Il Santo Graal del riciclo della plastica.

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Claudio Della Volpe

C&N ossia Chemical and Engineering news è una della più brillanti riviste divulgative ed informative di Chimica; curata dall’ACS, la American Chemical Society, la potremmo considerare la sorella maggiore de La Chimica e l’Industria. Ha un settore ampio dedicato proprio alla divulgazione dove sforna figure come questa che vi mostro fatta da Andy Brunning (April 19, 2018 | APPEARED IN VOLUME 96, ISSUE 17):


Vi dà un’idea immediata della situazione del riciclo della plastica (a livello americano e mondiale, guardate i dati con attenzione nelle due colonne), che è stata il tema della recente Giornata della Terra del 22 aprile.

Per fare una cosa del genere ci vuole conoscenza sia della Chimica che della Comunicazione, e anche una abilità grafica e persone che vi si dedicano; eh già direte voi ma dove le troviamo noi? Questo blog si fonda su alcuni volontari quasi tutti pensionati (lo 0.3% degli iscritti SCI e non tutti sono iscritti) che lavorano gratis e C&I ha una redazione fatta da 1 persona a tempo pieno; non azzardo ipotesi sulle cause, mi accontento di considerare le conseguenze disastrose in cui è facile ricevere critiche, ma molto più difficile avere una mano dai medesimi colleghi che criticano: provate voi a scrivere un post, colleghi criticoni, giuro che sarà pubblicato. Ma torniamo al riciclo.

Come vedete dalla grafica la situazione mondiale è tragica; dei 6.3 miliardi di tonnellate di plastica prodotte fra il 1950 e il 2015 solo il 9% è stato riciclato e in effetti buona parte è stato disperso in ambiente, è da questi 6.3 miliardi di ton che arrivano le isole della monnezza dell’oceano. La situazione del riciclo americana è tremenda dato che al massimo riciclano meno del 20% (in media il 9), mentre la situazione europea ed italiana è un poco meglio, siamo in media quasi al doppio.

Dai dati, discussi al recentissimo show del riciclo, PRS, si evince che l’Europa (che ha l’ambizioso progetto di riciclare la plastica completamente dal 2030) ricicla al momento il 41% circa del totale dei rifiuti di plastica.

Se fate il confronto con il riciclo del ferro (>40%), del vetro (80%), dell’alluminio (75% dell’ alluminio mai estratto è ancora in circolazione), Piombo (>60%), della carta (56%) o di sua maestà l’oro che è il materiale più riciclato (chissà perchè?! Si calcola che l’85% di tutto l’oro estratto nella storia umana sia ancora in circolazione) la plastica nella sua media è piazzata veramente maluccio. D’altronde è anche l’ultima arrivata fra tutti i materiali che ho nominato, è un prodotto di massa da pochi decenni, l’alluminio lo è da ben più di un secolo e il ferro o il vetro lo sono da parecchi millenni! I tempi di maturazione delle tecnologie non sono così veloci dopo tutto.

La decisione della Cina di bloccare l’importazione dei rifiuti in plastica ha messo in crisi il giovane apparato industriale di riciclo plastica dell’Europa; l’Europa produce all’incirca un quinto del totale della plastica mondiale (60Mton su 330).

(dati da https://www.plasticseurope.org/application/files/5715/1717/4180/Plastics_the_facts_2017_FINAL_for_website_one_page.pdf)

Solo nel 2016 per la prima volta il riciclo europeo ha superato la discarica, (31% a 27%) ma ATTENZIONE; l’industria considera riciclo “energetico” anche bruciare la plastica, un affare (a mio parere) ecologicamente assurdo che recupera solo una frazione del totale dell’energia immessa nel ciclo e che in realtà serve a mascherare il fatto che il grosso della plastica NON viene riciclata per problemi tecnici, il PVC e il PP per esempio sono di fatto non riciclabili o lo sono poche volte, e nonostante le loro proprietà tecnologiche notevoli non dovrebbero trovare posto nella nostra produzione se non in settori di nicchia (applicati solo in usi di lunga durata, non in altri) mentre fanno la parte del leone.

