Le penne per insulina monouso hanno cambiato la vita di Brian Brandell.
Cresciuto con il diabete di tipo 1 negli anni ’70, doveva portare con sé siringhe di vetro e fiale di insulina ovunque andasse. Così nel 1985, quando Novo Nordisk lanciò sul mercato una penna preriempita usa e getta che combinava diverse dosi di farmaco con una siringa, Brandell adottò prontamente il nuovo dispositivo.
«Erano una manna dal cielo», ha ricordato.
Ma più recentemente, ha iniziato a valutare gli effetti di tutta la plastica contenuta nei recinti che aveva buttato via nel corso degli anni, e il potenziale danno alle persone e all’ambiente circostante.
“Sto usando questo prodotto salvavita”, ha detto con frustrazione, “ma per poterlo usare, devo essere disposto a danneggiare l’ambiente”.
Non è un segreto che il mondo abbia un problema di plastica. Il materiale versatile, durevole ed economico sta intasando gli oceani del mondo, rilasciando tossine nei suoi biomi e contribuendo al cambiamento climatico. Alcuni paesi stanno elaborando una proposta di trattato che potrebbe vietare determinati prodotti monouso e fissare obiettivi per ridurre la produzione di plastica in tutto il mondo. Ma i negoziati si sono bloccati a causa dell’opposizione delle industrie chimiche e dei combustibili fossili.
A livello mondiale, l’industria sanitaria ha utilizzato più di 24 miliardi di libbre di plastica nel 2023 e si prevede che genererà 38 miliardi di libbre all’anno entro il 2028, secondo BCC Research, una società di ricerche di mercato globale.
Solitamente prodotta con combustibili fossili, la plastica è anche una delle principali fonti di emissioni di gas serra. Negli Stati Uniti, il settore sanitario rappresenta l’8% dell’impronta di carbonio del paese.
Le aziende produttrici di dispositivi medici affermano che stanno cercando di ridurre i rifiuti, sia recuperando e riciclando i prodotti, diminuendo la quantità di plastica nei dispositivi e negli imballaggi, sia ridisegnando gli articoli con materiali che non sono a base di petrolio.
Per la persona media, i detriti sanitari più visibili sono gli apparecchi usa e getta utilizzati in casa, dagli inalatori respiratori alle siringhe, agli applicatori di tamponi, alle maschere e ai tubi per l’ossigeno.
Mitch Ratcliffe, l’editore di Earth911, un sito web contenente un vasto database di impianti di riciclaggio statunitensi, ha affermato che al momento ci sono poche speranze di riciclare questi articoli. Ciò è in parte dovuto alle loro dimensioni irregolari, ai problemi di sicurezza che gli elementi non sterili potrebbero diffondere malattie e al fatto che sono spesso composti da materiali che non possono essere lavorati insieme. “Abbiamo un’economia incredibilmente complessa, piena di cose progettate in modo intricato. Non abbiamo mai pensato di smontarlo di nuovo.
Pochi dispositivi sono più onnipresenti delle penne per insulina. Secondo i Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie, circa un terzo dei 37 milioni di americani affetti da diabete gestiscono la malattia con l’insulina.
La sola Novo Nordisk ha prodotto 750 milioni di penne per insulina nel 2021, realizzate con oltre 28 milioni di libbre di plastica. Le penne includono un flaconcino di vetro in un telaio di plastica e non sono progettate per essere smontate in parti a scopo di riciclaggio. Si ritiene che quasi tutti finiscano nei rifiuti domestici.
Il signor Brandell, di Oregon City, ha cercato di fare qualcosa per i dispositivi scartati. Ingegnere biomedico, ha trascorso la sua carriera sviluppando pacemaker, defibrillatori e cateteri. Semi-in pensione nel 2021, ha lavorato con un partner per progettare un gadget portatile che taglia con precisione le penne per insulina in modo che possano essere smontate. Funziona anche sui dispenser di plastica dell’Ozempic, il farmaco per il diabete che milioni di persone assumono per perdere peso.
Ma il signor Brandell ha ammesso che lo smantellamento dei recinti è stato solo il primo passo. La plastica nei recinti è di alta qualità, ma non è un tipo facilmente trattabile dai siti di riciclaggio comunali. Probabilmente verrebbe impacchettato con altra plastica e potrebbe comunque finire in una discarica o in un inceneritore.
