Degradazione

 

 

 

Degradazione

È noto che gli shelter per viti e alberi Tubex, realizzati in polipropilene, si degradano nel tempo. Ma quanto tempo impiegano? E cos'è il processo di degradazione? Nella presente pagina risponderemo a queste domande.

Ciclo vitale minimo vs massimo

Innanzitutto, occorre puntualizzare che inizialmente le specifiche sugli shelter per alberi in vigore nel Regno Unito indicavano, come vita minima del prodotto, un periodo di tempo compreso tra i 12 e i 15 anni. Gradualmente, il punto di vista è cambiato e abbiamo iniziato a chiederci se fosse possibile parlare di un ciclo vitale massimo.

Coloro che hanno guidato questo passaggio hanno affiancato i clienti, molti dei quali ritenevano che gli shelter per alberi durassero troppo in campagna, prestando attenzione non solo all'aspetto ambientale ed estetico ma anche a quello economico, con l'obiettivo di evitare le spese legate alla rimozione fisica degli shelter alla fine del loro ciclo di vita.

Si temeva anche gli shelter potessero strangolare gli alberi, ma con l'introduzione della linea LaserLine (“zip”) abbiamo risolto questo problema.

Requisiti

La difficoltà principale è prevedere gli intervalli di durata necessari (a seconda delle diverse condizioni di crescita e delle diverse specie arboree) e i diversi processi di degradazione potenzialmente prevedibili (a seconda delle diverse condizioni climatiche).

Previsione del ciclo di vita

Benché sia difficile fare delle previsioni precise, Tubex utilizza materie prime vergini (anziché materiali riciclati) per i suoi prodotti, in modo da poter prevedere più agevolmente il processo di degradazione. Con i materiali riciclati è praticamente impossibile fare previsioni, dato che la qualità e il contenuto delle sostanze che li compongono sono incerti. Riteniamo inoltre che i materiali riciclati presentino un’impronta di carbonio complessiva maggiore.
In questa sede ricapitoliamo gli ingredienti dei nostri prodotti illustrandone l’impatto sull’ambiente e il processo di degradazione.

Da cosa sono costituiti gli shelter per viti e alberi

Gli shelter Tubex sono prodotti con un mix di polipropilene, pigmenti inorganici e uno stabilizzatore di raggi ultravioletti (UV). Il polipropilene costituisce >99% del prodotto finito.

Tubex ha condotto una ricerca universitaria indipendente sugli impatti ambientali dei suoi materiali attraverso il processo di degradazione.

Il polipropilene è un materiale inerte dal punto di vista ambientale e i materiali Tubex sono stati approvati per il contatto con gli alimenti, pertanto non rappresentano una minaccia nota per la contaminazione delle acque. Il polipropilene si degrada con l’azione dei raggi (solari) UV, dell’ossigeno e dei batteri. La scomposizione viene avviata dai fotoni UV e le seguenti reazioni con l’ossigeno riducono gradualmente la “lunghezza della catena” finché non vengono prodotte delle “specie mobili”. Una buona parte del materiale (almeno il 50%) si degrada direttamente in biossido di carbonio e acqua. Il resto si degrada in chetoni, acidi, esteri e alcooli relativamente piccoli. Considerati i livelli prodotti dalla degradazione di uno shelter per alberi, nessuna di queste sostanze presenta effetti tossicologici.

I pigmenti sono costituiti da una gamma di componenti che sono o estremamente stabili o si scompongono in ossidi singoli e non rappresentano (a questi bassissimi livelli) alcun rischio per l'ambiente.

La previsione della velocità di degradazione

Il degrado da agenti atmosferici che si verifica all’aperto e interessa gli shelter per alberi in polipropilene viene generalmente avviato dalla degradazione UV del polimero. Ciò causa varie reazioni ossidative che portano all'infragilimento del materiale e alla perdita dello stesso. Di conseguenza, si formano delle crepe lungo gli shelter (spesso causate dal carico del vento), che accelerano la perdita di materiale. La forza motrice della degradazione è quindi l’esposizione alla radiazione UV. Se gli shelter per alberi fossero costituiti unicamente da polipropilene, il processo di degradazione sarebbe rapido (probabilmente durerebbe appena 1 anno) e, per poterlo rallentare, occorre aggiungere al materiale uno stabilizzatore UV.

Lo stabilizzatore UV consuma gradualmente il suo meccanismo protettivo e presenta anche la potenzialità di evaporare o filtrare dallo shelter per alberi. Maggiore è l’esposizione ai raggi UV, più veloce sarà il deterioramento dello stabilizzatore. Quando il contenuto dello stabilizzatore scende sotto allo 0,02% del materiale, il processo di degradazione diventa più rapido.

Per quantificare l’esposizione ai raggi UV si misura la dose di energia UV per area (espressa in MJ/m2). Il valore tipico delle zone meridionali del Regno Unito è pari a 200 MJ/m2. Tubex ha effettuato dei test per mostrare la tipica “curva master del deterioramento dello stabilizzatore UV”, partendo da un livello pari a circa lo 0,15% del materiale complessivo.
Il grafico sottostante illustra questa curva master.

 

La curva master indica che la degradazione potrebbe iniziare, nel Regno Unito meridionale, dopo 400 – 600 MJ/m2 o dopo 2 o 3 anni.
Tuttavia, il livello di UV e il deterioramento conseguente verranno influenzati dai seguenti fattori:
 
  •     condizioni del sito (rivolto a nord o a sud);
  •     condizioni d’ombra del sito;
  •     temperatura (temperature maggiori accelerano il deterioramento).

Le ricerche attuali

Attualmente, Tubex sta effettuando ricerche per capire come è possibile prevedere con maggiore precisione la velocità di degradazione e, di conseguenza, adeguare la propria gamma di prodotti.  Il problema ricorrente è che non è possibile realizzare molteplici variazioni per lo stesso prodotto per adeguarsi a tutte le necessità legate alle condizioni climatiche e alle specie arboree.  Ma possiamo provarci!

Un altro importante fattore è rappresentato dall’uniformità dello stabilizzatore UV nel mix globale di shelter per alberi.  Negli ultimi anni, Tubex ha effettuato importanti investimenti su attrezzature moderne e computerizzate per la miscelazione dei materiali che aiutino a controllare quello che deve essere un mix di materiali estremamente accurato.

Questo argomento è strettamente collegato alle ricerche condotte da Tubex sui materiali alternativi (v. la pagina dedicata alla biodegradazione).