Il settore biomedicale è oggi chiamato a rispondere a una sfida duplice: continuare a garantire l’eccellenza tecnologica per la salute umana e, al contempo, mitigare l’impatto ambientale dei propri processi produttivi. Uno dei nodi centrali è la gestione dei rifiuti plastici di alta qualità. Ogni anno, la produzione di membrane a fibra cava, componenti essenziali per la filtrazione del sangue e l’emodialisi, genera scarti industriali che, pur mantenendo proprietà chimico-fisiche identiche al prodotto finito, non possono essere riutilizzati per nuovi filtri medici. Tradizionalmente, questi scarti vengono destinati all’incenerimento, con conseguente rilascio di CO2 e un elevato impatto ecologico.

Dall’esigenza di ridurre queste emissioni nasce il progetto LIFE Remembrance (A second LIFE to plastic waste), un’iniziativa finanziata dal programma LIFE dell’Unione Europea che mira a trasformare questi scarti industriali in una risorsa strategica. Il progetto, che coinvolge l’azienda biomedicale Medica SpA e il CNR (ISOF), interviene recuperando i ritagli delle membrane a fibra cava e, invece di bruciarli, li trasforma in una risorsa strategica. L’obiettivo è ambizioso: si tratta di partire dai nuovi materiali ottenuti dal riciclo per produrre una nuova generazione di filtri innovativi per la depurazione delle acque, capaci di rimuovere oltre il 99% dei contaminanti chimici persistenti. Questi filtri sono specificamente efficaci contro quella che oggi è diventata una emergenza globale: i contaminanti emergenti come i PFAS, che mettono a rischio la qualità delle acque potabili, richiedendo tecnologie di filtrazione sempre più sofisticate e sostenibili. Attraverso l’upcycling, il progetto non solo riduce la produzione di rifiuti, ma crea un modello di simbiosi industriale dove lo scarto biomedicale diventa un asset tecnologico per la bonifica ambientale.

Protagonista e coordinatore di questa iniziativa è Medica S.p.A., eccellenza italiana e leader globale nella produzione di apparecchiature elettromedicali e dispositivi monouso. Con quasi 40 anni di esperienza, 600 dipendenti e 59 brevetti, Medica è l’unica realtà italiana a possedere la tecnologia di estrusione di membrana a fibra cava sviluppata internamente sia per il settore ematico che per quello idrico. Per saperne di più abbiamo fatto alcune domande alla Dr.ssa Letizia Bocchi responsabile del progetto LIFE Remembrance.

LIFE Remembrance nasce da un’urgenza ambientale chiara. Quando è stato avviato ufficialmente il progetto e quali sono state le motivazioni strategiche e le esigenze industriali che hanno spinto Medica a diventarne il partner coordinatore?

Il progetto nasce da alcune evidenze risalenti ormai a circa 10 anni fa ed emerse durante una collaborazione con il CNR-ISOF (gruppo dr.ssa Manuela Melucci), che aveva utilizzato scarti di produzione di fibra capillare cava come granuli adsorbenti porosi per catturare inquinanti in acqua. Successivamente, nel 2020, con il CNR-ISOF, nell’ambito di un altro progetto europeo finanziato (Horizon 2020, Graphene Flagship) abbiamo iniziato a lavorare sullo sviluppo di una nuova membrana con proprietà uniche filtranti e adsorbenti, il Graphisulfone®, contenente polisulfone e grafene ossido. Questa membrana mostrava proprietà adsorbenti uniche, che meritavano un progetto dedicato per il recupero dello scarto industriale e per indagare a fondo sul campo l’efficacia verso inquinanti emergenti.

LIFE Remembrance è, quindi, stato proposto e ammesso a finanziamento nel 2021, ed è terminato il 28 Febbraio 2026. Medica S.p.A. è stata azienda coordinatrice in quanto è l’unica azienda italiana a produrre industrialmente, con know-how proprietario, membrane capillari a fibra cava, a gestirne l’assemblaggio in filtri, e quindi a generare lo scarto, che rappresenta in realtà un materiale vergine convertibile in granuli porosi. L’azienda è produttrice di membrane per diversi scopi con materiali polimerici a base di polisulfone e polietersulfone, ed è sicuramente l’unica azienda al mondo ad avere creato la membrana di polisulfone e grafene.

Medica è l’unica realtà italiana a gestire internamente l’intera filiera della filatura a fibra cava. Potrebbe illustrarci le peculiarità delle membrane Graphisulfone®, MediSulfone® e Versatile-PES® e spiegarci come l’azienda, attraverso il progetto LIFE, sia riuscita a valorizzare questi scarti di produzione in un’ottica di economia circolare, trasformandoli in una risorsa strategica per il trattamento degli inquinanti nelle acque?