Sta anche esplorando se il suo gadget, anch’esso in plastica, possa essere prodotto con bambù o altro materiale sostenibile. «È piuttosto difficile convincere qualcuno che voglio che tu compri questo dispositivo di plastica in modo da poter risparmiare un po’ di plastica», ha detto.
I giganti biomedici globali si trovano ad affrontare una crescente pressione pubblica per modificare il ciclo di vita dei loro prodotti. Novo Nordisk ha dichiarato di voler riprogettare i propri prodotti per raggiungere l’obiettivo di zero emissioni nette entro il 2045.
Si tratta di un cambiamento rispetto alla storia dell’azienda, quando l’usa e getta era una comodità desiderabile. “Nessuno ha pensato di progettarlo per la circolarità, o di pensare al materiale da utilizzare, o di limitare lo spessore della plastica”, ha affermato Katrine DiBona, vicepresidente dell’azienda.
Nel 2020 l’azienda ha avviato un programma in tre città danesi per riciclare le penne per insulina usate. Ha fornito ai farmacisti sacchetti di raccolta da consegnare ai pazienti che ritiravano le prescrizioni, che avrebbero poi potuto restituire i dispositivi usati alla visita successiva. Successivamente, un’azienda di riciclaggio di terze parti ha raccolto le penne per lo smontaggio, la sterilizzazione e la lavorazione.
Da allora Novo Nordisk ha ampliato il programma a livello nazionale e lo ha aperto ai suoi concorrenti, oltre ad avviare attività pilota nel Regno Unito, Francia e Brasile. Ma il comportamento pubblico è difficile da modificare. Alla fine del 2023, solo il 21% degli utenti di penne dell’azienda in Danimarca aveva restituito i dispositivi.
GSK, che vende più di 200 milioni di inalatori respiratori all’anno, ha riscontrato problemi simili con un programma di ritiro dei dispositivi nel Regno Unito dal 2011 al 2020. I componenti in plastica degli inalatori sono riciclabili attraverso la maggior parte dei programmi di raccolta porta a porta, ma i contenitori di alluminio contenenti il farmaco non lo sono. Quindi l’azienda ha raccolto i dispositivi usati nelle farmacie, ha riciclato i componenti che poteva e ha incenerito il resto.
Tuttavia, il programma non ha mai suscitato molto interesse da parte dei consumatori. In nove anni, dagli inalatori sono state recuperate solo 24.000 libbre di plastica, che Claire Lund, vicepresidente dell’azienda per la sostenibilità, ha definito “assolutamente minuscola” rispetto ai circa 5 milioni di libbre di plastica necessarie per produrre gli inalatori ogni anno.
Di maggiore preoccupazione per gli ambientalisti è il propellente contenuto in molti inalatori, in genere un gas fluorurato che è un motore del riscaldamento globale più potente dell’anidride carbonica. Nel 2021, GSK ha iniziato a sviluppare un sostituto, che secondo la signora Lund potrebbe ridurre significativamente le emissioni di carbonio.
Ma l’azienda sta ancora testando la nuova formulazione e prevede che ci vorranno anni per ottenere l’approvazione del sostituto nei 140 mercati in cui vengono venduti quelli esistenti.
La signora Lund ha detto che l’azienda ha giocato con la creazione di un prodotto riutilizzabile. «È stato sul tavolo così tante volte e poi è stato respinto», ha detto.
In contrasto con l’attenzione di Novo Nordisk sul recupero di materiale da un prodotto specifico, la società statunitense di gestione dei rifiuti Triumvirate Environmental è alla ricerca di applicazioni commerciali per i rifiuti sanitari riutilizzati.
Nel 2014, l’azienda ha acquistato macchinari da un’azienda di legname plastico e li ha innestati sul retro di un impianto di rifiuti sanitari a Jeannette, Pennsylvania, con l’idea di convertire alcuni rifiuti in prodotti utili.
John McQuillan, amministratore delegato dell’azienda, ha affermato che l’impianto, dopo un investimento di 70 milioni di dollari, riceveva i rifiuti da ospedali e aziende farmaceutiche – «alcune delle cose più disgustose sulla faccia del pianeta» – e li trattava attraverso un set complesso di macchine.
Gran parte dei rifiuti viene ancora incenerita, ma gli oggetti composti da plastica utile, compresi contenitori pieni di siringhe e strumenti chirurgici avvolti in imballaggi, vengono identificati, triturati e convertiti in materiali da costruzione.
«È come un Willy Wonka puzzolente», ha detto.