Quali sono i tempi di uso della plastica? Molto variabili da 1 a 50 anni a seconda dei casi e occorrerebbe evitare di usare in usi dai tempi corti materiali NON riciclabili; per esempio mi risulta che la schiuma di PP come imballaggio sia una sciocchezza: vive pochissimo e non è riciclabile, al massimo la bruciano. Se è così è una assurdità.

Il recupero energetico della plastica (al momento) è un affare solo a certe condizioni: da noi in Italia grazie ai notevoli supporti economici statali verso gli inceneritori: il caso CIP6 in Italia ne è una dimostrazione palese; una scelta che ha deformato il settore energetico, facilitando la costruzione di giganteschi impianti di incenerimento che costituiscono investimenti di lungo periodo e che hanno senso solo pensando a voler continuare a bruciare e non a riciclare; sono i proprietari di questi impianti a combattere una battaglia CONTRO le rinnovabili.

In altri paesi che si sono affidati al “mercato”, (seguendo la più grande bufala concettuale mai inventata ossia che il mercato oligopolistico attuale sia un mezzo efficiente di allocazione delle risorse, posizione che non ha alcuna dimostrazione teorica seria) cosa succede?

In Germania ci sono molti impianti che a causa della riduzione dei consumi nel periodo della crisi e con l’aumento sia pur lento del vero riciclo hanno conosciuto un deficit di offerta. Per riempire il deficit alcuni impianti tedeschi importano regolarmente rifiuti da Italia, Irlanda, Gran Bretagna e Svizzera. La Germania non è l’unica nazione a importare immondizia altrui: la Svezia anche importa rifiuti per alimentare i proprii impianti di generazione termoelettrica mano a mano che i residenti riciclano sempre più: nel 2014 la Svezia ha importato 800.000ton di rifiuti. Se vi sembra una politica “ecologica”!

Considerate infine che il “recupero energetico” della plastica NON elimina le scorie (da recupero fumi) e le ceneri , che rappresentano una quota significativa (5-10%); queste sono poi rifiuti tossici e dunque anche complessi da smaltire e a volte finiscono in discariche speciali.

La realtà è che occorre cambiare strada, e prima di tutto cambiare plastica; o si inventano metodi di riciclo efficienti per materiali come PVC o PP o si rinuncia ad essi: so che molti storceranno il naso. Lo ripeto: prodotti tecnologicamente notevoli ma attualmente non riciclabili come il PVC od il PP che di fatto sono pochissimo riciclati per vari problemi (in genere esistono le tecnologie ma sono costose e poco diffuse), bene per questi o si aggiornano le tecniche oppure occorre passare ad altri prodotti come il PET o altri ancora che consentirebbero proprietà meccaniche E riciclo completo o quasi.

Basterebbe una legge mondiale di un solo articolo: è vietato produrre polimeri che non si possano concretamente riciclare a costi ed in condizioni ragionevoli. La plastica non riciclabile si può usare solo per applicazioni limitate e durature e chi la produce ne deve garantire lo smaltimento a sue spese.

Vi presento una scoperta di questi giorni che affronta il problema in modo radicale e che secondo me potrebbe, se confermata, riconciliare tecnologia e ambiente.

Si tratta del 3,4-T6GBL, una sigla che nasconde un intelligente derivato del γ-butirrolattone; quest’ultimo è un lattone ciclico, un estere ciclico di formula:

sulle cui proprietà di solvente e anche di droga ci sarebbe molto da dire, ma al momento ci concentriamo sul fatto che un polimero basato su questo monomero esiste già e non ha proprietà notevoli.

Alcuni anni fa Eugene X.-Y. Chen all’Università del Colorado pubblicò un lavoro sulla possibilità di ottenere un polimero dalla reazione di apertura del ciclo del GBL, a sua volta ottenibile dallo zucchero. Ma la reazione che proponevano era difficile da realizzare su ampia scala a causa del fatto che occorreva gestirla a -40°C o meno e inoltre il polimero così ottenuto era poco stabile e aveva basso peso molecolare come anche proprietà fisiche e meccaniche che ne limitavano l’uso pratico.

Nel frattempo un gruppo dell’Università di Yamagata aveva provato una nuova strada, polimerizzare non il GBL ma un suo derivato ottenuto fondendo il suo ciclo con quello del cicloesano e i cui risultati vedete rappresentati nella figura seguente.

