Le microplastiche dei pneumatici stanno lentamente rivelando i loro segreti

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 (Immagine: Pixabay CC0) (Immagine: Pixabay CC0)

L’abrasione degli pneumatici è una delle maggiori fonti di microplastiche nell’ambiente svizzero. Tuttavia, poco si sa sui loro componenti e impatti. Tre istituti di ricerca, tra cui l’EPFL, hanno completato la fase 1 di un progetto per studiare la bioaccessibilità di questi componenti agli organismi viventi e per valutarne la tossicità.

Su iniziativa di un consorzio di produttori di pneumatici, nell’aprile 2020 tre istituti di ricerca svizzeri hanno avviato un progetto per misurare il tasso di assorbimento da parte degli organismi viventi delle microplastiche derivanti dall’abrasione dei pneumatici e la loro tossicità. Questa ricerca, coordinata dal Centro svizzero di ecotossicologia applicata (Ecotox) e condotta in collaborazione con l’EPFL e l’Istituto federale di scienze e tecnologie acquatiche (Eawag), ha appena visto la conclusione della sua prima fase con due pubblicazioni sulla rivista Environmental Science & Technology (una a fine novembre 2021 e l’altra a fine ottobre 2022). Questi hanno analizzato la solubilizzazione e la bioaccessibilità dei componenti chimici delle particelle di pneumatico nel sistema digestivo della trota iridea, utilizzando un approccio innovativo in vitro basato su fluidi gastrici e intestinali sintetici.

Co-ingestione di anfipodi

Delle undici sostanze analizzate, gli scienziati indicano che il tasso di assorbimento da parte dell’apparato digerente varia dallo 0,06% al 44,1%. Questo tasso varia anche in base alla presenza o all’assenza di cibo. Una di queste sostanze è il 6PPD-quinone (6PPDQ), un sottoprodotto tossico dell’ossidazione di un antiossidante ampiamente utilizzato dall’industria dei pneumatici. La coingestione di particelle di pneumatico con anfipodi normalmente ingeriti dalle trote aumenterà la quantità di 6PPDQ rilasciata nello stomaco, mentre per altri additivi la coingestione ridurrà la solubilizzazione. Sono attualmente in corso ulteriori esperimenti per valutare con maggiore precisione la tossicità dei numerosi componenti presenti nelle particelle di pneumatico.

Attualmente la ricerca tende a concentrarsi sull’inquinamento da microplastica prodotto dai rifiuti e dagli imballaggi, mentre quello generato dai pneumatici rappresenta il 30-40% dell’inquinamento da plastica nell’ambiente.

"Questi componenti sono più complessi di quelli dei polimeri standard, come il polistirene o il PET, e probabilmente ne esistono centinaia", spiega Florian Breider, direttore del Central Environmental Laboratory (CEL) dell’EPFL e autore corrispondente dei due studi pubblicati su Environmental Science & Technology. "Attualmente la ricerca tende a concentrarsi sull’inquinamento da microplastica prodotto dai rifiuti e dagli imballaggi, mentre quello generato dai pneumatici rappresenta il 30-40% dell’inquinamento da plastica nell’ambiente. Vale quindi la pena di approfondire anche questo settore. Va notato che il primo autore di questi studi, Thibault Masset, è un borsista post-dottorato presso il laboratorio CEL.

Sottoprodotti e invecchiamento
L’obiettivo finale del progetto di ricerca è quello di valutare la bioaccessibilità, il bioaccumulo e la tossicità delle particelle di pneumatici e degli additivi associati. La seconda fase dello studio si concentrerà sull’osservazione del trasferimento trofico, cioè il passaggio di queste sostanze lungo la catena alimentare. Dalla larva di un insetto alla trota, per esempio. Anche l’analisi dei sottoprodotti formati dai componenti del pneumatico e il loro comportamento durante l’invecchiamento sono nel mirino dei team di ricerca. Questo vale, ad esempio, per il già citato 6PPDQ, che deriva dalla degradazione di un antiossidante chiamato 6PPD.

Il 6PPD viene aggiunto alla mescola del pneumatico durante la produzione, ma si trasforma in 6PPDQ quando il pneumatico entra in contatto con l’ossigeno e l’ozono dell’aria. Questo composto è stato accusato della morte di molti salmoni nella baia di Seattle, in uno studio pubblicato su Science nel 2021. "I produttori dovrebbero avere una visione più olistica e considerare l’evoluzione e l’instabilità di alcuni prodotti, che possono involontariamente formare nuove sostanze che talvolta si rivelano tossiche", osserva Florian Breider.

Gomma, fuliggine e metalli pesanti
Un rapporto del Consiglio federale pubblicato il 23 settembre 2022 afferma che l’abrasione dei pneumatici è una delle principali fonti di microplastiche nell’ambiente svizzero. I residui di questa abrasione sono composti per il 60% da gomma, per il 30% da fuliggine e per il 10% da metalli pesanti. Ogni anno in Svizzera si generano più di 13.500 tonnellate di residui, di cui 8.900 vengono rilasciate nell’aria, nel suolo e nell’acqua. Uno studio indica che l’usura di pneumatici e strade è responsabile di circa il 61% delle microplastiche che entrano nel lago di Ginevra. Tuttavia, alcuni componenti sono ancora sconosciuti agli scienziati in questa fase e formano un cocktail chimico le cui ripercussioni devono ancora essere studiate.