I ricercatori di Dübendorf hanno trovato un modo per trasformare un sottoprodotto della produzione di birra in un imballaggio. Foto: Unsplash
Forschende in Dübendorf haben einen Weg gefunden, wie ein Nebenprodukt der Bierherstellung zu Verpackungen verarbeitet werden könnte. Foto: Unsplash
Des chercheurs de Dübendorf ont trouvé un moyen de transformer un sous-produit présent dans le processus de fabrication de la bière en emballages. Photo: Unsplash
Come i rifiuti dei birrifici potrebbero diventare imballaggi per la carne
So könnten Brauerei-Abfälle zu Fleisch-Verpackungen werden
Les déchets de brasserie pourraient se transformer en emballages pour la viande
Ecco come si potrebbero trasformare gli scarti dei birrifici in imballaggi per la carne
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Nei birrifici svizzeri si producono ogni anno circa 80.000 tonnellate di grani esausti. I ricercatori dell'Empa hanno ora sviluppato un processo per produrre un aerogel a partire da questo materiale. Questo dovrebbe essere particolarmente adatto per l'imballaggio della carne.
In Schweizer Brauereien fallen jährlich rund 80’000 Tonnen Biertreber an. Empa-Forschende haben nun ein Verfahren entwickelt, um daraus ein Aerogel herzustellen. Dieses soll sich besonders für Fleischverpackungen eignen.
Les brasseries suisses produisent chaque année environ 80'000 tonnes de drêches de bière. Des chercheurs de l’Empa ont développé un procédé permettant de produire un aérogel à partir de ces résidus. Ce dernier devrait permettre de faire des emballages pour les produits carnés.
Ogni anno, nei birrifici svizzeri si accumulano all’incirca 80 000 tonnellate di trebbie di birra. Ora, i ricercatori dell’Empa hanno sviluppato un procedimento per ricavare da questi scarti un aerogel che si rivela particolarmente adatto per gli imballaggi della carne.
"La vita è bella come la birra", recita il sito web del birrificio Pentabier di Dübendorf. Probabilmente è quello che hanno pensato i ricercatori dell'Empa di Dübendorf quando hanno unito le forze con il microbirrificio per condurre un esperimento: i grani di birra possono essere utilizzati per produrre materiale da imballaggio? Ebbene sì, i dipendenti dell'istituto di ricerca interdisciplinare ETH lo hanno scoperto.
Particolarmente adatto per il confezionamento di carne
Il team dell'Empa ha sviluppato un processo per produrre un aerogel a base di nanocellulosa a partire da rifiuti di birreria. La nanocellulosa è una materia prima che può essere ulteriormente trasformata, tra l'altro, in imballaggi. I vantaggi: L'aerogel a base di nanocellulosa non è solo biodegradabile, ma anche atossico e isolante. Questo lo rende ideale per gli imballaggi alimentari, soprattutto per i prodotti sensibili alla temperatura come la carne.
«Life is brewtiful», heisst es auf der Website der Brauerei Pentabier in Dübendorf. Das dachten sich wohl auch die Forschenden der Dübendorfer Empa, als sie zusammen mit der Kleinbrauerei ein Experiment wagten: Lässt sich aus Biertreber Verpackungsmaterial herstellen? Ja, fanden die Mitarbeitenden des interdisziplinären ETH-Forschungsinstituts heraus.
Besonders geeignet für Fleischverpackungen
Das Team der Empa hat ein Verfahren entwickelt, um aus Brauereiabfällen ein auf Nanocellulose basierendes Aerogel herzustellen. Nanocellulose ist ein Rohstoff, der unter anderem zu Verpackungen weiterverarbeitet werden kann. Die Vorteile: Das auf Nanocellulose basierende Aerogel ist nicht nur biologisch abbaubar, sondern auch ungiftig und isolierend. Damit eignet es sich gut für Lebensmittelverpackungen, insbesondere für temperaturempfindliche Produkte wie Fleisch.
«Life is brewtiful», peut-on lire sur le site internet de la brasserie Pentabier, à Dübendorf (ZH). C’est sans doute ce qu’ont pensé les chercheurs de l’Empa, le Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche de Dübendorf, lorsqu’ils ont tenté une expérience en collaboration avec cette microbrasserie afin de voir si on pouvait fabriquer des matériaux d’emballage à partir de drêches de bière. Verdict: c’est possible.
Particulièrement adapté aux emballages de viande
L’Empa a développé un procédé permettant de fabriquer un aérogel à base de nanocellulose issue de déchets de brasserie. Cette nanocellulose est une matière première qui peut, entre autres, être transformée en emballages. Ses avantages sont nombreux: biodégradabilité, non-toxicité et propriétés isolantes. Elle se prête donc bien aux emballages alimentaires, et notamment aux produits sensibles à la température, comme la viande.
