Tutto sul legno: Laboratorio dei prodotti forestali dell'USFS

Con un tasso di riciclaggio del 95%, i pallet e i contenitori in legno rappresentano una componente fondamentale delle iniziative ecocompatibili volte a creare una catena di approvvigionamento più sostenibile. Gran parte della ricerca sui prodotti in legno, intesi come risorsa rinnovabile e sostenibile, è condotta dall’industria dei prodotti forestali in collaborazione con enti governativi. Nel post di questa settimana, Nature’s Packaging analizzerà più da vicino una di queste agenzie, concentrandosi in particolare sul Laboratorio dei prodotti forestali del Servizio Forestale degli Stati Uniti.

Origine

Il Laboratorio dei prodotti forestali (FPL) fu istituito nel 1909 sotto la direzione del^primo capo del Servizio Forestale, Gifford Pinchot. Insieme a McGarvey Cline e Overton Price, egli riconobbe la necessità di creare una struttura dedicata allo studio, alla ricerca e alla verifica delle proprietà fisiche del legno per usi commerciali, industriali e militari.

A McGarvey Cline viene attribuito il merito di essere stato la forza trainante dietro la creazione del laboratorio, e fu lui a guidare l'iniziativa volta a stringere un accordo con un'università. Cline si rese conto che la ricerca di un accordo di collaborazione con un'università avrebbe favorito sia il percorso di studi tecnici e di ricerca sul legno, sia lo sviluppo di un flusso costante di competenze per il settore dei prodotti forestali. Fu inoltre lui a selezionare i primi 45 scienziati e membri del personale che avrebbero composto l'organico del laboratorio.

McGarvey Cline scelse l'Università del Wisconsin a Madison come sede ufficiale del primo Laboratorio dei prodotti forestali e fu nominato suo primo direttore ufficiale. La cerimonia ufficiale di inaugurazione si tenne il⁴ giugno 1910; nel 1932 furono realizzati un edificio e una struttura di laboratori più moderni.

Visione e missione

L'attuale piano strategico del Forest Products Lab è stato elaborato nel 2010. Esso comprende sia la dichiarazione di missione che quella di visione dell'FPL:

Missione – Individuare e condurre ricerche innovative sull'utilizzo del legno e delle fibre che contribuiscano alla conservazione e alla produttività delle risorse forestali, sostenendo così le foreste, l'economia e la qualità della vita.

Visione – Essere leader mondiali nella ricerca sull’utilizzo innovativo del legno, con l’obiettivo di migliorare in modo significativo la qualità della vita e la competitività nazionale, preservando al contempo le risorse di legno e fibre. Nel perseguire la nostra visione, contribuiremo a creare un futuro in cui le persone di tutto il mondo possano beneficiare di foreste e praterie sane, in grado di fornire in modo sostenibile legname tondo, segati massicci, materiali compositi, fibre, prodotti chimici, energia e altri materiali rinnovabili.

Aree di ricerca

Attualmente, l'attenzione della FPL è concentrata su cinque aree prioritarie:

Compositi avanzati – rappresentando oltre il 40% del totale dei materiali utilizzati nell'edilizia residenziale, la FPL si impegna a realizzare prodotti compositi a partire da materiali di origine biologica. I compositi sono particolarmente utili in quanto possono essere realizzati con fibre, particelle e scaglie provenienti da specie arboree di dimensioni più ridotte e possono inoltre utilizzare scarti di legno post-industriali e post-consumo.

Strutture avanzate – incentrate sulla creazione di tecnologie innovative a base di legno per l'edilizia residenziale e civile, quali prodotti in legno ingegnerizzato, sistemi di controllo dell'umidità, rivestimenti e finiture ad alte prestazioni, adesivi, prodotti per la conservazione del legno e materiali compositi. Molti dei materiali utilizzati nella costruzione moderna di case e edifici con struttura in legno hanno origine proprio qui.

Bioraffineria forestale – incentrata sullo sviluppo di carburanti e prodotti chimici a base biologica. Questo gruppo di tecnologie utilizza metodi chimici, biochimici e termici per produrre carburanti e prodotti chimici dalla biomassa. Inoltre, questo settore si occupa anche di studiare come rimuovere in modo efficiente ed efficace la biomassa legnosa che può soffocare le foreste e causare gravi incendi boschivi.

Nanotecnologia – ricerca nel campo della nanocellulosa attraverso l'uso di tecniche strutturali, chimiche e meccaniche. Nel 2012 questa sezione ha inoltre avviato l'impianto pilota per la nanocellulosa, che è diventato uno dei principali centri di ricerca al mondo in questo settore.

Utilizzo della biomassa legnosa – con particolare attenzione all'impiego di materiale arboreo di piccolo diametro, in eccesso e sottoutilizzato, che costituisce una significativa crescita eccessiva del patrimonio forestale. Questo settore di interesse si è concentrato sull'individuazione di nuove modalità di utilizzo di tale materiale per la creazione di sottoprodotti e attività redditizie. Tra gli esempi figurano i materiali da costruzione destinati a ponti, passerelle ed edifici.   

