I ricercatori della Penn State trasformano gli scarti di birra e vino in fibre tessili più resistenti della lana
La prossima volta che stapperete una bottiglia di vino o vi verserete una birra, pensate al lievito che ha reso possibile quella bevanda. Fino a ieri era considerato un rifiuto da smaltire. Oggi potrebbe diventare il maglione che indosserete il prossimo inverno.
Un gruppo di ricercatori della Penn State University, Pennsylvania (USA), guidato dal professor Melik Demirel, ha trovato il modo di trasformare la biomassa di lievito avanzata dalla fermentazione in fibre tessili ad alte prestazioni. E non si tratta solo di un esperimento di laboratorio: hanno già prodotto oltre 450 chili di tessuto in uno stabilimento pilota in Germania, con cicli di produzione continua che durano più di 100 ore.
Cosa resta dopo la fermentazione
Il lievito usato per produrre alcolici o alcuni farmaci lascia dietro di sé una biomassa composta da proteine, lipidi e zuccheri. Normalmente finisce tra i rifiuti. I ricercatori hanno invece capito che quelle proteine potevano essere estratte e trasformate in fibre tessili attraverso un processo che stavano sviluppando da oltre un decennio.
Il metodo è ispirato alla natura: le proteine vengono aggregate in formazioni simili agli amiloidi – accumuli proteici che si trovano anche in natura – poi sciolte in una soluzione e spinte attraverso un dispositivo chiamato filiera, che le trasforma in filamenti continui. Questi vengono lavati, asciugati e filati in un filato che si può tessere come qualsiasi altro materiale.
I numeri della sostenibilità
L’analisi del ciclo di vita condotta durante la produzione pilota ha portato dati interessanti. Il costo di produzione si attesta intorno ai 6 dollari al chilo, contro i 10-12 dollari della lana. Le prestazioni meccaniche superano quelle delle fibre naturali tradizionali. E soprattutto: l’impatto ambientale è drasticamente inferiore.
Per fare un confronto, nel mondo si producono circa 25 milioni di tonnellate di cotone all’anno. Per ottenere un chilo di cotone grezzo – quanto basta per una maglietta e un paio di jeans – servono fino a 10.000 litri d’acqua. Le coltivazioni di cotone occupano circa 35 milioni di ettari di terreno agricolo in tutto il mondo, di cui quasi il 40% in India, un Paese che affronta gravi problemi di sicurezza alimentare.
Il solvente che fa la differenza
Un punto cruciale del processo riguarda il solvente usato per sciogliere la massa proteica. I ricercatori utilizzano lo stesso composto impiegato per produrre il Lyocell, una fibra derivata dalla cellulosa. La buona notizia è che il 99,6% del solvente può essere recuperato e riutilizzato nei cicli produttivi successivi, riducendo al minimo gli sprechi chimici.
Le fibre ottenute sono anche biodegradabili, il che significa che a fine vita si decompongono naturalmente, a differenza dei milioni di tonnellate di poliestere che ogni anno finiscono in discarica o negli oceani. Solo negli Stati Uniti, oltre il 66% dei vestiti prodotti annualmente diventa rifiuto.
Terra per il cibo, non per i vestiti
Demirel sottolinea un aspetto che va oltre la produzione tessile: liberare terreni agricoli dalla coltivazione di fibre potrebbe significare più spazio per coltivare cibo. Nel 2024, 733 milioni di persone nel mondo – una su dodici – hanno affrontato problemi di insicurezza alimentare. Le Nazioni Unite hanno fissato l’obiettivo “Fame Zero” da raggiungere entro il 2030.
Il passaggio a fibre biomanufatte non risolverà da solo la fame nel mondo, ovviamente. Ma i ricercatori hanno dimostrato che questa tecnologia richiede significativamente meno terra, acqua e altre risorse rispetto alle coltivazioni tradizionali di fibre. È un pezzo di un puzzle più grande.
L’idea non è nuova, ma funziona
Produrre tessuti dalle proteine non è un’invenzione recente. Negli anni Trenta esisteva il Lanital, ottenuto dalle proteine del latte, ma aveva prestazioni scarse e fu abbandonato con l’arrivo del poliestere. Nei decenni successivi si tentò con proteine di arachidi e mais, ma il poliestere, economico e resistente, dominò il mercato.
Il problema è sempre stato lo stesso: bilanciare prestazioni e costi. La tecnologia sviluppata a Penn State sembra aver trovato questo equilibrio, almeno sulla carta e nei test di produzione pilota.
Dalla fabbrica al mercato
I ricercatori hanno già fondato una società, Tandem Repeat Technologies, per commercializzare la tecnologia. È nato anche un marchio online, Sonachic, che vende i primi capi realizzati con queste fibre. Il prossimo passo è portare la produzione su scala industriale.
Il progetto ha ricevuto finanziamenti dal Dipartimento della Difesa americano attraverso BioMADE e il Defense Industrial Base Consortium. La Penn State ha concesso la licenza della tecnologia a Tandem Repeat, e c’è un brevetto in corso di registrazione.
Questione di filiera circolare
Quello che rende interessante questo progetto è la sua capacità di inserirsi in una filiera già esistente. Non serve creare nuove infrastrutture per la fermentazione: si utilizzano gli scarti di industrie già operative. Il lievito che oggi è un costo di smaltimento diventa materia prima a costo quasi zero.
È un esempio concreto di economia circolare: un rifiuto di un processo produttivo diventa risorsa per un altro. E se il sistema funziona su scala industriale come ha funzionato in laboratorio e nella produzione pilota, potremmo vedere un cambiamento significativo nel modo in cui produciamo i nostri vestiti.
Certo, dal laboratorio al guardaroba c’è ancora strada da fare. Ma intanto, quando finirete quella bottiglia di vino, forse guarderete il fondo con occhi diversi.