«Life is brewtiful»: questo lo slogan che campeggia sul sito web del birrificio Pentabier di Dübendorf. Devono averlo pensato anche i ricercatori dell’Empa di Dübendorf quando hanno azzardato un esperimento insieme al piccolo birrificio: sarà possibile ricavare materiale da imballaggio dalle trebbie di birra? La risposta è sì, come hanno scoperto i collaboratori dell’Istituto di ricerca interdisciplinare del Politecnico federale.
Particolarmente indicato per gli imballaggi destinati alla carne
L’Empa ha messo a punto un procedimento per ricavare dagli scarti dei birrifici un aerogel basato su nanocellulosa. La nanocellulosa è una materia prima che tra le altre cose può essere trasformata anche in imballaggi. I vantaggi: l’aerogel basato sulla nanocellulosa non è solo biodegradabile ma anche privo di sostanze tossiche e ha proprietà isolanti. È quindi indicato per gli imballaggi ad uso alimentare, in particolare per prodotti sensibili alla temperatura come la carne.
Viaggio: I voli lunghi sono veri e propri killer del clima. Ecco perché è meglio andare in vacanza nel proprio Paese. Se dovete viaggiare più lontano, assicuratevi di pagare il piccolo supplemento per il risarcimento CO₂.
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Finora la nanocellulosa è stata ottenuta dal legno. Tuttavia, secondo i ricercatori, il legno ricresce solo lentamente e può quindi essere utilizzato più efficacemente in altri settori. "Con il nostro processo, possiamo ottenere materiali di alta qualità da un prodotto di scarto che è disponibile a basso costo e in grandi quantità e che oggi viene in gran parte sprecato", aggiunge il ricercatore. aggiunge Gilberto Siqueira, ricercatore dell'Empa e coautore dello studio. "Questo va a vantaggio anche delle piccole imprese, che possono così ottenere il massimo dalle materie prime che già utilizzano".
Grande potenziale
Per la produzione di 100 litri di birra, cioè circa dieci casse, occorrono circa 20 chilogrammi di malto. Durante la produzione, questo malto viene trasformato in grano esausto, un prodotto di scarto di cui circa 80.000 tonnellate tonnellate ogni anno. La maggior parte dei cereali esausti viene attualmente trasformata in mangime per animali.
Da un lato, le nuove scoperte potrebbero essere utili agli oltre 1.200 Le birrerie svizzere potrebbero aprire un nuovo settore di attività - e il prodotto conveniente potrebbe anche sostituire gli imballaggi in plastica. In Svizzera secondo Oceancare ogni anno in Svizzera si consuma un milione di tonnellate di plastica. Si tratta di 127 chilogrammi a persona, il più alto consumo di plastica pro capite in Europa.
L'Empa continua la sua ricerca
"Vogliamo contribuire a chiudere i cicli dei materiali e delle sostanze con l'aiuto di tecnologie innovative," dice Tanja Zimmermann, direttore dell'Empa. "Vogliamo allontanarci da una società dell'usa e getta e pensare al futuro, ricercando il percorso verso un'economia circolare. Dopo tutto, le nostre materie prime sono limitate e troppo preziose per non essere riciclate".
Nonostante questo successo iniziale, i ricercatori che lavorano alla produzione di materiale da imballaggio a partire dai grani esausti dei produttori di birra non si sono fermati all'argomento. Stanno studiando il potenziale di altri prodotti di scarto dell'industria alimentare e forestale.
L'industria aspetta e vede
Gli imballaggi realizzati con cereali esausti saranno presto disponibili presso grossisti come Migros e Coop? Jan Kirchhofer, portavoce per i media di Bell, il più grande produttore di carne della Svizzera, risponde a una domanda: "Nel gruppo alimentare Bell ci siamo posti l'obiettivo di ridurre il consumo di plastica e di rendere riciclabili i nostri imballaggi". Tuttavia, molti prodotti sostenibili non sono ancora abbastanza avanti nel loro sviluppo. "Tuttavia, dialoghiamo regolarmente con i nostri fornitori per valutare i nuovi sviluppi in termini di idoneità tecnologica".
Il direttore dell'Empa Zimmermann afferma: "Ci consideriamo una sorta di ponte tra la ricerca e l'applicazione pratica". Ci vorrà ancora un po' di tempo prima che il prodotto sia pronto per il mercato. Ma i risultati della ricerca sono un primo passo.