Polymer Journal

Vol.46  No.2 (2014)   pp.89 – 93

Questa sintesi non produsse risultati utili, ma diede l’idea ai ricercatori del Colorado di sfruttare una sintesi simile ma con un nuovo obiettivo che vedete rappresentato nella parte centrale della figura seguente, con lo spostamento dell’afferraggio dell’anello a 6 termini in posizione 3-4 e che ha consentito di realizzare un nuovo polimero molto interessante.

Il nuovo polimero si può ottenere in forma ciclica o lineare con peso molecolare fino ad 1 milione di dalton, quindi con migliaia di monomeri; può essere rapidamente depolimerizzato a temperature accettabili (inferiori a 200°C) con l’aggiunta di un catalizzatore a base di cloruro di zinco; il polimero ottenuto usando i due enantiomeri del monomero ha proprietà eccellenti; la resistenza a rottura è dell’ordine di quella del polipropilene; il limite principale è che la sintesi del nuovo monomero a partire dalla anidride dell’acido trans-1,2-ciclo­esancarbossilico appare costosa e dunque occorre un ulteriore passo verso una diversa sorgente.

Sembra dunque una scoperta molto interessante che potrebbe fornire un polimero termoplastico “ideale”, una sorta di Santo Graal del riciclo plastica, in grado di essere polimerizzato e depolimerizzato in condizioni tali da non esserne danneggiato e di mantenere proprietà meccaniche di primo ordine nella sua forma pratica anche dopo un numero indefinito di ricicli. In questo modo basterebbe un catalizzatore poco costoso per depolimerizzare il materiale di un oggetto qualunque ottenuto dal nuovo polimero e riforgiare una molecola perfettamente identica, senza danni significativi dal processo di depolimerizzazione, come invece avviene attualmente in altri casi di polimeri termoplastici. Il futuro ci dirà se questa scoperta può aiutarci nello sviluppo di una plastica effettivamente riciclabile e con proprietà analoghe se non superiori a quelle del PET e di altri polimeri canonici.

Nel frattempo pensateci anche voi (sia a nuovi polimeri riciclabili che a scrivere qualcosa per il blog).

https://cen.acs.org/materials/polymers/Strong-stable-polymer-recycled-again/96/i18

Zhu et al., Science 360, 398–403 (2018)         27 April 2018

Creare le connessioni.

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Mauro Icardi

In questi giorni mi è capitato nuovamente di trovarmi a riflettere su un tema sul quale mi interrogo da diversi anni. Cioè la necessità, a mio parere fondamentale, di riuscire ad utilizzare una comunicazione efficace quando si parla di argomenti tecnici, e a maggior ragione di quelli scientifici.

Non è un problema superficiale. Negli anni passati, seguendo con molto impegno e passione le attività di stages e di tutoraggio di studenti universitari, ho avuto la fortuna di riuscire a stabilire una buona comunicazione. Ma riflettendoci adesso, mi rendo conto che vi erano le condizioni adatte.

Dovevo insegnare a persone mai entrate prima in un laboratorio, prima di tutto a lavorare in sicurezza, poi ad eseguire campionamenti ed analisi in maniera che producessero alla fine dati corretti e rappresentativi.

E la cosa ha sempre funzionato bene. Creando un legame di amicizia e di reciproco scambio umano e culturale con molti di loro, con cui sono in contatto ancora oggi. Ma in quelle condizioni gioca a favore il fatto di trasmettere con molta immediatezza l’entusiasmo che ancora oggi provo per il lavoro che svolgo.

Può sembrare banale, ma in realtà quando il lavoro si svolge sul comparto fanghi e digestione anaerobica, può non essere immediato che un giovane abbia lo stesso entusiasmo quando si rende conto di quale sia esattamente la materia prima su cui deve operare. Io in quel caso citavo invariabilmente il capitolo “Azoto” de “Il sistema periodico”. Cioè il tentativo di Levi di ricavare l’allossana usando come materia prima la pollina, ovvero le deiezioni delle galline. E questo invariabilmente funzionava. L’analogia con il lavoro da fare per ottenere una migliore produzione di biogas dai fanghi stabiliva una connessione comunicativa efficace. E faceva agevolmente superare un eventuale ritrosia. In fin dei conti sempre citando Levi “La materia è materia, né nobile né vile, infinitamente trasformabile

Il discorso invece diventa molto più difficile, quando si passa da situazioni pratiche al dover fare informazione e divulgazione. Non posso dire che questa sia una seconda attività che mi occupa molto, ma mi è capitato diverse volte di essere invitato a tenere lezioni presso scuole, dalle elementari fino agli istituti tecnici.

