Il mercato può diventare ancora più ampio qualora si possa disporre di nuove tecnologie che abbassino i costi e migliorino le prestazioni dei prodotti. In effetti, valide tecnologie per ottenere biocompositi sono già disponibili e diverse altre paiono promettenti. Le fibre vengono confrontate con i materiali tradizionali anche per aspetti particolari come ad esempio gli “odori”. Per utilizzare i materiali da fibre anche in parti esterne delle vetture è necessario ridurre il maggiore assorbimento di acqua.
L’impiego consistente di fibre naturali nell’industria automobilistica è relativamente recente, iniziato prima in Germani e, con un ritardo di circa due anni, in altri paesi europei tra cui l’Italia. Nel 2000 il consumo di fibre naturali nell’industria automobilistica è stato di 20000t, con previsioni fino a 50-70000t per il 2005 e fino a 100000t per il 2010. Se il prezzo della fibra si manterrà intorno a 0,5-0,6 Euro per kg si tratta di un mercato nell’ordine dei 50-60 milioni di euro.
Come si può notare, negli ultimi anni l’incremento è stato notevole: la fibra di lino finora ha fatto la parte del leone: ciò a causa dell’insufficiente disponibilità di altre fibre.
Solo il 20-50% delle fibre deriva da colture effettuate in paesi dell’UE. E’ perciò evidente l’importanza di sviluppare a livello europeo fitotecniche e metodologie in grado di abbassare i costi e di assicurare una sostanziale produzione negli anni di materiale con le caratteristiche richieste dall’industria. L’ampiezza potenziale del mercato e quindi le opportunità per l’agricoltura giustificano sostanziosi impegni della ricerca per raggiungere tale obiettivo.
Grande importanza nello sviluppo del settore hanno anche le direttive europee sul ciclo di vita delle autovetture. Nel settembre del 2000, Consiglio dei Ministri e Parlamento Europeo hanno emanato una direttiva in proposito. E’ previsto che dal 2015 la percentuale di riuso, riciclo e recupero sia pari almeno al 95% in base al peso del veicolo. A seconda di come tale percentuale dovrà essere calcolata potrebbe presentarsi oppure no un problema per l’impiego di fibre vegetali.
L’espansione del settore è legata anche alla introduzione di nuovi modelli; si ritiene infatti che ciascun nuovo modello di vettura possa, a seconda della tipologia, aumentare la domanda di fibre vegetali da 500 a 3000t per anno. Un forte incremento dell’impiego di fibre naturali, nel settore automobilistico, è previsto anche per il mercato americano. Dai 155 milioni di dollari nel 2000 si dovrebbe passare a 1380 milioni nel 2005.
Bioedilizia
L’impiego di fibre naturali nel settore delle biocostruzioni è di crescente interesse, sia per gli effetti isolanti che con funzione di alleggerimento o per rinforzare strutture portanti.
Per l’isolamento acustico o termico vengono tradizionalmente impiegate fibre di vetro o polistirolo: entrambi possono essere sostituiti da fibre naturali che forniscono risultati equivalenti o migliori, richiedono meno energia per la produzione e sono meno soggette ad attacchi di muffa se all’esterno.
In Europa al settore delle costruzioni può essere attribuito il 50% dell’esaurimento delle risorse naturali, il 55% dell’inquinamento atmosferico, il 40% della produzione di rifiuti e il 45% del consumo energetico, che per laterizi e legno è calcolato mediamente pari a 60000KW per famiglia. E’ evidente il vantaggio ambientale che deriverebbe da un più ampio uso di fibre vegetali: anche in questo caso, come per tutti gli altri impieghi, il confronto con altri materiali deve considerare tutti gli aspetti non solo globalmente, ma anche singolarmente, attribuendo a ciascuno di essi il peso che ha nella specifica abitazione in cui si opera.
Dei 20 milioni di m3 di materiale usato come isolante in Germania, solo il 5% ha origine naturale. Per favorire un maggiore impiego si è quindi iniziato un programma che prevede un aiuto massimo di 40 Euro per m3 se si utilizza materiale naturale rispondente a prestabiliti criteri, tra i quali che almeno il 75% sia costituito ma risorse rinnovabili. Si tratta per la maggior parte di prodotti per isolamento, ma sono certificati anche alcuni pavimenti.
Di grande interesse l’uso di fibre vegetali (canapa in particolare) per rinforzare materiali cementizi e aumentarne resistenza e durata nel tempo, soprattutto in condizioni di elevata variabilità climatica.
Altri impieghi
Fra gli impieghi inusuali di biocompositi sono ricordati ad esempio i giubbotti protettivi antimine per gli artificieri.
Le fibre vegetali, mescolate in varie percentuali con fibre sintetiche, vengono usate per formare materiale tessile permeabile, tessuti non-tessuti usati con funzioni di rinforzo, drenaggio, separazione, protezione etc.
Trovano un impiego crescente nelle autostrade, in aree costiere etc. per evitare frane ed erosioni e sempre più in campo agricolo come pacciamatura e per conservazione del suolo, in particolare in orticoltura. Materiali a fibre vegetali hanno anche il vantaggio di essere degradati in tempi più brevi in confronto ad esempio ai poliesteri.
Va ricordato infine un ulteriore aspetto: quello sull’ambiente. L’impiego di fibre vegetali nei biocompositi può avere anche un notevole impatto sull’ambiente. Ad esempio per ogni kg di fibra di canapa che sostituisce fibra di vetro nei compositi vengono risparmiati 1,4kg di CO2 per l’intero ciclo di vita, dalle fasi di produzione agricola fino al riciclo del prodotto finale.
L’impatto sull’ambiente dell’impiego di fibre vegetali per destinazioni di uso diverso deve essere sempre valutato considerando l’intera catena e applicando le tecniche della LCA che utilizzano appositi indicatori. Questi ultimi assumono significato e peso diverso a seconda delle situazioni e degli obiettivi che si intende perseguire.
Gli effetti sull’ambiente dell’uso di fibre vegetali nel settore dell’automobile sono stati confrontati con quelli dell’impiego di polimeri tradizionali. Si tratta di studi molto complessi i cui risultati non possono essere generalizzati perché possono variare, anche notevolmente, a seconda della detsinazione dei sottoprodotti o coprodotti, delle fonti energetiche utilizzate, delle metodologie di lavorazione etc.
Un esempio è lo studio sulla canapa di Gartner e Reinhardt, che considera alcuni scenari e rapporta gli effetti a quelli derivanti dal numero di abitanti per ettaro. Il contrasto tra canapa e polimeri comporta differenze variabili. Per entità e direzione, in funzione del parametro considerato e della destinazione dei sottoprodotti, ad esempio lettiere per cavalli o edilizia.
I coprodotti possono quindi essere un fattore importante di vantaggio o svantaggio. Va anche ricordato che, con il rapidissimo sviluppo di nuove tecnologie, le condizioni del processo possono cambiare e mutare gli effetti sull’ambiente. Ne deriva l’inopportunità di generalizzare acriticamente i risultati delle ricerche senza tener conto delle specifiche situazioni in cui si opera.