Sostenibilità e tecnologia medica – Innovazioni e processi contro il cambiamento climatico

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La crisi climatica non è un problema importante solo nel mondo di lingua tedesca – a livello globale, ricerca, industria e società lavorano per una maggiore sostenibilità. Si tratta di agire in modo da essere in grado di tramandare alle future generazioni un mondo altrettanto vivibile come quello attuale. Per questo motivo, il tema si trova in molti ambiti della vita: che si tratti di politica, produzione o commercio. L’attenzione non si concentra solo sulle risorse impiegate nella produzione. Come descritto nei 17 Obiettivi per lo Sviluppo Sostenibile delle Nazioni Unite, si tratta anche di catene di approvvigionamento globali e digitalizzazione dei processi. Perché la sostenibilità significa generare profitti in modo rispettoso dell’ambiente e socialmente responsabile, e può promuovere la protezione del clima e la società. In questo contesto, la sostenibilità è anche un elemento importante per la salute: si riducono i carichi fisici e psichici. Molte industrie stanno già adattando prodotti e processi per essere più rispettosi del clima e sostenibili, ma fino a che punto si trova la tecnologia medica in questo ambito? Dopotutto, le modifiche nella scelta dei materiali possono avere effetti diretti sulla salute dei pazienti. È possibile il riciclo nella tecnologia medica? Utilizzare materiali riutilizzabili dove i dispositivi monouso garantiscono sicurezza e sterilità, diventando quindi indispensabili. Sono forse modelli circolari o alternative biologiche ai materiali come metodi sostenibili? «Nella tecnologia medica, la funzionalità rispetto all’applicazione ha la priorità assoluta. Tuttavia, ci sono molti settori, come ad esempio i prodotti «single-use», dove la sostenibilità sta acquisendo sempre più importanza. In considerazione di ciò, si valutano in particolare tecniche di riciclo per i materiali approvati per uso medico. Tuttavia, a causa dei requisiti normativi, spesso non è possibile riutilizzare gli stessi prodotti», spiega Udo Eckloff, esperto di INNONET-Kunststoff.

È chiaro: sono necessarie idee innovative per promuovere la sostenibilità nella tecnologia medica. Sviluppi innovativi, come la bioplastica a base di mais o di altre materie prime rinnovabili, potrebbero rendere la produzione di rifiuti nella tecnologia medica significativamente più sostenibile e rendere il settore più ecologico. «La sostenibilità è un tema che riguarda tutta la catena del valore e sta diventando sempre più importante. Per questo motivo, con MedtecLIVE with T4M vogliamo offrire una piattaforma in cui presentare e discutere percorsi e soluzioni per la sostenibilità nella tecnologia medica», sottolinea Christopher Boss, responsabile di MedtecLIVE with T4M e Direttore Esecutivo delle Esposizioni di NürnbergMesse GmbH, evidenziando l’alto valore del tema.

Le potenzialità della tecnologia medica sono enormi. Dopotutto, l’uso di materiali poco rispettosi del clima e di processi di produzione complessi è quotidiano. «In particolare, nella tecnologia medica, questa è una questione difficile e da poco tempo sotto i riflettori», spiega Sven Dasbach, Business Development Manager di Sanner GmbH. Alcune aziende vogliono e cercano di affrontare attivamente il tema, sviluppando e implementando nuove idee. Altre, invece, vedono il problema e l’importanza di agire come ancora poco rilevante. Inoltre, i requisiti per i prodotti di tecnologia medica sono molto elevati, e integrare la sostenibilità nella routine lavorativa e nella produzione è complicato. Anche Eckloff concorda: «Per quanto riguarda il riutilizzo di materiali speciali, si tenta di reinserire nel processo produzioni di scarto o di materiali di qualità superiore, per ottenere un effetto sostenibile. Le iniziative relative alle normative di certificazione e approvazione in ambito tecnologia medica devono essere avviate e supportate, in particolare presso gli enti di certificazione e le autorità legislative. È necessario condurre approfondite analisi per verificare se e dove il riutilizzo sia possibile».

