L’attenzione alla sostenibilità ambientale e all’economia circolare ha stimolato l’interesse verso la chimica verde e la simbiosi industriale, due strategie fondamentali per trasformare la filiera del cuoio. Entrambi questi approcci promuovono la riduzione degli impatti ambientali e l’efficienza delle risorse, con potenziali vantaggi significativi per il settore del cuoio, notoriamente associato a processi a elevato impatto ambientale. La chimica verde mira a progettare prodotti e processi chimici che minimizzano o eliminano l’uso e la generazione di sostanze tossiche, utilizzando risorse rinnovabili e riducendo il consumo energetico. La simbiosi industriale, invece, incentiva l’integrazione tra industrie differenti per promuovere l’uso reciproco di scarti, permettendo di trasformare i rifiuti di un processo in risorse per altri. Integrando la chimica verde e la simbiosi industriale, il settore del cuoio può ridurre il proprio impatto ambientale, ottenere benefici economici e rispondere alla crescente domanda di prodotti sostenibili. La chimica verde può essere applicata in varie fasi della filiera del cuoio. Nella concia, ad esempio, l’uso di agenti concianti vegetali e di altre sostanze naturali riduce la necessità di prodotti chimici sintetici tossici, migliorando l’impatto ambientale dei processi. Gli agenti concianti vegetali, derivati da fonti rinnovabili, evitano l’uso del cromo e di altri metalli pesanti, spesso responsabili della contaminazione del suolo e delle acque. Anche il riciclo delle acque usate nei processi di concia è una soluzione sostenibile per ridurre il consumo idrico e limitare lo scarico di contaminanti nei corsi d’acqua. La chimica verde incentiva anche l’adozione di tecnologie che migliorano l’efficienza energetica e la gestione delle risorse. Ad esempio, i trattamenti termici e le formulazioni chimiche per il trattamento del cuoio possono essere riprogettati per ridurre il consumo di energia e risorse, rispettando i principi della prevenzione e dell’uso di materie prime rinnovabili. Integrando queste pratiche, è possibile ottenere un cuoio di alta qualità con un impatto ambientale ridotto, permettendo alle aziende di accedere a mercati sempre più orientati alla sostenibilità. L’uso di oli esausti per ingrassare il cuoio — processo che conferisce morbidezza, resistenza e impermeabilità — rappresenta un’applicazione significativa della chimica verde e della simbiosi industriale. Gli oli esausti, derivati principalmente da attività di frittura e processi industriali, sono considerati rifiuti pericolosi a causa del loro potenziale inquinante. Composti principalmente da trigliceridi, molecole formate da glicerolo e acidi grassi, una volta ossidati questi oli perdono la biodegradabilità e diventano un rischio ambientale. Tuttavia, con opportuni processi di trasformazione, rispettosi dei principi della chimica verde, questi oli possono essere riutilizzati nella lavorazione del cuoio, riducendo sia la quantità di rifiuti da smaltire sia il consumo di risorse vergini, migliorando anche le caratteristiche del prodotto finito. Privilegiando pratiche più sostenibili, come l’uso di catalizzatori eterogenei e selettivi, solventi green e sintesi più efficienti, è possibile trasformare chimicamente gli oli esausti, ottenendo un chiaro esempio di chimica verde. Questi approcci contribuiscono a ridurre l’impatto ambientale e ottimizzare le risorse, valorizzando materiali di scarto per applicazioni nel settore del cuoio e altri ambiti industriali. L’impiego di catalizzatori eterogenei, per esempio, consente reazioni più pulite e selettive, facilitando il recupero e il riutilizzo dei catalizzatori stessi, mentre i solventi ecologici limitano la produzione di rifiuti tossici, rendendo l’intero processo più sostenibile. L’uso di oli esausti per ingrassare il cuoio rappresenta anche una significativa applicazione della simbiosi industriale. Gli oli esausti, comunemente scartati come rifiuti, possono essere trasformati attraverso processi chimici in ingrassanti per il cuoio, migliorandone le proprietà. Questi processi includono purificazione, modifica chimica e formulazione, che rendono gli oli adatti alle esigenze tecniche della concia. Un’opzione promettente per questa applicazione è rappresentata dagli esteri e dagli oli epossidati derivati da oli vegetali di scarto, i quali possono sostituire gli additivi tradizionali. La maggior parte degli additivi per cuoio, in particolare gli ingrassi, corrispondono a formulazioni industriali più o meno complesse, che possono essere ridotte a due componenti principali: Fase lipofila, composta da una sostanza grassa che può essere di origine naturale (come oli e grassi animali) o sintetica (paraffine solforosa-clorurate, oli sintetici); Fase idrofila, composta principalmente da acqua e solventi polari insieme a sali inorganici idrosolubili. Si propone quindi che gli esteri e gli oli epossidati, derivati da oli vegetali di scarto e non commestibili, rappresentino un’opzione sostenibile come componente lipofilo, combinando i vantaggi di un carattere non tossico e rispettoso dell’ambiente con le proprietà fisiche e meccaniche desiderate richieste nell’ingrasso della pelle (vale a dire lubrificazione e stabilità elettrolitica), e superando così i limiti intrinseci degli oli vegetali grezzi. Per raggiungere questo obiettivo si focalizzerà l’attenzione sulla sintesi di esteri e oli epossidati, per l’uso come