Bisher wurde Nanocellulose aus Holz gewonnen. Holz wachse aber nur langsam nach und könne daher in anderen Bereichen sinnvoller eingesetzt werden, so die Forschenden. «Mit unserem Verfahren können wir aus einem sehr günstig und in grossen Mengen verfügbaren Abfallprodukt, das heute grösstenteils verschwendet wird, hochwertige Materialien gewinnen», ergänzt Empa-Forscher Gilberto Siqueira, Mitautor der Studie. «Davon profitieren auch kleine Unternehmen, die so das Maximum aus den Rohstoffen herausholen können, die sie bereits verwenden.»
Grosses Potential
Für die Herstellung von 100 Liter Bier, also rund zehn Bierkisten, werden etwa 20 Kilogramm Malz benötigt. Dieses Malz wird bei der Produktion zu Biertreber, einem Abfallprodukt, von dem in der Schweiz jährlich rund 80'000 Tonnen anfallen. Biertreber wird derzeit grösstenteils zu Viehfutter verarbeitet.
Mit den neuen Erkenntnissen könnte sich einerseits für die über 1'200 Schweizer Brauereien ein neues Geschäftsfeld eröffnen – andererseits könnte das kostengünstige Produkt Plastikverpackungen ersetzen. In der Schweiz werden laut Oceancare jährlich eine Million Tonnen Plastik verbraucht. Das sind 127 Kilogramm pro Person und ist der höchste Pro-Kopf-Kunststoffverbrauch in Europa.
Empa forscht weiter
«Wir möchten mithilfe innovativer Technologien Material- und Stoffkreisläufe schliessen helfen», sagt Tanja Zimmermann, Direktorin der Empa. «Wir wollen also weg von der Wegwerfgesellschaft und den Weg zu einer Kreislaufwirtschaft vordenken und erforschen. Denn unsere Rohstoffe sind endlich – und viel zu wertvoll, um sie nicht wiederzuverwerten.»
Trotz dieses ersten Erfolgs: Die Forscherinnen und Forscher, die sich mit der Herstellung von Verpackungsmaterial aus Biertreber beschäftigen, bleiben am Thema dran. Sie untersuchen das Potenzial weiterer Abfallprodukte aus der Lebensmittelindustrie und der Forstwirtschaft.
Die Industrie wartet ab
Sind Verpackungen aus Biertreber bald bei Grosshändlern wie Migros und Coop zu finden? Jan Kirchhofer, Mediensprecher des grössten Schweizer Fleischproduzenten Bell, sagt auf Anfrage: «Wir haben es uns in der Bell Food Group zum Ziel gesetzt, unseren Plastikverbrauch zu reduzieren und unsere Verpackungen recyclingfähig zu gestalten.» Viele nachhaltige Produkte seien in der Entwicklung aber noch nicht weit genug. «Wir stehen aber mit unseren Lieferanten im regelmässigen Austausch, um Neuentwicklungen auf die technologische Einsatzfähigkeit hin zu bewerten.»
Die Empa-Direktorin Zimmermann sagt: «Wir sehen uns in einer Art Brückenfunktion zwischen Forschung und praktischer Anwendung.» Bis zur Marktreife dauert es noch eine Weile. Aber die Forschungsergebnisse sind ein erster Schritt.
Jusqu’à présent, la nanocellulose était obtenue à partir du bois. Mais ce dernier pousse lentement et pourrait donc être utilisé à des fins plus utiles dans d’autres domaines, selon les chercheurs. «Grâce à notre procédé, nous pouvons obtenir des matériaux de haute qualité à partir d’un déchet très bon marché et disponible en grandes quantités, qui est aujourd’hui en grande partie gaspillé, ajoute le chercheur de l’Empa Gilberto Siqueira, coauteur de l’étude. Cela profite donc également aux petites entreprises, qui peuvent ainsi tirer le maximum des matières premières qu’elles utilisent déjà.»
Un grand potentiel
La production de 100 litres de bière, soit environ dix caisses, nécessite environ 20 kilos de malt. Lors de l’élaboration de ce breuvage, ce malt se transforme en drêches de bière, un déchet dont la Suisse produit environ 80'000 tonnes par an. Actuellement, les drêches de bière se retrouvent généralement dans les aliments destinés au bétail.
Les nouvelles connaissances pourraient d’une part ouvrir un nouveau champ d’activité pour les plus de 1'200 brasseries suisses et, d’autre part, offrir une alternative bon marché aux emballages en plastique. Selon Oceancare, un million de tonnes de plastique sont utilisées chaque année en Suisse, ce qui représente 127 kilos par personne, soit la consommation de plastique par habitant la plus élevée d’Europe.
L’Empa poursuit ses recherches
«Nous voulons aider à boucler les cycles des matériaux et des matières à l’aide de technologies innovantes, explique la professeure Tanja Zimmermann, directrice de l’Empa. Nous souhaitons ainsi nous éloigner de la société du tout jetable, afin d’anticiper et d’explorer la voie qui conduit vers une économie circulaire. Car nos matières premières ne sont pas inépuisables, et bien trop précieuses pour ne pas être recyclées.»
