Schiume di tannino

Alcuni tannini hanno la caratteristica di plastificare in certe condizioni e quando questo processo avviene in presenza di gas si ottengono le schiume di tannino, un prodotto di origine naturale che potrebbe rimpiazzare le schiume isolanti a base di resine fenoliche o poliuretaniche.

Le schiume di tannino potrebbero essere utilizzate per l’isolamento termico degli edifici. Sono materiali naturali, porosi, leggeri, scuri e rigidi con ottime capacità isolanti e alta resistenza al fuoco e all’acqua. Queste schiume possono essere sintetizzate all’interno di pannelli sandwich di qualunque materiale senza bisogno di adesivi aggiuntivi.

Le schiume di tannino potrebbero essere utilizzate anche in altri settori della tecnologia ed in particolare: come filtro per inquinanti (metalli pesanti e molecole organiche), come assorbente per ammoniaca e sostanze azotate in agricoltura e come materiale di supporto per fiori o piante.

Una volta terminato il loro utilizzo come materiali isolanti, è stato studiato che le schiume di tannino possono avere svariate applicazioni come materiale esausto ed in particolare possono essere:

• polverizzate e riciclate per farne di nuove;
• utilizzate in agricoltura per fissare le sostanze azotate nel terreno;
• utilizzate come filtro per rimuovere metalli pesanti e inquinanti organici dall’acqua;
• bruciate per recuperare l’energia termica

La schiuma di tannino è un interessante prodotto della ricerca che non ha ancora trovato sbocco in ambito commerciale perché il processo di up-scaling richiede investimenti significativi. Il costo della materia prima per produrre un kg di schiuma può essere stimato in approssimativamente 4 €. Le schiume di tannino possono essere prodotte con densità che vanno dai 35-40 ai 300-350 kg/m³. Una schiuma performante con caratteristiche meccaniche accettabili può avere una densità di 50 kg/m³ e quindi 1 kg di schiuma è circa 20 dm³ = 20 litri.
Non è al momento possibile ipotizzare costi commerciali quindi è difficile fare un confronto con quelli delle schiume sintetiche attualmente sul mercato.
Quando si riuscirà a produrre schiume di tannino performanti, probabilmente il loro costo sarà comunque maggiore rispetto a quello delle schiume attualmente in commercio e la loro entrata sul mercato dipenderà da eventuali politiche a sostegno dei bio-prodotti.

La produzione delle schiume di tannino può essere fatta essenzialmente in due modi diversi.
Le schiume “a solvente” vengono prodotte mescolando estratto di tannino, acqua, induritore e catalizzatore in presenza di un solvente (come mostra il seguente video). In queste condizioni, la reazione esotermica tra il tannino e l’induritore fa evaporare il solvente il quale produce la struttura porosa. Il polimero tannico completa la reticolazione quando il solvente è in fase gassosa.

Le schiume “meccaniche” invece si producono sostituendo al solvente un tensioattivo. La miscela viene agitata con delle pale meccaniche che inseriscono aria all’interno della formulazione. L’aria viene dunque intrappolata dal tensioattivo ed in questa fase si aggiunge un catalizzatore e/o si fa reticolare il polimero tannico con l’ausilio del calore.

I tannini sono molecole commercialmente disponibili in quanto utilizzate per “conciare” la pelle. In particolare, le sostanze che svolgono questa funzione sono polifenoli che vengono suddivisi in due classi: i tannini condensati (o flavonoidi) e quelli idrolizzabili. I primi sono particolarmente reattivi e vengono estratti da: Quebracho (Schinopsis balancae), Mimosa (Acacia mearnsii) o Pino radiata (Pinus radiata) tipicamente nell’emisfero australe. I secondi, meno reattivi sono estratti anche e soprattutto in Europa e sono: il castagno (Castanea sativa) e la quercia (Quercus spp). I tannini condensati hanno maggiore capacità di polimerizzare, e quindi di produrre schiume che si induriscono di più, rispetto ai tannini idrolizzabili.

Le schiume di tannino sono studiate in diversi istituti di ricerca internazionali ed in particolare in Austria, Francia, Cina e Brasile. In Italia le prime schiume di tannino sono state prodotte nei laboratori del dipartimento TESAF dell’Università di Padova negli ultimi anni.

Il progetto, supportato anche da Silvateam (azienda italiana leader mondiale per la produzione di tannini), ha come obiettivo quello di produrre schiume di tannino di castagno con caratteristiche simili a quelle a base di mimosa o quebracho, ovvero più omogenee, meno dense, con celle più piccole e meccanicamente più resistenti.

Newood è una rubrica pubblicata sulla rivista Sherwood  - Foreste ed Alberi oggi a partire da gennaio 2018 con l’obiettivo di divulgare le potenzialità del legno e le innovazioni nella sua filiera.
Adesso Newood continuerà a presentare sul web prodotti o impieghi innovativi del legno, evidenziando le qualità di questo eccezionale materiale derivante dalla gestione forestale, moderno e con possibilità di sviluppo non inferiori ai materiali di sintesi o industriali, ma con un enorme vantaggio ecologico e ambientale.

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