Le borse-frigo portatili sono indispensabili per giornate in spiaggia, escursioni, attività sportive o per trasportare alimenti. Eppure, ciò che per molte ore mantiene davvero il freddo non cambia quasi mai: nella maggior parte dei modelli commerciali l’isolamento interno è realizzato in schiuma di poliuretano, un materiale derivato dal petrolio. La sua produzione richiede sostanze chimiche pericolose prima di trasformarsi nel prodotto finale. Per offrire un’alternativa più sicura e rinnovabile, alcuni ricercatori dell’Università del Maine (Stati Uniti) stanno sviluppando una nuova schiuma isolante a base di legno con un rendimento termico molto vicino a quello delle schiume tradizionali. Il progetto è portato avanti da Quazeem Tiamiyu, studente di master presso il Laboratory of Renewable Nanomaterials, un centro specializzato in nuovi materiali di origine biologica. L’obiettivo non è soltanto “sostituire un tipo di plastica con un altro”. La ricerca punta a valorizzare risorse rinnovabili e scarti dell’industria forestale e del legno per creare un prodotto con prestazioni simili e un impatto ambientale ridotto lungo tutto il ciclo di vita. In più, l’approccio apre alla possibilità futura di riuso e persino di rimodellamento del materiale.
Di cosa è fatta la schiuma:
La nuova formulazione combina diverse componenti ottenute dal legno:
- Nanofibrille di cellulosa (CNF);
- Fibre di legno;
- Farina di legno finemente tritata;
- Un tensioattivo, utile a formare una schiuma stabile
In questo mix, le nanofibrille di cellulosa giocano un ruolo particolarmente importante. Derivano dalla separazione della polpa di legno fino a ottenere fibre estremamente sottili, con dimensioni migliaia di volte inferiori a quelle di un capello umano. Queste strutture formano una sorta di rete naturale che “tiene insieme” le particelle e contribuisce alla stabilità dell’intero materiale.
Come si produce l’isolamento
Il processo inizia preparando la miscela dei componenti e trasformandola in una schiuma. La miscela viene “montata”/agitata fino a creare una schiuma ad alto volume, che poi viene versata in stampi della forma dell’isolante di una borsa-frigo portatile. Successivamente:
- Si elimina l’acqua;
- Si asciuga completamente;
- Si inserisce la schiuma dentro una conchiglia (carcassa) protettiva
Al momento il procedimento risulta più complesso rispetto a quello usato dall’industria per il poliuretano, dove il materiale liquido viene iniettato direttamente all’interno dell’involucro e si espande e indurisce. La schiuma di legno, invece, richiede una fase umida, un’asciugatura successiva e un incapsulamento, con tempi produttivi maggiori. Nonostante ciò, i risultati indicano che i materiali vegetali possono arrivare a prestazioni molto competitive.
Prestazioni termiche: risultati promettenti
Uno degli aspetti più rilevanti dello studio è che i test mostrano una conducibilità termica molto vicina a quella del poliuretano convenzionale. In pratica, significa che la nuova schiuma potrebbe ridurre la trasmissione del calore quasi allo stesso livello del materiale oggi usato dai produttori, mantenendo gelo o bevande fredde per tempi simili. Resta però da verificare il comportamento in condizioni reali d’uso e nel lungo periodo. Tra le prove previste ci sono:
- ritenzione del ghiaccio;
- resistenza agli urti;
- resistenza alle deformazioni meccaniche
Questi fattori sono cruciali per capire se il materiale sarà in grado di garantire le prestazioni isolanti per anni.
Le sfide da superare prima del mercato:
Anche se i risultati sono incoraggianti, il progetto non è ancora pronto per la commercializzazione. Le difficoltà principali includono:
Migliorare la resistenza meccanica
Se la schiuma si comprime eccessivamente o subisce danni strutturali, potrebbe ridursi la sua capacità di isolare termicamente.
Semplificare la produzione
Il poliuretano liquido si inietta e indurisce in modo automatico all’interno della struttura. La schiuma di legno richiede invece un processo con più passaggi (formazione, asciugatura, incapsulamento), con tempi e complessità maggiori.
Verificare ri-idratabilità e rimodellamento
Un obiettivo interessante è capire se il materiale finito possa essere riidratato e rimodellato. Se confermato, permetterebbe di trasportarlo in forma compatta e sagomarlo solo nel luogo di utilizzo, riducendo costi logistici e aumentando la flessibilità per l’industria.
La legno “entra in gioco” nella nuova generazione di materiali sostenibili
Negli ultimi anni la ricerca sui biomateriali derivati dal legno ha avuto una forte accelerazione. Il legno non è più considerato solo un materiale strutturale per edifici o arredi: oggi viene studiato come materia prima per imballaggi, tessuti, batterie sperimentali, membrane filtranti, adesivi e persino componenti elettronici.
In questo contesto, le nanofibrille di cellulosa attirano grande attenzione a livello internazionale per leggerezza, resistenza e origine rinnovabile. Paesi come Finlandia, Svezia, Canada e Giappone portano avanti programmi di ricerca per sostituire materiali fossili con soluzioni basate su fibre vegetali. La University of Maine, attraverso il Process Development Center, possiede un’infrastruttura unica negli Stati Uniti capace di produrre nanofibrille di cellulosa in modo continuo a scala pilota, con volumi fino a diverse tonnellate al giorno per attività di ricerca e sviluppo.
Valorizzare meglio le risorse forestali:
Un altro punto centrale del progetto riguarda l’origine delle materie prime. La schiuma utilizza sottoprodotti degli impianti di lavorazione del legno (scarti di segheria), spesso con un valore economico limitato o destinati a usi di basso valore aggiunto. Trasformare questi residui in un prodotto tecnologico significa aumentare l’efficienza del ciclo di risorse forestali e migliorare la sostenibilità della gestione del bosco.
Questo approccio si inserisce nella bioeconomia circolare, che mira a sostituire materie prime fossili con risorse rinnovabili gestite in modo responsabile, generando anche nuove opportunità economiche per le aree rurali collegate al settore forestale.
Oltre le borse-frigo: un potenziale più ampio
La ricerca dell’Università del Maine mostra come i materiali rinnovabili stiano conquistando spazi che fino a poco tempo fa erano riservati quasi esclusivamente ai derivati del petrolio. Anche se resta lavoro da fare prima di arrivare su larga scala, questi risultati aprono una strada concreta per trasformare prodotti quotidiani senza rinunciare alla funzionalità. Se sarà possibile migliorare la resistenza meccanica e semplificare la produzione, la schiuma di legno potrebbe essere impiegata anche in altri settori: imballaggi refrigerati per alimenti e farmaci, pannelli isolanti per edifici, trasporto di merci sensibili alla temperatura e applicazioni industriali in cui oggi predominano schiume sintetiche. La combinazione di risorse rinnovabili, valorizzazione degli scarti forestali e innovazione nei materiali è una delle direzioni più promettenti per ridurre l’uso di plastica di origine fossile. Non risolverà da sola il problema della contaminazione da plastica, ma dimostra che la transizione verso materiali più sostenibili può iniziare anche da oggetti comuni—come una semplice borsa-frigo portatile.
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