Il polisulfone e il polietersulfone sono materiali polimerici e biocompatibili, simili per caratteristiche a vari polimeri plastici. L’opportunità principale che si è colta nel progetto LIFE, è l’approccio di recupero e riutilizzo virtuoso di quello che rappresenterebbe uno scarto, per affrontare una sfida tecnica ambientale per il trattamento dell’acqua. L’aspetto di economia circolare è stato coniugato ad una specifica applicazione tecnica. Il principale attore di questo progetto è risultato essere proprio il materiale Graphisulfone®, il più innovativo, che contenendo grafene ossido offre più possibilità di cattura di inquinanti persistenti quali i PFAS.

Potrebbe definire tecnicamente i contaminanti emergenti e spiegarci in che modo la produzione di dispositivi biomedicali potrebbe diventare la chiave per neutralizzare questi inquinanti nelle fonti idriche?

Per quanto riguarda la definizione di contaminanti emergenti, essi sono contaminanti molto diversificati, classificati come emergenti poiché sono recentemente diventati oggetto di attenzione e monitoraggio grazie all’introduzione delle nuove normative sulle acque potabili (Drinking Water Directive 2020/2184). Nella eterogenea famiglia dei contaminanti emergenti troviamo principi attivi come antibiotici, filtri UV derivati da creme solari, prodotti derivati dalla cosmesi e dai detergenti, PFAS (composti alchilici perfluorurati), residui di lavorazioni e tintura dei tessuti, e tanti altri. Sono accomunati dal fatto di non essere efficacemente rimossi da tecnologie esistenti.
Sul secondo aspetto possiamo dire che sicuramente esistono applicazioni ancora tecnologicamente inesplorate in cui varrebbe la pena valutare se materiali esistenti, e in particolare i loro scarti industriali vergini, possono avere applicazioni trasferibili a settori diversi dal biomedicale, ma dobbiamo rimanere cauti. Le membrane capillari impiegate nella filtrazione sono particolarmente interessanti perché sono materiali micro e nano-porosi che offrono quindi un’alta superficie di contatto e pertanto possono avere impieghi come sorbenti.

Quali erano gli obiettivi principali del progetto in termini di impatto ambientale (CO2 e rifiuti) e, ora che il progetto è in fase di conclusione, potete confermare di aver raggiunto i target prefissati?

Abbiamo raggiunto i target per quanto riguarda il recupero e la conversione in granuli sorbenti di tutta la categoria di membrane in Graphisulfone®, e abbiamo validato e dimostrato la scalabilità industriale del processo di recupero e conversione. Abbiamo inoltre contribuito a ridurre le emissioni di CO2 per l’evitato smaltimento di centinaia di kg di membrane.

Le tecnologie sviluppate in LIFE Remembrance sono trasferibili anche ad altri ambiti del settore biomedicale? Quali sono le applicazioni future che ritenete più promettenti per questo mercato?

Sì l’aspetto della trasferibilità è stato uno dei risultati principali del progetto. Trasferibilità prima di tutto ad altre applicazioni, che al tempo della stesura del progetto non avevamo pensato. Una di queste è l’utilizzo dei materiali per trattare matrici acquose diverse da acqua potabile, quali per esempio acque saline, o acque reflue. Un altro aspetto è l’utilizzo del granulo derivante dallo scarto industriale per ulteriori funzionalizzazioni che diventano quasi per utilizzo sartoriale del materiale ossia per la cattura e rimozione di target molto selettivi e specifici. I materiali funzionalizzati più che di riciclo diventano un esempio di upcycle avanzato ed innovativo, utilizzabili anche nel settore biomedicale stesso o in ambiti che esulano dal trattamento acque.

Ritenete che questo approccio di economia circolare, che trasforma quello che oggi è un rifiuto industriale costoso e inquinante in una risorsa tecnologica, sia facilmente replicabile da altre aziende del settore?

È difficile da assumere perché anche nel nostro caso il progetto è venuto come conseguenza di un ampio lavoro di ricerca e sviluppo sui materiali, in cui il CNR è stato ed è tuttora un partner di eccellenza. Inviterei sicuramente le aziende del settore a caratterizzare a fondo i materiali che quotidianamente impiega nei propri processi; nei processi industriali, per quanto ottimizzati, vi è sempre una percentuale di scarti di materiali vergini con caratteristiche identiche a quelle del materiale di partenza, che possono trovare applicazioni interessanti.