalla [[Novamont]].
Viene venduto in [[pellet di materie plastiche|granuli]] ed è lavorabile in modo simile alle altre [[materie plastiche]], anche per quanto riguarda la colorazione e la sterilizzazione.<ref>{{Cita web|url=http://www.novamont.com/mater-bi|titolo=MATER-BI - bioplastiche biodegradabili e compostabili - Novamont|accesso=2018-01-06}}</ref>
Il Mater-Bi, a differenza di altre materie plastiche, è [[biodegradabile]]; il processo di biodegradazione del Mater-Bi, svolto da [[microorganismi]], produce [[acqua]], [[anidride carbonica]] e [[metano]].<ref>{{Cita|Barsby|p. 189}}.</ref>
== Storia ==
La produzione del Mater-Bi ha avuto inizio nel [[1990]], nello stabilimento della [[Novamont]] di [[Terni]] come risposta alla crescente domanda di materiali sostenibili e biodegradabili per la produzione di imballaggi e altri prodotti monouso.
Il Mater-Bi è stato una vera e propria rivoluzione nel campo della [[chimica verde]] e un passo importante nella lotta contro i rifiuti. Novamont ha messo a punto un processo di produzione a basso impatto ambientale promuovendo uno sviluppo sostenibile; divenne così un'azienda leader nel settore dei materiali sostenibili.
[[Catia Bastioli]], è una ricercatrice italiana di fama internazionale, nota per la sua eccezionale scoperta nel campo della chimica verde. Nel [[2007]], la sua invenzione ha attirato l'attenzione del mondo scientifico, ricevendo il premio europeo come "Inventrice Europea dell'anno".<ref>{{Cita web|url=https://www.novamont.com/leggi_press.php?id_press=50|titolo=UE: CATIA BASTIOLI NOMINATA “INVENTORE EUROPEO DELL’ANNO 2007”|accesso=2023-02-13|lingua=italiano|data=2009-04-18}}</ref> La scoperta consisteva nella creazione di un nuovo materiale strutturale, versatile ed eco-sostenibile ricavato dall'[[amido]], una delle fonti energetiche principali delle piante, per la produzione materiali sostenibili.
Il Mater-Bi è stato il primo materiale biodegradabile ad essere utilizzato per la produzione di [[Imballaggio|imballaggi]] alimentari. Negli ultimi anni, la sua popolarità è cresciuta in modo esponenziale, grazie alla capacità di fornire un'alternativa sostenibile ai materiali plastici convenzionali.<ref>{{YouTube|autore=Alla scoperta del Mater-Bi|Super Quark 2008 MATER-BI|accesso=2023-02-13|lingua=Italiano|data=2014-06-17|https://www.youtube.com/watch?v=qsH-QvHglv4&ab_channel=AllascopertadelMater-Bi}}</ref>
La produzione di Mater-Bi è infatti cresciuta notevolmente nel tempo, con una produzione iniziale di 4000 tonnellate all'anno, che è raddoppiata nel [[1997]] e nel [[2001]] è arrivata a 16 000 tonnellate all'anno.<ref name=":0">{{Cita|Bastioli|p. 210}}.</ref> Questo crescente interesse per il Mater-Bi è stato supportato dalle sue caratteristiche di biodegradabilità e compostabilità, nonché la sua capacità di essere utilizzato in una vasta gamma di applicazioni, dall'[[agricoltura]] all'imballaggio alimentare.