Malgré ce premier succès, les chercheurs qui travaillent sur la fabrication de matériaux d’emballage à partir de drêches de bière ne se focalisent pas uniquement sur cela. Ils étudient aussi le potentiel d’autres déchets issus de l’industrie alimentaire et de la sylviculture.
L’industrie attend
Pourra-t-on dès lors bientôt trouver des emballages en drêches de bière chez des grossistes, comme Migros et Coop? Interrogé à ce sujet, Jan Kirchhofer, porte-parole de Bell, le plus grand producteur de viande suisse, répond ainsi: «Au sein du Bell Food Group, nous nous sommes fixés pour objectif de réduire notre consommation de plastique et de rendre nos emballages recyclables.» De nombreux produits de conditionnement durables ne seraient toutefois pas encore assez avancés dans leur développement. «Nous avons cependant des échanges réguliers avec nos fournisseurs afin d’évaluer les nouveaux développements en fonction de leur capacité d’utilisation technologique.»
Pour sa part, Tanja Zimmermann voit l’Empa «comme une sorte de passerelle entre la recherche et l’application pratique». Il faudra encore un certain temps avant que ces produits soient prêts à être commercialisés, mais les résultats de la recherche marquent un premier pas.
Sino ad ora la nanocellulosa veniva ricavata dal legno. Quest’ultimo, tuttavia, ricresce lentamente e sarebbe quindi più sensato destinarlo ad altri usi, affermano i ricercatori. «Con il nostro procedimento possiamo ricavare materiali pregiati partendo da un prodotto di scarto molto conveniente e disponibile in grandi quantità e che oggi viene in gran parte sprecato», aggiunge il ricercatore dell’Empa Gilberto Siqueira, coautore dello studio. «Ne trarrebbero vantaggio anche le piccole imprese che in questo modo potrebbero tirare fuori il massimo da materie prime che già utilizzano.»
Un grande potenziale
Per produrre 100 litri di birra, vale a dire circa dieci casse, servono più o meno 20 chili di malto. In fase di produzione, questo malto si trasforma in trebbie di birra, un prodotto di scarto del quale ogni anno in Svizzera se ne accumulano circa 80 000 tonnellate. Al momento, le trebbie di birra vengono trasformate in gran parte in mangime per animali.
Grazie alle nuove conoscenze, da una parte potrebbe aprirsi un nuovo settore di attività per gli oltre 1200 birrifici svizzeri e dall’altra questo prodotto conveniente potrebbe prendere il posto degli imballaggi in plastica. Secondo Oceancare, ogni anno in Svizzera si consuma un milione di tonnellate di plastica. Un valore che equivale a 127 chilogrammi per persona e quindi il più alto consumo pro-capite di plastica in Europa.
Proseguono le ricerche all’Empa
«Avvalendoci dell’aiuto di tecnologie innovative, vogliamo contribuire a chiudere i cicli di materiali e materie», afferma la prof. dott. Tanja Zimmermann, Direttrice dell’Empa. «Vogliamo dire basta alla società consumistica e immaginare nonché esplorare il percorso verso un’economia circolare. Le nostre materie prime sono limitate e troppo preziose per non riciclarle.»
Nonostante questo primo successo, le ricercatrici e i ricercatori impegnati nella produzione di materiali da imballaggio recuperati dalle trebbie di birra continuano nel loro lavoro. Studiano il potenziale di altri prodotti di scarto dell’industria alimentare e dell’economia forestale.
L’industria resta in attesa
A breve nei punti vendita di commercianti all’ingrosso come Migros e Coop si potranno trovare imballaggi prodotti dalle trebbie di birra? Ecco come risponde a questa domanda Jan Kirchhofer, portavoce del maggiore produttore svizzero di carni Bell: «Il Bell Food Group si è posto come obiettivo di ridurre il proprio consumo di plastica e di rendere riciclabili i propri imballaggi.» Molti prodotti sostenibili sono in fase di sviluppo ma non hanno ancora raggiunto uno stadio sufficientemente avanzato. «Ci confrontiamo regolarmente con i nostri fornitori per valutare i nuovi sviluppi in termini di capacità tecnologica di impiego.»
Tanja Zimmermann, Direttrice dell’Empa, afferma: «Vediamo il nostro operato come una sorta di ponte tra la ricerca e l’applicazione pratica.» Ci vorrà ancora un po’ prima che il mercato sia pronto ad accogliere queste novità. Ma i risultati della ricerca sono comunque un primo passo in questa direzione.