Lo stato attuale della sostenibilità nel settore della tecnologia medica

La tecnologia medica comprende molti prodotti e sviluppi. È un campo vasto che include numerosi dispositivi, processi e tecnologie radicati nella routine medica quotidiana. La gamma di prodotti è ampia, partendo da guanti monouso e tubi, fino a grandi apparecchi di tomografia computerizzata (TC). Molti di questi sono realizzati con plastica di difficile biodegradabilità. Katia Pacella, responsabile dei progetti per l’economia circolare nel settore sanitario di Healthcare Without Harm (HCWH), evidenzia che un’assistenza di alta qualità, in modo ecologico, sociale e sostenibile, non è importante solo per il clima e l’ambiente: «La salute dei pazienti è garantita direttamente, e la salute della comunità è sostenuta da un pianeta più sano». L’uso di materiali ecologici, biodegradabili e salutari è difficile da attuare a causa delle esigenze vitali di sicurezza e sterilità. L’impiego di prodotti in plastica rappresenta una sfida particolare per la sostenibilità nella tecnologia medica: «La sostenibilità è un tema importante, che negli ultimi anni ha acquisito sempre più attenzione, anche nella ricerca sui polimeri. La sostenibilità può essere raggiunta in diversi modi: risparmiando energia durante la produzione, ottimizzando i processi di lavorazione e trasporto, o scegliendo materiali più sostenibili. Tuttavia, ciò può comportare costi più elevati, a seconda degli sforzi di sviluppo», valuta il dott. Christoph Herfurth, ricercatore dell’Istituto Fraunhofer per la Ricerca sui Polimeri Applicati (IAP). «La sostenibilità inizia con le materie prime, la loro origine e produzione, e prosegue con le emissioni e il design del prodotto: dove si può risparmiare materiale? È necessario un prodotto monouso? Anche il riciclo gioca un ruolo, così come la catena di approvvigionamento: si possono evitare lunghe filiere di consegna?», spiega Dasbach. La sostenibilità include anche la tutela e l’ottimizzazione del sistema sanitario: «Si tratta della salute pubblica, della protezione delle risorse naturali, della definizione di limiti ambientali sicuri e dell’economia circolare nella produzione di materiali. La salute umana può essere protetta solo se si tutela anche la salute del pianeta. La tecnologia medica è essenziale per questo», riassume Pacella.

Per i prodotti già approvati, una riprogettazione più sostenibile ha poca rilevanza. Le modifiche ai prodotti comportano infatti la ri-certificazione, che richiede molto tempo e costi elevati. Non sempre ciò rappresenta un vantaggio per il produttore. «Per apparecchiature mediche di grandi dimensioni, come una tomografia, è più facile considerare efficienza e sostenibilità grazie alle quantità di produzione», spiega Dasbach, e aggiunge che al momento non si registra una grande domanda di prodotti monouso, poiché manca la pressione dei consumatori finali. «Il cambiamento del mindset dei consumatori finali è necessario affinché il mercato si adatti», afferma. «Finché non ci saranno incentivi economici, i produttori non avranno motivi per cambiare». Nel settore meccanico, questa situazione si verifica più frequentemente: Axel Bartmann, responsabile marketing e comunicazione aziendale di Manz AG, che serve anche il settore della tecnologia medica e partecipa a MedtecLIVE 2022, osserva come il mercato si sia evoluto: «Molto di ciò che riguarda la sostenibilità nasce dalla responsabilità delle aziende. Tuttavia, anche il mercato impone molte cose, se i clienti attribuiscono valore a queste caratteristiche». Molte grandi aziende stanno già cercando di integrare la sostenibilità nei propri valori aziendali e di rendere più efficienti e climaticamente neutrali le proprie strutture, ma il tema è ancora in fase embrionale, e le investimenti per modificare prodotti esistenti sono elevati, e la percezione di attrattiva limitata a prima vista.

Implicazioni della sostenibilità per la tecnologia medica e il mercato

Qualcosa deve cambiare in tema di sostenibilità. Altre industrie sono già avanti in questo campo. Le conseguenze di un’inerzia sono ben note: riscaldamento globale, microplastiche ovunque e impatti sulla salute umana. Tuttavia, una ristrutturazione del mercato e un maggiore focus su prodotti più sostenibili hanno anche effetti: sui produttori e sui fornitori, ma anche sui consumatori. «L’emergere lento del tema nella tecnologia medica sta già causando carenze di bioplastici, poiché ci sono ancora pochi fornitori», riferisce Dasbach. Questi materiali potrebbero, in parte, essere utilizzati come alternative, a seconda delle esigenze», spiega Herfurth: «I bioplastici possono offrire molte prestazioni e sono già in uso, ad esempio l’acido polilattico per imballaggi».