La molecola Mater-Bi inizia ad avere un ruolo importante nella società a seguito dell'entrata in vigore di una normativa europea del [[2010]] che sostituisce i sacchetti di plastica in commercio con quelli in bioplastica conformi alla [[EN 13432|UNI EN 13432]].<ref>{{Cita web|url=https://www.novamont.com/mater-bi-le-certificazioni#:~:text=La%20UNI%20EN%2013432%20definisce,compostaggio%20e%20digestione%20anaerobica)%3A|titolo=Le nostre bioplastiche sono certificate e garantite sia nella fase d’uso che nel fine vita e contribuiscono ad elevare gli standard di riferimento nel settore|accesso=2023-02-13|lingua=italiano}}</ref>
Ad oggi, la società Novamont è ancora molto attiva nello sviluppo e nella produzione di Mater-Bi. La società ha infatti raggiunto la quarta generazione di Mater-Bi, migliorando costantemente le sue prestazioni e le sue proprietà, e sta attualmente lavorando alla quinta generazione del materiale. Questo è stato possibile anche grazie a un significativo investimento di 100 milioni di euro che la società ha ricevuto per gli sviluppi futuri del Mater-Bi, che si prevede sarà ancora più performante e sostenibile rispetto alle versioni precedenti.<ref>{{Cita news|titolo=Bioplastiche, Novamont ottiene nuovo finanziamento: a Terni Mater-bi di V generazione|pubblicazione=umbria 24|data=15/10/2021|lingua=italiano|url=https://www.umbria24.it/economia/bioplastiche-novamont-ottiene-nuovo-finanziamento-a-terni-mater-bi-di-v-generazione|accesso=13/02/2023}}</ref>
== Composizione chimica ==
=== Caratteristiche ===
Le materie plastiche tradizionali, essendo derivate dal [[petrolio]], non sono biodegradabili. Se bruciate liberano sostanze tossiche, come [[Idrocarburi aromatici|idrocarburi aromatici policiclici]] e [[diossine]]; inoltre, essendo [[apolari]], si possono depositare nel [[tessuto adiposo]]. Per questo motivo è stata sviluppata la sintesi di plastiche biologiche, cioè biopolimeri ottenuti da vegetali (dall'amido di mais, di patate o di frumento e da scarti agricoli). Proprio perché di origine biologica, le bioplastiche sono compostabili, cioè possono essere conferite nei contenitori dei rifiuti organici per essere avviate al trattamento che le trasforma in [[compost]], utilizzato come [[concime]]. Secondo la normativa UE, perché un materiale possa essere definito compostabile, deve essere biodegradabile al 90% in 6 mesi e non deve liberare [[Metallo pesante|metalli pesanti]]. Per comprendere ancora meglio la circolarità del processo possiamo dire che le piante grazie alla [[fotosintesi clorofilliana]] producono [[glucosio]] che verrà trasformato in amido per via enzimatica. Quindi l’amido è una fonte energetica fondamentale per le cellule vegetali ed è anche una fonte alimentare per l’uomo (digestione con l’enzima [[amilasi]]).
[[File:Amilosio + Amilopectina.jpg|thumb|amilosio e amilopectina|452x452px]]
=== Struttura ===
L’amido è un [[Polisaccaridi|polisaccaride]] formato da unità di 𝝰-D-glucosio unite tra loro con un [[legame glicosidico]]. Esso consiste in realtà in una miscela di due differenti catene polisaccaridiche:
* l’[[amilosio]] (costituisce il 20%), composto da una catena lineare dove le unità di glucosio (da 50 a 300) sono legate tra loro con legami 𝝰-(1→4)-glucosidico (solubile in acqua); la catena poi si avvolge ad elica.
* l’[[amilopectina]] (costituisce l’80%), composta da una catena lineare principale dove di 300-5000 glucosi, legati con legami 𝝰-(1→4)-glucosidico, alla quale sono legate brevi ramificazioni laterali con legame 𝝰-(1→6)-glucosidico (insolubile in acqua), distribuite ogni 25-30 unità di glucosio.<ref name=Colonna172>{{Cita|Colonna|p. 172}}.</ref>
La preparazione e composizione esatta del Mater-Bi è coperta da brevetto, però sappiamo che il componente principale è l’amido di mais, patate o grano (85%) che ha proprietà ben differenti dalle plastiche e assorbe facilmente l’umidità. Quindi viene [[Destrutturazione|destrutturato]] (rottura della struttura originaria), [[Complessazione|complessato]] con polimeri biodegradabili ([[Policaprolattone|policaprolattone-PCL]]) ottenuti da materie prime di origine vegetale e fossile. Infine dopo l'aggiunta di acqua si tratta l'amido con additivi particolari, quali [[glicerina]] e [[sorbitolo]], che hanno il merito di cambiare le caratteristiche della materia prima adeguandola a bisogni specifici, come la resistenza meccanica e la resistenza all’acqua, mantenendo la biodegradabilità e la struttura chimica. Si ottiene così un complesso formato da una parte [[Cristallinità|cristallina]] cioè l’amilosio con il polimero biodegradabile e da una parte [[Solido amorfo|amorfa]] che è l’amilopectina.<ref name=Colonna172/><ref>{{Cita web|url=https://slideplayer.it/slide/2719860/|titolo=Plastiche Biodegradabili|autore=Anna Maria Madaio|accesso=2023-02-22|lingua=italiano}}</ref>
=== Classificazioni ===
Il marchio "Mater-Bi" indica diverse classi di bioplastiche prodotte dalla Novamont<ref>{{Cita|Platt}}.</ref> a partire da amido di [[mais]].