componente lipofilo, mediante reazione di esterificazione con alcoli e reazione di epossidazione con ossidanti. Un punto di partenza importante è la selezione degli acidi grassi mono- e polifunzionali, siano essi saturi o insaturi. Questi possono essere derivati da biomassa o olio da cucina usato (UCO). Gli acidi grassi vengono fatti reagire con l’alcol, ottenuto attraverso processi green da materie prime rinnovabili. In questo modo, l’attenzione si concentra rispettivamente sull’estremità della catena lunga monofunzionale o su quella della catena corta polifunzionale. Le restanti molecole oggetto di studio sono gli oli epossidati, che sono elementi costitutivi significativi per la sintesi di intermedi chimici che fungono da base per una vasta gamma di prodotti di consumo. Attraverso una reazione di epossidazione, i gruppi epossidi sono incorporati nelle catene insature degli oli di partenza, che sono poi successivamente fatti reagire con alcol o polialcol per aumentare il potere tensioattivo, ottimizzando così la fase finale di formulazione dell’ingrasso. L’adozione degli oli esausti come ingrassi per il cuoio comporta numerosi vantaggi economici e ambientali. Dal punto di vista economico, l’utilizzo di oli esausti permette una significativa riduzione dei costi di approvvigionamento di materie prime e di smaltimento dei rifiuti. Le aziende possono inoltre trarre vantaggio dalle opportunità di mercato per i prodotti sostenibili, sempre più richiesti dai consumatori. A livello ambientale, l’uso di oli esausti riduce le emissioni di CO2, contribuisce alla conservazione delle risorse naturali e limita l’impatto ecologico associato alla gestione dei rifiuti pericolosi. Le pratiche di green chemistry e simbiosi industriale contribuiscono inoltre a migliorare l’immagine aziendale, poiché rispondono alla crescente sensibilità verso prodotti ecologici. L’integrazione di queste pratiche permette alle aziende di migliorare la propria competitività sul mercato, offrendo prodotti più sostenibili e differenziandosi positivamente agli occhi dei consumatori. Nonostante i numerosi vantaggi, l’uso di oli esausti per ingrassare il cuoio presenta alcune sfide tecniche e normative. La regolamentazione sullo smaltimento e il riutilizzo degli oli esausti varia tra le diverse regioni e può rendere difficile l’implementazione di standard uniformi. La qualità e la composizione degli oli esausti, infatti, possono variare notevolmente in base alla fonte e al processo di produzione, richiedendo un’attenta selezione e processi di trasformazione standardizzati. Inoltre, le tecnologie attualmente disponibili per la trasformazione degli oli esausti in
ingrassi richiedono ulteriori sviluppi per garantire efficienza e scalabilità, soprattutto per rendere accessibili questi processi a un maggior numero di aziende nel settore del cuoio. È essenziale sviluppare tecnologie che siano in grado di gestire la variabilità delle caratteristiche chimiche degli oli esausti e di rendere il processo di trasformazione economicamente sostenibile. La collaborazione tra ricerca, industria e istituzioni normative può accelerare lo sviluppo di soluzioni avanzate per il trattamento di questi oli, facilitando la loro integrazione nelle catene di produzione esistenti. Le prospettive future per l’utilizzo di oli esausti nella filiera del cuoio sono promettenti, con potenziali sviluppi in ambito tecnologico e industriale. La ricerca attuale si concentra sull’ottimizzazione dei processi di trasformazione per migliorare l’efficienza e ridurre ulteriormente l’impatto ambientale. Inoltre, la promozione di collaborazioni tra diverse industrie potrebbe facilitare la simbiosi industriale, favorendo lo scambio di risorse e il riutilizzo degli scarti. L’innovazione tecnologica sarà cruciale per migliorare l’efficacia dei processi di purificazione e trasformazione degli oli esausti, consentendo di utilizzare una gamma più ampia di fonti e di garantire un’alta qualità degli ingrassi ottenuti. Inoltre, le istituzioni governative e le organizzazioni internazionali possono supportare questa transizione incentivando la ricerca e lo sviluppo attraverso politiche di sostegno e incentivi fiscali per le aziende che adottano pratiche sostenibili. In conclusione, la chimica verde e la simbiosi industriale sono strumenti fondamentali per promuovere una filiera del cuoio più sostenibile. L’uso di oli esausti per l’ingrassaggio del cuoio dimostra come questi principi possano contribuire a una gestione responsabile delle risorse, riducendo al contempo l’impatto ambientale e migliorando la qualità del prodotto finale. Le sfide tecniche e normative richiedono ulteriori sviluppi, ma le prospettive sono incoraggianti. L’integrazione di pratiche sostenibili non solo permette di rispondere alle crescenti richieste di sostenibilità del mercato, ma contribuisce anche a un modello economico più circolare e resiliente per l’intero settore del cuoio.
Acknowledgement
This work arises from a part of activities carried out within the MICS (Made in Italy–Circular and Sustainable) Extended Partnership and received funding from the European Union Next-Generation EU (PIANO NAZIONALE DI RIPRESA E RESILIENZA (PNRR) – MISSIONE 4 COMPONENTE 2, INVESTIMENTO 1.3 – D.D. 1551.11-10-2022, PE00000004). This manuscript reflects only the authors’ views and opinions, neither the European Union nor the European Commission can be considered responsible for them.