Sorbitolo dal cartone della pizza: a Ca’ Foscari nuovo brevetto ‘green’

“Il sorbitolo è un sostituto dello zucchero che ha un’ampia serie di utilizzi industriali, per esempio è un ingrediente comune nei prodotti cosmetici e alimentari – spiega Alvise Perosa, docente di chimica. -  Dal punto di vista chimico è un ‘building block’, una molecola semplice, utile alla costruzione di strutture molecolari più complesse. Il sorbitolo si ricava dalla cellulosa, il polimero più diffuso in natura, punto di partenza della chimica sostenibile. La cellulosa si estrae dalle piante ed è composta da carbonio, ossigeno e idrogeno. Trattando la cellulosa con acido si ottiene glucosio, il comune zucchero. Attraverso processi chimici o biologici il glucosio può essere trasformato, a sua volta, in sorbitolo”. 

Ad oggi, il processo di trasformazione dalla cellulosa al sorbitolo è poco sostenibile e dispendioso in termini di tempo, costi e risorse. Avviene attraverso due passaggi che richiedono due impianti distinti. Nel primo passaggio si tratta la cellulosa con un processo di idrolisi acida per ottenere glucosio. Si impiegano acidi minerali corrosivi pericolosi da utilizzare, come l’acido cloridrico, che vanno eliminati molto attentamente dal glucosio ottenuto. Il secondo passaggio è costituito da idrogenazione, ovvero si tratta il glucosio con idrogeno per ottenere sorbitolo.

“Nel processo che abbiamo brevettato seguiamo lo stesso procedimento, ovvero passiamo la cellulosa attraverso un trattamento acido e un’idrogenazione. La differenza sostanziale è che usiamo l’anidride carbonica al posto dell’acido minerale, e questo ci permette di attivare i passaggi in un unico impianto. Il processo richiede un substrato a base di cellulosa, che viene poi trattato con acqua, idrogeno gassoso e anidride carbonica a specifiche condizioni di temperatura e pressione. L’anidride carbonica è un gas con proprietà di reagente o solvente, e reagisce con l’acqua formando una soluzione acida, l’acido carbonico. L’acidità che si genera dalla combinazione di acqua e anidride carbonica ‘libera’ il glucosio (primo passaggio) che con l’idrogeno si trasforma in sorbitolo (secondo passaggio). Alla fine, non è necessario eliminare nulla dal composto perché l’anidride carbonica si libera nell’atmosfera e l’acidità scompare”.

L’innovazione messa in atto dal gruppo di ricerca non si ferma qui, ma fa un ulteriore passo avanti nel campo della chimica sostenibile e dell’economia circolare: “Abbiamo adattato lo stesso processo utilizzando cellulosa di scarto come carta, cotone idrofilo, ma anche un cartone della pizza. Il cartone usato per scopi alimentari, infatti, è regolamentato per garantire un soddisfacente grado di purezza, e ci ha permesso di ottenere un'elevata resa di sorbitolo. Ora il processo è pronto per uscire dai laboratori universitari ed essere applicato nell’industria, dove poterlo replicare su larga scala”.