In genere il Mater-Bi è un materiale formato da una [[fase (chimica)|fase]] [[cristallinità|cristallina]] costituita da [[amilosio]] e da un [[Complesso (chimica)|agente complessante]] e una fase [[solido amorfo|amorfa]] costituita da [[amilopectina]].<ref name=Sc149>{{Cita|Scott|p. 149}}.</ref> L'amilosio e l'amilopectina sono i costituenti dell'amido utilizzato come materia prima; l'agente complessante e vari additivi vengono invece aggiunti durante il processo produttivo.
Dal punto di vista [[Morfologia (scienza dei materiali)|morfologico]], tali fasi possono disporsi secondo una morfologia "a goccia" o "a lamelle":<ref name=Sc149/>
* la struttura "a goccia" è costituita da un nucleo di amilopectina amorfa circondata da molecole di amilosio complessato;<ref name=Sc149/>
* la struttura "a lamelle" è costituita da strati formati da amilopectina e agente complessante [[compatibilizzazione|compatibilizzati]] con strati di amilosio complessato.<ref name=Sc149/>
Le diverse classi di Mater-Bi si differenziano a seconda dei seguenti fattori:<ref name=Sc149/>
* rapporto tra amilopectina e amilosio nell'amido di partenza;
* natura chimica degli additivi;
* natura chimica degli agenti complessanti;
* condizioni operative mantenute durante il processo produttivo.
Alcuni esempi di Mater-Bi sono il "Mater-Bi YI01U", il "Mater-Bi ZI01U/C" e il "Mater-Bi ZF03U/A". In particolare il Mater-Bi ZIO1U/C dal punto di vista chimico è un amido-poli-ε-caprolattone.<ref>{{Cita|Chiellini|p. 323}}.</ref>
== Proprietà ==
Le caratteristiche principali del Mater-Bi sono:
Rispetta la norma europea UNI EN 13432 <ref>{{Cita web|url=https://www.novamont.com/mater-bi-le-certificazioni|titolo=Le nostre bioplastiche sono certificate e garantite sia nella fase d’uso che nel fine vita e contribuiscono ad elevare gli standard di riferimento nel settore.|accesso=2023-02-23|lingua=italiano}}</ref> quindi è:
# [[Biodegradabile]]: Viene completamente assimilato dai microrganismi presenti nel sistema di smaltimento come cibo per la loro energia (entrano nella catena alimentare microbica). Questa converte totalmente il carbonio in anidride carbonica (CO2). Inoltre è biodegradabile anche in ambiente marino.<ref>{{Cita web|url=https://romanobiosolution.com/acido-polilattico-pla/#:~:text=acqua%20da%20tavola.-,Plastiche%20biodegradabili,entrano%20nella%20catena%20alimentare%20microbica) urly.it/3rjgm|titolo=Plastiche biodegradabili entrano nella catena alimentare microbica|accesso=2022-12-26|lingua=italiano}}</ref>
# [[Compostabile]]: Nei contenitori dei rifiuti organici si trasformano in compost utile a concimare la terra. Secondo l’UE per essere compostabile si deve biodegradare al 90% in 6 mesi senza liberare metalli pesanti. La qualità e il processo del compostaggio non devono avere effetti negativi.<ref name=Colonna134>{{Cita|Colonna|p. 134}}.</ref>
# [[Disintegrabile]]: frammentazione tale da perdere la visibilità nel compost.<ref name=Conzonato>{{Cita|Conzonato|p. 13}}.</ref>
===Tecniche di lavorazione===
Il MATER-BI viene lavorato con le tecnologie più comuni di modellazione usate per le plastiche tradizionali:
# [[Filmatura per soffiaggio|Filmatura]] (sacchetti per la spesa): Può essere filmato con temperature di estrusione più basse rispetto allo standard. <ref name=Tecnologie_trasformazione>{{Cita web|url=https://www.novamont.com/mater-bi-tecnologie-di-trasformazione|titolo=Tecnologie di trasformazione|accesso=2023-02-23|lingua=italiano}}</ref>
# [[Estrusione]] (reti per confezionamento): Si spinge la plastica verso una sagoma con una forma a sezione trasversale.<ref name=Tecnologie_trasformazione/><ref name=Plastica>{{Cita web|url=https://formlabs.com/it/blog/processi-produzione-plastiche/#injection-molding|titolo=Guida ai processi di produzione delle materie plastiche|accesso=2023-02-23|lingua=italiano}}</ref>
# [[Termoformatura]] (vaschette, vasi, contenitori rigidi)<ref name=Tecnologie_trasformazione/>
# [[Extrusion coating]] e [[Laminazione|Lamination]] (substrati)<ref name=Tecnologie_trasformazione/>
# [[Stampaggio a iniezione|Stampaggio ad iniezione]] (posate, penne…): Iniezione, della termoplastica fusa, all'interno di uno stampo in acciaio temprato in grado di resistere ad alte temperature e pressioni. Utilizzato per la produzione in serie di plastiche con geometrie complesse.<ref name=Tecnologie_trasformazione/><ref name=Plastica/>
# Espansi (imballaggio)<ref name=Tecnologie_trasformazione/>
Altre caratteristiche sono: [[colorabilità]] in massa con [[Masterbatch]] (biodegradabili), intrinseca [[antistaticità]] e [[sterilizzabilità]] con raggi gamma.<ref>{{Cita web|url=http://www.parmaecobio.com/Cos'%C3%A8%20il%20Mater-Bi.htm|titolo=Cosa è il MaterBi|accesso=2023-02-23|lingua=italiano}}</ref>
== Utilizzi ==
[[File:Sacchetti.jpg|thumb|posate e sacchetti in MaterBi]]
Il Mater-Bi trova applicazioni per esempio nella produzione di [[imballaggio|imballaggi]], giocattoli, posate,<ref>{{Cita news|lingua=it-IT|url=http://www.giulioiacchetti.com/?p=403&lang=it|titolo=Moscardino - giulio iacchetti|pubblicazione=giulio iacchetti|data=2000-07-26|accesso=2018-01-06}}</ref> stoviglie e buste di bioplastica, in sostituzione dei tradizionali sacchetti in [[polietilene]]. È stato utilizzato, a livello sperimentale, nell'ambito del costume teatrale attraverso la creazione di una tunica in Mater-Bi.
Negli anni '80 e '90 con il Mater-Bi sono stati realizzati diversi giocattoli pubblicizzati come [[gadget]] di successo allegati al settimanale [[Topolino (libretto)|Topolino]]<ref>{{Cita web|url=https://fumettologica.it/2020/08/topolino-gadget-estivi/|titolo=Storia dei gadget estivi di Topolino|autore=Andrea Fiamma|sito=Fumettologica|data=2020-08-20|lingua=it-IT|accesso=2022-10-01}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://fumettologica.it/2019/08/topolino-1-milione-topowalkie/|titolo=Quando Topolino vendeva 1 milione di copie|autore=Andrea Fiamma|sito=Fumettologica|data=2019-08-12|lingua=it-IT|accesso=2022-10-01}}</ref>.
=== Settori applicativi ===
Il Mater-Bi, essendo in forma granulare, viene lavorato in modo da realizzare prodotti con caratteristiche analoghe o migliori rispetto alle plastiche tradizionali, con la differenza di essere perfettamente biodegradabili e compostabili.
