Reti fantasma, inquinamento e stampa 3D: il progetto della Chulalongkorn University
Alla Chulalongkorn University di Bangkok, in Thailandia, un gruppo di ricerca del Petroleum and Petrochemical College, guidato da Nuttapol Risangud, sta sviluppando un processo per trasformare vecchie reti da pesca in filamento di nylon per stampanti 3D FDM. Il progetto mira a ridurre l’impatto delle cosiddette reti fantasma sull’ecosistema marino e, allo stesso tempo, a creare una nuova filiera di valore basata sull’economia circolare e sulla produzione additiva.
Che cosa sono le reti fantasma e perché sono un problema
Le reti da pesca in nylon e altri polimeri sintetici hanno una lunga durata e, quando vengono perse o abbandonate in mare, continuano a intrappolare pesci, tartarughe marine e altri organismi per anni. Questo fenomeno, noto come ghost fishing, provoca sofferenza e morte per molte specie e contribuisce alla riduzione degli stock ittici locali. Con il tempo, l’azione combinata di radiazione solare, moto ondoso e abrasione meccanica degrada gradualmente le fibre in microplastiche, che possono essere ingerite da plancton, piccoli pesci e, risalendo la catena alimentare, arrivare fino all’uomo attraverso il consumo di prodotti ittici.
Nel contesto thailandese, la pesca artigianale e industriale genera quantità significative di reti dismesse, e una parte viene già raccolta da intermediari per forme tradizionali di riciclo o smaltimento. Tuttavia, il potenziale impiego di questo nylon in applicazioni ad alto valore aggiunto, come la stampa 3D, era finora poco esplorato, lasciando una parte rilevante di questa risorsa in uno stato di sottoutilizzo.
Dal mare al filamento: il processo sviluppato alla Chulalongkorn University
Il team di Nuttapol Risangud lavora a una catena di trasformazione strutturata in più fasi, pensata per ottenere un materiale di qualità quanto più costante possibile a partire da flussi di rifiuto eterogenei. Le principali tappe del processo sono:
- Raccolta e selezione delle reti da pesca: le reti, spesso miste per tipologia di polimero e stato di degrado, vengono innanzitutto separate da altri materiali come cime, boe, elementi metallici, sabbia e residui organici.
- Pulizia approfondita: le reti vengono lavate per rimuovere sale, organismi marini, alghe e contaminanti che potrebbero interferire con la successiva fusione o causare difetti nel filamento.
- Macinazione in flakes: il materiale viene ridotto in scaglie di dimensione controllata, adatte alla fusione in estrusori da laboratorio o pilota.
- Fusione e compoundazione: i flakes di nylon vengono fusi e miscelati con additivi selezionati (per esempio stabilizzanti, agenti che migliorano la fluidità o la resistenza termica) allo scopo di compensare variazioni di qualità tra i lotti di reti e di ottenere proprietà meccaniche e reologiche adatte alla stampa 3D.
- Produzione di pellet e successiva estrusione in filamento: il materiale compoundato viene trasformato in pellet che, in un passaggio successivo, sono estrusi in filamento per FDM con diametro tipico di 1,75 mm, con controllo del diametro e della rotondità per garantire prestazioni stabili in macchina.
La fase di pelletizzazione è cruciale perché permette di uniformare le caratteristiche del materiale e di effettuare test di qualità (viscosità, resistenza, contenuto di umidità) prima della filatura del filamento. Le variazioni tra le diverse partite di reti – per esempio in termini di origine, tempo trascorso in mare o condizioni di utilizzo – impongono una calibrazione fine delle condizioni di processo e della formulazione degli additivi.
Sfide di materiale: controllare qualità e prestazioni del nylon riciclato
Il nylon riciclato da reti da pesca presenta differenze rispetto alla resina vergine: può aver subito degradazione termica, foto-ossidazione e idrolisi, con effetti sulla lunghezza delle catene polimeriche e quindi su viscosità, resistenza meccanica e stabilità termica. Per questo il gruppo di Risangud sta lavorando su:
- definizione di protocolli di essiccazione per ridurre al minimo l’umidità residua, fondamentale per la lavorazione del nylon in estrusione e stampa 3D
- ottimizzazione della formulazione di additivi per ristabilire, quando possibile, la processabilità e migliorare resistenza a trazione e impatto
- messa a punto di parametri di estrusione (temperature, velocità, raffreddamento) che tengano conto di un materiale con viscosità potenzialmente variabile.
Nelle dichiarazioni riportate dall’università, Risangud sottolinea come ogni lotto di reti arrivi da contesti diversi, il che rende più difficile conoscere a priori le proprietà del materiale e richiede un attento lavoro di caratterizzazione e messa a punto. Il progetto coinvolge competenze che spaziano dalla chimica dei polimeri all’ingegneria dei materiali, fino al product design e al marketing, con l’obiettivo di passare da un dimostratore di laboratorio a un prodotto industriale commercializzabile.
Impatto sociale e ambientale: dalla filiera locale ai possibili mercati applicativi
Un aspetto centrale del progetto è la costruzione di una filiera di raccolta che coinvolga le comunità di pescatori e gli intermediari locali che già oggi acquistano reti dismesse. Se il filamento in nylon riciclato troverà uno sbocco di mercato stabile, aumenterà l’interesse economico per la raccolta delle reti abbandonate o a fine vita, facendo salire i prezzi di acquisto e generando un reddito aggiuntivo per i pescatori.
Dal punto di vista delle applicazioni, il team della Chulalongkorn University vede opportunità in diversi settori:
- componenti per motocicli e automobili in cui il nylon rinforzato o formulato ad hoc può offrire robustezza e resistenza all’usura
- parti tecniche per l’industria locale, come supporti, staffe, alloggiamenti e altre geometrie funzionali realizzabili in stampa 3D FDM
- oggetti di design, gadget e prodotti per il turismo che valorizzino la narrazione del recupero delle reti fantasma, creando consapevolezza sui temi ambientali.
In una prima fase, il progetto punta in modo esplicito al mercato interno thailandese, con l’idea di consolidare fiducia nel prodotto e nella capacità dell’industria nazionale di generare soluzioni sostenibili. Solo in un secondo momento, e a fronte di risultati solidi, si considererà l’accesso ai mercati internazionali, con particolare attenzione alla rendicontazione del ciclo di vita, al calcolo dell’impronta di CO₂ e alla tracciabilità del materiale per soddisfare le richieste di certificazione ambientale.
Il riciclo delle reti da pesca nella stampa 3D: il contesto internazionale
Il progetto della Chulalongkorn University si inserisce in una tendenza più ampia che vede il riciclo delle reti da pesca come fonte di materie prime per filamenti di stampa 3D. In Francia, ad esempio, l’azienda Nanovia partecipa al progetto RECYPECH, che mira a trasformare reti dismesse della Bretagna in filamenti di nylon PA6 per la stampa 3D, riducendo il ricorso allo smaltimento in discarica. Nel Regno Unito, la società Fishy Filaments ha sviluppato un processo per riciclare reti in nylon in materiale per stampa 3D, distribuito anche tramite partner come 3D Printz.
Queste iniziative mostrano come la combinazione tra raccolta di rifiuti marini e fabbricazione additiva possa aprire nuovi scenari sia per la tutela dell’ambiente, sia per lo sviluppo di prodotti a valore aggiunto a partire da flussi di scarto. La ricerca thailandese contribuisce a questa traiettoria con un approccio focalizzato sulle condizioni e sulle esigenze specifiche del Sud‑Est asiatico, ma con potenziale interesse per la comunità globale della stampa 3D.