FPL e pallet in legno

La Pallet Foundation, in collaborazione con la National Wooden Pallet & Container Association, ha recentemente pubblicato una Dichiarazione Ambientale di Prodotto (EPD). Questo importante documento è accessibile al pubblico e fornisce dati e informazioni ambientali trasparenti, oggettivi e specifici per ciascun prodotto, verificati in modo indipendente attraverso il programma EPD di UL Environment.

Una parte fondamentale dell'EPD è rappresentata dalla Valutazione del ciclo di vita, uno studio condotto dal Forest Products Lab che ha valutato l'impatto ambientale della produzione e del riciclaggio dei pallet in legno. Lo studio ha analizzato tutte le fasi del ciclo di vita della filiera dei pallet in legno, dalla nascita alla fine del ciclo, utilizzando una metodologia di valutazione del ciclo di vita sviluppata dall'FPL. Ciò ha compreso: l'approvvigionamento delle materie prime, la produzione dei prodotti, il trasporto, nonché il riutilizzo, la riparazione e lo smaltimento finale dei pallet.

La conclusione generale è che il riciclaggio e le corrette pratiche di smaltimento a fine ciclo di vita dei pallet in legno sono a impatto zero. Data la difficoltà di tracciare i pallet lungo la catena di approvvigionamento, un elemento chiave dello studio è stata una valutazione basata su una singola riparazione di un pallet. In genere, nella realtà, i pallet vengono riparati più volte nel corso della loro vita utile. Ciò aumenterebbe l'impatto ambientale positivo dei pallet in legno nel corso del loro ciclo di vita:

I pallet di legno e i loro componenti sono facili da riparare. Il presente studio ha preso in considerazione un unico intervento di riparazione, di natura conservativa, e pertanto ha probabilmente sovrastimato gli impatti ambientali nell’ambito dell’analisi settoriale, come indicato dalla fase di riparazione e riutilizzo [B2]. Se si prendessero in considerazione più interventi di riparazione, si ridurrebbe il fabbisogno di legno vergine e si prolungherebbe la durata di vita utile (RSL), il che avrebbe probabilmente un impatto ambientale positivo significativo, data l’influenza che l’impiego di legno ha sul profilo delle emissioni di gas serra.

Il futuro

Dal 1910, il Laboratorio dei prodotti forestali (FPL) del Servizio Forestale degli Stati Uniti si impegna a fornire informazioni, dati e conoscenze scientifiche significative che utilizzano il legno come risorsa primaria. In prospettiva futura, l'FPL si adopererà per affrontare le sfide cruciali che interessano il nostro mondo moderno. Tra queste sfide figurano:

Sequestro del carbonio – Ricerca sui prodotti forestali per migliorare la riduzione delle emissioni di gas serra

Silvicoltura sostenibile – lo sviluppo sostenibile delle foreste di fronte alla crescita esponenziale della popolazione mondiale e alla deforestazione

Fonti energetiche alternative – la domanda di energia in costante aumento, unita alla necessità di sviluppare nuove alternative e creare fonti energetiche più efficienti che interessino ogni settore, dai trasporti all'edilizia abitativa

Urbanizzazione: integrare e migliorare la conservazione, la manutenzione e la crescita delle foreste a fronte di un crescente sviluppo urbano

Globalizzazione: orientare le decisioni a livello locale, nazionale e globale attraverso la comprensione dell'interconnessione tra tutte le nazioni e i popoli del mondo e del ruolo fondamentale che le foreste e gli alberi svolgono in quanto risorsa

Evoluzione tecnologica – rimanere all’avanguardia nella diffusione delle informazioni e nell’organizzazione dell’accessibilità alle stesse utilizzando le moderne tecnologie di comunicazione

Fattori economici – l'andamento dell'economia statunitense e di quella mondiale riveste un ruolo fondamentale nel determinare le modalità di svolgimento della ricerca e dello studio, nonché le modalità di applicazione dei risultati a beneficio di tutte le parti interessate

Forze politiche e sociali – Tutti i rami del governo statunitense e la società civile continueranno ad avere un impatto profondo e una forte influenza sulla FPL, che continuerà a guidare la ricerca e la scienza nei settori della sostenibilità, delle risorse rinnovabili, della salute ambientale e dei processi industriali.

Il Laboratorio dei prodotti forestali continuerà a perseguire la propria missione, visione e piano strategico nel^XXI secolo, promuovendo una crescita sana e sostenibile delle foreste statunitensi. Il laboratorio continuerà inoltre a sviluppare tecnologie e conoscenze scientifiche all'avanguardia volte a valorizzare ulteriormente la risorsa rinnovabile rappresentata dal legno e dai prodotti forestali tradizionali.