Nanocellulosa batterica, le nuove frontiere di mercato

Secondo gli analisti la domanda globale di nanocellulosa ha raggiunto le 13.870 tonnellate nel 2015 e il valore del mercato globale, che nel 2015 era pari a 65 milioni di dollari. Ad esempio, l’azienda israeliana Melodea specializzata in soluzioni bio-based, sta creando un impianto CNC da 35 tonnellate annue in Svezia e ha in programma la realizzazione di un impianto da 200 tonnellate in Israele. Il mercato della nanocellulosa è stato valutato a 0.40 miliardi nel 2022 e si prevede che raggiungerà 0.49 miliardi entro il 2029.

Lo sviluppo di prodotti di origine biologica sta avendo un impatto positivo sul mercato della nanocellulosa. Questa tendenza avrà un impatto globale significativo sugli investimenti delle imprese e sulle decisioni aziendali. Il mercato della nanocellulosa è guidato dalla crescente domanda da parte dei clienti di prodotti rispettosi dell’ambiente realizzati con materiali di qualità superiore. Inoltre, l’aumento della domanda per varie applicazioni e la crescente popolarità nell’utilizzo di prodotti costituiti da materiali biologici sono gli elementi che guidano la domanda di prodotti. La nanocellulosa è eccellente per produrre un’ampia varietà di prodotti grazie alle sue diverse proprietà, tra cui una maggiore efficienza della macchina continua, un migliore contenuto di riempitivo, una massa di base più leggera e una maggiore scioltezza. Grazie alla sua elevata resistenza, alle eccellenti prestazioni di barriera all’ossigeno, alla bassa densità, alle caratteristiche meccaniche e alla biocompatibilità tra le risorse biologiche disponibili, la nanocellulosa viene utilizzata come un importante additivo nanomateriale sostenibile nell’industria della carta. Le principali applicazioni della nanocellulosa composito i materiali includono la produzione di materiali, rivestimenti acquosi e altri. La maggior parte dei batteri negli ambienti naturali creano polisaccaridi extracellulari, come la cellulosa, che circondano le cellule in involucri protettivi. Anche se la cellulosa batterica viene creata in natura, numerose strategie sono attualmente allo studio per accelerare la crescita della cellulosa da colture su larga scala nei laboratori.

Grazie alle proprietà chimico-fisiche la nanocellulosa batterica può trovare applicazioni in diversi campi: medico, alimentare, cosmetico, tessile, ingegneristico, tecnologico, elettrico e automotive.

L’utilizzo di nanocellulosa batterica in materiali biomedici è adatto grazie alla possibilità di controllare direttamente il processo di biosintesi, la sua biocompatibilità, l’alta umidità e la tossicità. Infatti è possibile utilizzarla nelle medicazioni, in particolare per le ferite croniche e le ustioni. In realtà la ricerca si è anche spinta alla realizzazione di compositi per l’uso in vasi sanguigni artificiali, cartilagine, valvole cardiache e ingegneria dei tessuti. Gli usi più frequenti sono la rigenerazione e cicatrizzazione ossea (BNC), la cicatrizzazione della membrana timpanica dopo traumi (BNC); materiale innovativo per il trattamento canalare dentale.

La cellulosa batterica è utilizzata nell’industria alimentare come addensante, stabilizzante e gelificante per la fabbricazione di panna, formazione di foglie o film commestibili. Può essere utilizzato anche nella produzione del packaging grazie alla sua stabilità e alta capacità di ritenzione e resistenza all’acqua. La cellulosa batterica è stata studiata come supporto per un estratto di propoli per essere usato come una maschera idratante e antinfiammatoria per la pelle soggetta ad acne. E’ stato anche studiata la possibilità di utilizzare la cellulosa microbica come biomateriale per indurre cambiamenti nel colore della pelle.

Uno dei principali vantaggi della microstruttura BNC è la presenza di nanofibre con diametro inferiore a 100 nm, che è anche inferiore ai pori della pelle umana. Tale dimensione, nella pratica cosmetica, può consentire una penetrazione più profonda della pelle da parte di diverse sostanze attive.

Usando cellulosa batterica rivestita con chitosano e strati di alginato, contenente 1-etil-3-metilimidazolium tetrafluoroborato e un separatore in EDLCs a stato solido è stato ottenuto un nuovo elettrolita in per l’uso in condensatori elettrici a doppio strato, senza solventi. Fogli di cellulosa batterica/ grafene /polianilina permettono di ottenere nanocompositi per schermatura elettromagnetica e di elettrodi flessibili. Altri possibili usi riguardano pellicole trasparenti per elettronica; elettronica flessibile e stampata; batterie; batterie flessibili e cartacee.

Una ricerca finanziata dalla Swedish Strategic Foundation (SSF) ha portato alla luce le notevoli caratteristiche della nanocellulosa, sottoforma di schiuma dalle straordinarie proprietà isolanti ed ignifughe, di gran lunga superiori ai più tradizionali materiali in uso. Può essere utilizzata come agente di rafforzamento, nei rivestimenti può essere impiegata come materiale da protezione contro l’ossigeno, il vapore acqueo, il grasso e l’olio.

Grazie alle principali caratteristiche di leggerezza, rigidità, resistenza alla trazione superiore all’acciaio, resistenza chimica, modellabilità può essere ampiamente utilizzato nel settore automotive. E’ possibile ottenere materiali di gomma con riempitivi dispersi per migliorare le proprietà meccaniche per fusione di una matrice di elastomero e polveri di nanocellulosa che hanno sia un’alta area superficiale che un’interfaccia variabile.

Concetta Pironti
Responsabile Marketing Tecup



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