* Settore agricolo: I materiali in Mater-Bi non devono essere recuperati e smaltiti al termine del ciclo colturale, ma si biodegradano e compostano autonomamente nel terreno consentendo un risparmio di tempo e risorse.<ref>{{Cita web|url=https://materbi.com/solutions/agricoltura/|titolo=Il MATER-BI in agricoltura|accesso=2023-02-24|lingua=italiano}}</ref>[[File:Telo pacciamatura.jpg|thumb|Telo pacciamatura]]
* Imballaggio: Come [[Confezionamento degli alimenti|confezioni alimentari]] e sacchetti della spesa.<ref>{{Cita web|url=https://materbi.com/solutions/la-spesa/|titolo=La spesa|accesso=2023-02-24|lingua=italiano}}</ref>
* Settore alimentare: Piatti, scodelle, posate, palette e coppette per il gelato, bicchieri e relativi coperchi. E’ una scelta eco-sostenibile in molteplici contesti di ristorazione commerciale o collettiva.<ref>{{Cita web|url=https://materbi.com/solutions/il-settore-alimentare/|titolo=Il settore alimentare|accesso=2023-02-24|lingua=italiano}}</ref>
* Altre applicazioni: Prodotti a basso impatto ambientale, per l’igiene e la cura della persona, prodotti per gli animali domestici, gadget di vario genere, prodotti automotive, rivestimenti interni dei feretri. <ref>{{Cita web|url=https://www.novamont.com/mater-bi-settori-applicativi|titolo=Settori applicativi|accesso=2023-02-24|lingua=italiano}}</ref><ref>{{Cita testo|titolo=REGOLAMENTO DI POLIZIA MORTUARIA|data=01/01/2013|lingua=italiano|url=https://ww2.gazzettaamministrativa.it/opencms/export/sites/default/_gazzetta_amministrativa/amministrazione_trasparente/_lombardia/_lurago_d__erba/010_dis_gen/020_att_gen/2013/Documenti_1371458454802/1436347448225_regolamento_polizia_mortuaria.pdf|p=7}}</ref>
===Pro e Contro===
Alcuni vantaggi interessanti del Mater-Bi sono: riduzione del volume degli scarti che comporta una diminuzione dei [[Rifiuto|rifiuti]] sul territorio, riutilizzo di sostanze ad alto valore nutrizionale (fibre, vitamine, proteine nobili), produzione di concime (compost), tempo di decomposizione di qualche mese contro i 1000 anni delle plastiche sintetiche derivate dal [[petrolio]], minori emissioni di fumi tossici in caso di incenerimento.<ref>{{Cita web|url=https://www.cosmapasqualesrl.it/news/news3/|titolo=La bio plastica cos'è?|autore=Pierpa88|accesso=2023-02-24|lingua=italiano}}</ref>
Alcuni dei possibili svantaggi sono: costi maggiori (circa 0,1 euro/cad), utilizzo di risorse ad uso alimentare e sottrazione di terreni destinati alla colture per il consumo umano.
===Utilizzi futuri===
Un utilizzo futuro del Mater-Bi è quello di sostituire i materiali ed i prodotti che ad oggi non possono ancora essere compostabili e biodegradabili; ad esempio i materiali per l'edilizia, come pannelli per il rivestimento delle pareti o tetti, oppure materiali per l'arredo urbano, come panchine o cestini per la spazzatura.
===Impatto ambientale===
Un fattore molto importante da verificare è l’[[impatto ambientale]] della molecola. In particolare l’amido di mais utilizzato per la produzione, viene coltivato in [[Europa]] con pratiche agricole di tipo tradizionale. In aggiunta nell'Unione europea solo l’1% della produzione complessiva di amido di mais non alimentare viene utilizzato per le bioplastiche ed i terreni coltivabili, adibiti alla produzione mondiale di bioplastiche è pari allo 0,02%. Infine la quantità di [[acqua]] utilizzata per un kg di Mater-Bi varia tra i 15 ed i 30 litri, quantità davvero minima.