E ho scoperto che il modo migliore per attirare l’attenzione degli studenti fosse quello di proporre oltre alle slide, delle operazioni basilari di laboratorio. Per fare questo mi attrezzavo con una piccola cassettina portatile, dove mettevo un pH-metro, qualche indicatore e dei becher. Semplici misure di pH, viraggio di indicatori catturavano l’attenzione.

In altri casi, come per esempio serate dedicate alla situazione ecologica dei corsi d’acqua e fra tutti il lago di Varese, oppure nel periodo precedente al referendum del 2011 se partecipavo a serate dedicate a questi temi, anche non in veste di relatore, ma intervenendo, mi sono trovato in palese difficoltà.

Perché notavo come ognuno avesse una sua personale ricetta. E soprattutto avesse delle granitiche certezze. Relativamente a chi attribuire le responsabilità del degrado ambientale, alle iniziative da intraprendere. In sostanza percepivo una sorta di “sciachimismo idrico” che mi lasciava, e mi lascia tutt’ora piuttosto perplesso.

Col passare degli anni la situazione non è migliorata. Ormai viviamo in una società dei media che è caratterizzata da una forte interattività di informazioni. Ma nel periodo di tempo di una sola decina di anni, la possibilità di connessioni in rete più veloci ha purtroppo amplificato il fenomeno della ripetitività all’interno di un gruppo, omogeneo e chiuso , di informazioni spesso distorte o errate. In un primo momento pensavo che questo tipo di fenomeni non fosse legato a argomenti di carattere tecnico- scientifico. Ma mi sono sbagliato. Dalle scie chimiche, fino alle acque alcaline ionizzate e miracolose il web pullula di queste amenità. Se poi allarghiamo il campo al problema ambientale e climatico le amenità, o fake news aumentano.

Devo ammettere che in questi anni non ho ottenuto grandi risultati da questo punto di vista. Cioè ho ottenuto buoni risultati come tutor di studenti, o divulgatore sempre per studenti. Su altri temi quali il corretto uso dell’acqua, o su come ridurre il proprio impatto ambientale molto meno.

Una cosa è significativa da questo punto di vista. Dove lavoro sono il solo a bere regolarmente acqua del rubinetto. Il resto dei colleghi beve acqua in bottiglia. Qualcuno si è dimostrato particolarmente coraggioso ed ha cominciato a bere quelle delle casette dell’acqua. Ma la cosa non è durata molto. Non sono riuscito a scalfire questa sorta di muro di gomma. Sia che utilizzassi un linguaggio tecnico, sia che modificassi il mio approccio in maniera più discorsiva. Venivo spesso rimandato ad informazioni che i colleghi avevano recepito in rete.

La pervasività di miti, di bufale, di schemi mentali ed abitudini difficili da cambiare sta diventando un problema su cui porre attenzione. Attualmente sempre più spesso si possono leggere articoli in cui siamo invitati ad una disintossicazione dalla rete e dai social. Ma il problema è stato solamente scalfito. Ed è un problema complesso. Soprattutto quando l’utilizzo della rete incrina il senso critico che ognuno dovrebbe sviluppare sia autonomamente, sia durante il proprio percorso di formazione.

Internet è una opportunità che, a posteriori, mi spiace di non aver potuto avere quando studiavo. Ma allo stesso modo dover reperire fonti tramite per esempio le librerie le biblioteche mi è servito molto. Non ho mai pensato che si debbano introdurre correttivi o censure sul web. Ma che si abbia la necessaria capacità di educare ad utilizzarlo correttamente. Cosa che ho fatto con mia figlia.

Relativamente alla divulgazione di temi importanti ma tendenzialmente non graditi alla maggioranza delle persone, credo che si debba attuare un maggior dialogo tra scienze naturali e scienze umane.