Innovazioni e nuovi sviluppi richiedono tempo. La ricerca, la verifica e la revisione dei prodotti comportano anche molti costi per il produttore. Certo, materiali di nicchia e personale dedicato a un design più efficiente, così come le ri-certificazioni necessarie per le modifiche, richiedono molte risorse. Ma anche la certificazione della sostenibilità comporta un grande impegno: «Che si tratti di rapporti sulla sostenibilità o di misurare le azioni per un’azienda più sostenibile, tutto ciò richiede tempo e denaro. Tuttavia, ne vale la pena, perché ci teniamo», riassume Bartmann di Manz AG. L’azienda, con la sostenibilità nel DNA, è già a emissioni zero e si impegna costantemente a diventare ancora più efficiente e a risparmiare risorse.

Il principale argomento, tuttavia, è la protezione e la sicurezza: «La sicurezza può essere garantita con bioplastici, ma non sempre», spiega Dasbach. La ricerca in questo ambito rappresenta un punto cruciale, e necessita di ulteriori investimenti.

Sostenibilità nella tecnologia medica – Come si può fare?

La domanda su se e come implementare la sostenibilità in questo settore è molto diffusa. Una strada si ispira alla natura, poiché i modelli circolari sono un approccio importante per la sostenibilità. Prendere solo ciò che può essere restituito, disassemblare i materiali usati, riciclarli e reintegrarli nel processo produttivo. È un metodo per ridurre l’uso di materiali e la produzione di rifiuti. Alcune aziende già seguono questa strada, costruendo impianti per disassemblare specifici polimeri e reinserirli direttamente nella produzione. Anche Pacella vede nei modelli circolari un passo importante verso un’economia più sostenibile: «Nel settore medico, è urgente passare da una produzione lineare a una circolare. Soluzioni non tossiche e riutilizzabili sono possibili e possono ridurre l’impronta chimica e i rifiuti, offrendo al contempo soluzioni migliori per i pazienti e il pianeta». Un altro aspetto importante per ridurre l’impatto ambientale è ottimizzare i processi di produzione. Anche Bartmann concorda: «La digitalizzazione gioca un ruolo fondamentale, soprattutto in produzione e approvvigionamento. Ci sono ancora grandi margini di miglioramento».

Un’altra strada riguarda l’uso delle materie prime. In particolare, nella tecnologia medica, si impiegano molti polimeri, come il poliuretano per i tubi delle cateteri intravenosi. Tuttavia, per produrre il poliuretano si usano comunemente sostanze tossiche e sensibilizzanti come gli isocianati, che possono provocare asma e allergie. «Al Fraunhofer IAP, insieme agli istituti ICT, IFAM e UMSICHT, abbiamo sviluppato una nuova sintesi del poliuretano che elimina gli isocianati tossici», riassume Herfurth, coordinatore del progetto. «Questo rende i processi di produzione più sicuri e il poliuretano prodotto può essere certificato come biocompatibile». In questo modo, si riducono le sostanze chimiche nocive impiegate e si rende più sicura anche la lavorazione. Inoltre, durante la produzione, si utilizza CO2 invece di petrolio come fonte di carbonio. Due volte sostenibile, quindi.

Attualmente, la sostenibilità si realizza spesso attraverso un approccio globale: si risparmiano risorse in molte parti dell’azienda, e tutto si somma, rendendo la sostenibilità semplice. «Non riguarda solo il prodotto, ma anche la produzione e i processi complessivi. Non sono solo i prodotti a poter essere modificati», spiega Dasbach. «Ad esempio, Sanner produce la maggior parte dell’energia consumata e ha ridotto significativamente le emissioni di CO2 nel sito di Bensheim». In generale, i processi sono più convenienti quando rimangono invariati, e le aziende tendono a non modificarli volentieri. Herfurth aggiunge: «Un approccio molto promettente per aumentare la sostenibilità dei polimeri è il ciclo di valorizzazione: i prodotti in plastica vengono disassemblati chimicamente nelle loro materie prime, che possono essere riutilizzate come materie prime riciclate per produrre nuovi materiali. In questo modo, i rifiuti di plastica diventano risorse di valore. Il team del Fraunhofer sta studiando come riciclare i rifiuti di poliuretano, trasformando le materie prime ottenute in nuovi componenti senza isocianati, utilizzando anche CO2 come materia prima». Più attenzione, più scambio di idee e nuove soluzioni sono ciò di cui abbiamo bisogno. «A mio avviso, nel settore della tecnologia medica si presta ancora troppo poca attenzione a questo tema importante. Vogliamo cambiare questa situazione e discuterne con espositori e visitatori a MedtecLIVE with T4M. Per questo, nel programma ci sarà una sessione dedicata e un tour speciale su questo argomento», conclude Boss.