I dati dimostrano che l’impatto della produzione di Mater-Bi è tendente allo zero.<ref>{{Cita web|url=https://materbi.com/uso-delle-risorse/|titolo=MATER-BI non impatta sulla produzione alimentare.|accesso=2023-02-24|lingua=italiano}}</ref>
==Provvedimenti giudiziari==
In relazione all'accusa rivolta dalla stessa [[Novamont]] nel 2007 ai concorrenti franco-tedeschi della [[Biotec-Sphère]], oltre ai giudizi di tribunali tedeschi e francesi che hanno invalidato alcuni brevetti della stessa Novamont, ritenendoli sprovvisti dei requisiti di brevettabilità, anche il [[Tribunale di Torino]] ha, in primo grado, dato ragione alla [[Biotec-Sphère]].<ref>{{Cita news|lingua=it-IT|url=http://www.lastampa.it/2012/08/03/edizioni/novara/bioplastiche-e-guerra-sui-brevetti-tra-novamont-e-biotech-sphere-xmw1tGKkBhicARcGKBFNRL/pagina.html|titolo=Bioplastiche, è guerra sui brevetti tra Novamont e Biotech-Sphère|pubblicazione=LaStampa.it|accesso=2018-01-06}}</ref>
== Note ==
<references/>
==Bibliografia==
* {{cita libro | cognome= Platt | nome= David K. |coautori= Rapra Technology Limited | titolo= Biodegradable polymers: market report | editore= iSmithers Rapra Publishing | città= | anno= 2006 | lingua= inglese | isbn= 1-85957-519-6 | cid= Platt | url= http://books.google.it/books?id=Jtt2MFkYiP0C}}
* {{cita libro | cognome= Chiellini | nome= Emo | titolo= Biorelated polymers: sustainable polymer science and technology | editore= Springer | città= | anno= 2001 | lingua= inglese | isbn= 0-306-46652-X | cid= Chiellini | url= http://books.google.it/books?id=375oq7kjGOQC}}
* {{cita libro | cognome= Scott | nome= Gerald | titolo= Degradable polymers: principles and applications | editore= Springer | città= | ed= 2 | anno= 2002 | lingua= inglese | isbn= 1-4020-0790-6 | cid= Scott | url= http://books.google.it/books?id=bue31A6oS4QC}}
* {{cita libro | cognome= Barsby | nome= Tina L. | coautori= Athene Margaret Donald, P. J. Frazier | titolo= Starch: advances in structure and function | editore= Royal Society of Chemistry | città= | anno= 2001 | lingua= inglese | isbn= 0-85404-860-X | cid= Barsby | url= http://books.google.it/books?id=6p_fm6jNrmMC}}
* {{cita libro | cognome= Bastioli | nome= Catia | titolo= Handbook of biodegradable polymers | editore= iSmithers Rapra Publishing | città= | anno= 2005 | lingua= inglese | isbn= 1-85957-389-4 | cid= Bastioli | url= http://books.google.it/books?id=r9pEs6NsGE4C}}
* {{Cita libro|titolo=Le basi chimiche della vita|autore=Bruno Colonna|edizione=Pearson|lingua=italiano|cid=Colonna|ISBN=9788863648560}}
* {{Cita libro|titolo=LA SFIDA VERDE DELLE BIOPLASTICHE|autore=Alessia Conzonato|autore2=Fabrizio Papitto|autore3=Alice Scaglioni e Valeria Sforzini|curatore=Nicola Saldutti ed Edoardo Vigna|url=https://biorepack.org/kdocs/2058259/la_sfida_verde_delle_bioplastiche.pdf|accesso=23/02/2023|data=15/10/2021|lingua=italiano|cid=Conzonato|}}
==Voci correlate==
* [[Novamont]]
* [[Catia Bastioli]]
* [[Bioplastica]]
* [[Sacchetto di plastica]]
* [[Inquinamento causato dalla plastica]]
* [[Topolino (libretto)]]
== Collegamenti esterni ==
* {{cita web | 1 = http://www.report.rai.it/RE_stampa/0,11516,1071831,00.html | 2 = Servizio di Report del 15 aprile 2007 | accesso = 7 febbraio 2009 | urlarchivio = https://web.archive.org/web/20070425205704/http://www.report.rai.it/RE_stampa/0,11516,1071831,00.html | dataarchivio = 25 aprile 2007 | urlmorto = sì }}
{{Portale|chimica|materiali}}
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