Entrambe possono contribuire a mettere insieme concetti acquisiti, ma oggi molto frammentari. I mezzi di comunicazione ci sono, e ci offrono molte opportunità. E’ un peccato utilizzarli per regredire fino alla teorizzazione della terra piatta. Eppure si, si riesce a credere e teorizzare anche a questo, e basta fare un giro in rete per rendersene tristemente conto. Per affrontare in maniera logica e coerente il cambiamento di paradigma a cui siamo chiamati bisogna fare ordine. Essere rigorosi e coerenti nelle attività scientifiche, senza dimenticare le altre condizioni a contorno, cioè creare per quanto possibile una vera formazione intellettuale dell’uomo moderno. Che potrebbe ( e direi dovrebbe) crearsi una formazione di base anche sui rami più significativi della conoscenza umana, anche se esulano dalle sue attività ordinarie.

Scienziate che avrebbero potuto vincere il Premio Nobel: Darleane C. Hoffman (1926- )

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Rinaldo Cervellati

Al momento in cui scrivo questo post Darleane Christian Hoffmann si avvia a compiere 92 anni, nella sua lunga vita professionale ha dato fondamentali contributi in chimica nucleare e delle radiazioni per i quali avrebbe meritato il Premio Nobel per la Chimica.

Darleane Christian nasce l’8 novembre 1926 a Terril, una piccola città della Contea di Dickinson nel nord-ovest dell’Iowa[1]. I suoi genitori si erano trasferiti in quella cittadina un anno prima, quando il padre Carl B. Christian, insegnante di matematica, aveva ottenuto il posto di sovrintendente della locale scuola. La madre, casalinga, organizzava eventi e feste scolastiche inoltre scriveva articoli per il giornale cittadino. Scriveva sotto pseudonimo perché questa attività non era considerata conveniente per la moglie del sovrintendente scolastico. Darleane frequentò la locale scuola, a quei tempi dominio quasi assoluto di donne non sposate, un mondo monotono e ristretto di vedove e zitelle. Racconterà la stessa Darleane:

Se una giovane insegnante si sposava era obbligatorio per lei dare le dimissioni… giurai a me stessa di non diventare mai un’insegnante [1].

Nel 1944 Darleane Christian si iscrisse allo Iowa State College[2] frequentando il corso di chimica tenuto da Nellie Naylor, il cui insegnamento la affascinò. Dirà infatti:

Darleane Christian nel 1944

Il suo insegnamento mi ha convinto che la chimica era la scienza più logica, interessante e pratica nel mondo [1].

Dopo essersi diplomata nel 1948 con un B.Sc. in chimica e matematica, Hoffman decise di rimanere allo Iowa State College per proseguire gli studi di dottorato, per il quale ha continuato il lavoro di ricerca con il chimico nucleare Donald S. Martin.

Insieme hanno scoperto diversi nuovi isotopi usando il sincrotrone, uno strumento allora innovativo che utilizza elettroni accelerati per generare raggi X ad alta energia.

Darleane allo Iowa State College per il dottorato, 1950

Nel suo primo semestre di scuola di specializzazione, Darleane incontrò Marvin Hoffman, uno studente di fisica che aveva contribuito a costruire il sincrotrone e pertanto aveva il permesso di utilizzarlo anche di notte. Darleane e Marvin spesso continuavano gli esperimenti fino a tarda sera. Darleane completò la sua tesi di ricerca in tre anni, conseguendo il dottorato nel dicembre 1951. Si sposò con Marvin Hoffman il giorno dopo Natale 1951.

All’inizio del 1952 Dearlane Hoffman iniziò a lavorare all’Oak Ridge National Laboratory, in Tennessee, dove Marvin la raggiunse alcuni mesi dopo aver completato la sua dissertazione di tesi.

Tuttavia fu Marvin a suggerire di spostarsi al Los Alamos National Laboratory, dove egli aveva fatto uno stage di ricerca quando era studente.