Il processo è da sei a otto volte più costoso che buttare i rifiuti in una buca nel terreno, stima McQuillan, anche se Triumvirate recupera alcuni costi dalla vendita dei prodotti finali.
Non manca l’interesse da parte delle aziende sanitarie, che forniscono molti più rifiuti di plastica di quelli che l’impianto Triumvirate può smaltire. Il fattore limitante, invece, è la domanda di legname plastico strutturale da loro prodotto, che è utilitaristica e deve competere con alternative realizzate con plastiche a basso costo. «È disponibile in qualunque colore tu voglia, purché sia nero, e purché la tua definizione di nero sia piuttosto liberale», ha detto McQuillan.
Tuttavia, nel 2022 Triumvirate ha venduto 12 milioni di sterline di materiale, anche a Menards e Home Depot, che lo commercializzano per la paesaggistica e come sottofondo per i campi in erba.
Come la maggior parte del riciclaggio, il processo è ad alta intensità energetica. L’impianto riceve principalmente rifiuti di plastica da clienti negli Stati Uniti nordorientali, perché i materiali tendono ad essere imballati in modo poco compatto, quindi è costoso trasportarli su lunghe distanze.
Gli scienziati sottolineano che questo dispendio di energia quasi elimina i benefici ambientali. Secondo la dottoressa Andrea MacNeill, fondatrice del Planetary Healthcare Lab dell’Università della British Columbia, il riciclo di un prodotto in genere recupera meno del 10% della sua impronta di carbonio, perché la maggior parte dell’impatto ambientale di un prodotto si verifica durante la sua produzione. «Non riusciremo mai a riciclare la strada verso un pianeta sano», ha detto.
È molto più importante che i produttori progettino prodotti capaci di anni di riutilizzo, ha affermato, aggiungendo che ciò richiederebbe anche la trasformazione dei loro modelli di business. “In questo momento, il loro margine di profitto dipende dal consumo in grandi volumi”.
I prossimi progressi nella progettazione sostenibile di dispositivi medici potrebbero verificarsi nella massiccia sede centrale in mattoni e vetro di Battelle, un istituto di ricerca e sviluppo senza scopo di lucro a Columbus, Ohio. Sebbene l’organizzazione gestisca principalmente progetti pluriennali per l’esercito americano e il Dipartimento dell’Energia, centinaia di membri dello staff lavorano con aziende mediche di marca per riprogettare i loro prodotti.
Il team dei dispositivi medici occupa un intero piano di un edificio. Alcuni scienziati stanno cercando di trasformare i semi di soia in plastica utilizzabile che potrebbe sostituire quella tradizionale a base di petrolio. Altri stanno utilizzando grandi reattori in acciaio inossidabile per studiare come le sostanze si degradano.
Erik Edwards, uno dei principali scienziati dei materiali di Battelle, ha affermato che il processo di revisione della Food and Drug Administration per i nuovi dispositivi ha portato il team a modificare i prodotti esistenti piuttosto che proporre cambiamenti su larga scala. Ad esempio, stanno aiutando un’azienda farmaceutica a riprogettare un dispositivo per l’insulina rimuovendo una singola parte in plastica usa e getta. «L’approccio che si adotta prevede più di mille piccoli passi», ha detto.
Migliorare l’imballaggio potrebbe essere un risultato a portata di mano, ha affermato. Diversi anni fa, il laboratorio ha ricevuto un ordine di dispositivi medici grandi quanto un palmo di mano e sono arrivati in scatole di diversi pallet. «C’era tutta questa spedizione di aria che era stata fatta solo perché l’imballaggio occupava più spazio del necessario», ha ricordato.
Edwards ha affermato che i clienti di Battelle generalmente preferiscono cambiamenti che riducano i costi o migliorino le prestazioni, ma la sostenibilità sta diventando un fattore sempre più importante.
Grace Lillie, un’ingegnere meccanico, ha paragonato l’evoluzione ai cambiamenti nel modo in cui il latte veniva venduto nel tempo. Una volta le persone recuperavano le bottiglie di vetro dalla porta di casa e restituivano quelle vuote per riutilizzarle, ma l’introduzione delle brocche di plastica usa e getta ha eliminato la professione del lattaio. Ridurre la dipendenza dalla plastica può significare resuscitare alcuni processi e ruoli.
«Vuoi che le persone facciano qualcosa di diverso, ma poi devi fare affidamento sulla cultura per adattarsi», ha detto.