Come noto Los Alamos è stata la sede del Progetto Manhattan che ha realizzato le bombe atomiche che hanno azzerato la popolazione civile di Hiroshima e Nagasaki. Negli anni ’50 in piena guerra fredda gli esperimenti nucleari proseguivano nel Nevada Test Site, un desolato tratto di 1.360 miglia quadrate di deserto a nord di Las Vegas. Si calcola che in quel periodo vi furono più di 1000 esplosioni nucleari, per più del 90% sotterranee.

Il lavoro che interessava Darleane Hoffman era comunque l’analisi dei prodotti della fissione. Molti campioni, altamente radioattivi, venivano prelevati dai crateri con opportune precauzioni e inviati ai laboratori di Los Alamos per dettagliate analisi radiochimiche, che a volte rivelavano la presenza di nuovi isotopi. Proprio dai residui di una di queste esplosioni fu fatta una scoperta inaspettata: un nuovo isotopo del plutonio, il plutonio 244 (Pu 244). Misure successive dimostrarono che il Pu 244 aveva un’emivita di oltre 80 milioni di anni.

Racconta Hoffman [1]: Per anni si è supposto che l’uranio 238, che ha un’emivita di 4,5 miliardi di anni, fosse l’isotopo radioattivo più pesante in natura. Con la scoperta del plutonio 244, abbiamo iniziato a ipotizzare che potrebbe essersi formato durante l’ultima nucleosintesi nel nostro sistema solare da 4,5 a 5 miliardi anni fa. Se quell’evento ha prodotto uranio 238 potrebbe anche aver prodotto il plutonio 244, e parte di esso avrebbe potuto essere ancora presente sul nostro pianeta. La caccia al Pu 244 sulla Terra si era aperta.

Darleane Hoffman, da ottimo chimico sapeva bene che le proprietà redox del plutonio erano simili a quelle del cerio, un elemento dei lantanidi (terre rare) situati appena sopra agli attinidi (cui appartiene il plutonio) nella tavola periodica degli elementi. Questo la portò a cercare un luogo ricco di minerali contenenti cerio. Negli Stati Uniti la fonte più nota di minerali contenenti terre rare era all’epoca il Mountain Pass di California dove Hoffman si procurò il minerale, principalmente bastnasite, il cui componente principale è fluorocarbonato di cerio. Utilizzando procedimenti chimici standard su larga scala e piuttosto complicati di estrazione con solventi e cristallizzazione frazionata, nell’ipotesi basata sulle proprietà chimiche, che cerio e plutonio si sarebbero concentrati nel solvente, Hoffman e collaboratori riuscirono a purificare il campione di minerale fino a rilevare in esso la presenza dell’isotopo Pu 244 attraverso misure di spettrometria di massa, in concentrazione stimata di 1 parte su 1018 parti[3]. Il risultato fu pubblicato nel 1971 [2].

Successivamente Glen T. Seaborg[4] definì questa impresa “un tour de force sperimentale”.

Va ricordato che fra il 1952 e il 1960 Darleane Hoffman iniziò a crescere una famiglia, una figlia, Maureane nel 1957 e un figlio, Daryl nel 1959, continuando comunque attivamente il lavoro di ricerca.

Darleane Hoffman col marito e i due figli a Los Alamos nel 1974

Lavoro di ricerca che fece un altro importante passo avanti proprio nel 1971.

Hoffman stava continuando a cercare nuovi isotopi radioattivi di elementi pesanti nei campioni provenienti da test nucleari sotterranei. L’elemento più pesante che fu in grado di rilevare era il fermio 257[5], un attinide con numero atomico 100 e emivita di circa 100 giorni.

Il suo gruppo aveva isolato abbastanza isotopo per studiarne la fissione spontanea, ricontrollando i dati della frammentazione Hoffman fece una scoperta sorprendente. Una parte significativa dei nuclei di fermio 257 non si divideva in modo coerente con la teoria esistente, secondo la quale nella fissione il nucleo atomico si spacca in due nuclei diversi, non simmetrici. La fissione di questi nuclei di fermio produceva invece due frammenti simmetrici di massa uguale, quindi doveva esserci qualcosa di cui la teoria esistente non aveva tenuto conto. Quando Hoffman presentò questi risultati a una riunione dell’American Physical Society, i fisici l’ascoltarono con fare sprezzante. Pare che alcuni le abbiano detto con una risatina: “Bene, i chimici non sanno come misurare queste cose, è meglio che tu vada a casa a controllare i tuoi rivelatori”. Dice Hoffman [1]:

Pensavano che io, come chimico, dovevo aver fatto un errore.

Ma il gruppo a Los Alamos, insieme ai colleghi del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) confermarono presto i risultati.

Hoffman aveva scoperto l’importanza dei gusci nucleari nella fissione spontanea. Diversi anni prima era stato postulato che il nucleo atomico fosse costituito da gusci simili ai gusci degli elettroni.

Hoffman seguì questa ipotesi per chiarire il ruolo di questi gusci nucleari nella fissione spontanea degli isotopi del fermio. Hoffman e collaboratori identificarono diversi isotopi del fermio con diverso numero di neutroni nel nucleo. Riporta Hoffman [1]:

L’isotopo fermio 258 ha un tempo di emivita molto basso e può scindersi simmetricamente in due frammenti di massa uguale, entrambi consistenti di gusci nucleari di neutroni e protoni quasi pieni.

È stata una delle mie scoperte più importanti.

L’importanza dei gusci nucleari nei frammenti di fissione fu un notevole passo avanti nella comprensione della fissione spontanea, disse G. T. Seaborg quando commentò i risultati da Berkeley.

Nel 1975, Hoffman divenne una leader del settore di ricerca avente lo scopo di studiare la diffusione dei radionuclidi lontano dal sito dei test nucleari sotterranei. Il suo lavoro in questo progetto è stato un contributo fondamentale alla comprensione del comportamento dei radionuclidi nell’ambiente.

Durante gli anni ’70, Seaborg aveva sviluppato un crescente rispetto per il lavoro scientifico di Hoffman. Nel 1978, grazie a una borsa di ricerca Guggenheim, Seaborg la invitò a lavorare nel Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) da lui diretto. Hoffman accettò e rimase a lavorare a Bekeley per quasi un anno intero sulla fusione spontanea utilizzando il ciclotrone da 88 pollici disponibile all’LBNL.

Hoffman con la collaboratrice Lee al sincrotrone da 88, Berkeley 1979

Tornò a Los Alamos nel 1979, chiamata a dirigere la Divisione di chimica nucleare, prima donna alla guidare una divisione scientifica a Los Alamos. Anche se per un certo tempo ha provato a fare avanti e indietro fra Berkeley e Los Alamos, i suoi doveri amministrativi le ha lasciavano poco tempo per la propria ricerca e la situazione stava diventando sempre più difficile.

Nel 1982 Seaborg compiuti 70 anni sarebbe andato in pensione. Conoscendo il desiderio di Hoffman di continuare la sua ricerca, vide un’opportunità per attirarla al LBNL assicurando così una continuità per la chimica nucleare a Berkeley. Con l’aiuto di altri chimici nucleari del LBNL e dell’

University College di Berkeley, fu in grado di offrire a Hoffman una cattedra a pieno titolo allo University College e la leadership del gruppo di chimica nucleare e radiochimica del LBNL.

Incerta, chiese consiglio al marito Marvin che pare le abbia detto: “Saresti una pazza a rifiutare l’offerta.”

Nell’agosto del 1984, dopo 31 anni a Los Alamos, Darleane e Marvin fecero il grande passo di trasferirsi a Berkeley. Racconta Hoffman [1]:

Ero esitante, di certo non sono andata per sostituire Glenn Seaborg, nessuno poteva farlo, piuttosto ero molto devota alla mia divisione a Los Alamos, sentivo però che era in buone condizioni e che era giunto il momento di aiutare a educare la prossima generazione di studenti nel settore nucleare e radiochimico. E aggiunge: Ovviamente, ciò significava che dovevo rinnegare il voto che avevo fatto in gioventù di non insegnare mai! Ma negli anni ’80 c’erano pochissime donne professori nei dipartimenti di chimica delle principali università e ho sentito l’obbligo di aiutare a formare donne e uomini nel settore. Ero solo la seconda donna all’University College di Berkeley, arrivata poco dopo Judith Klinman, che in seguito divenne la prima donna Preside della Facoltà di Chimica.

In effetti, dall’arrivo di Hoffman a Berkeley altre quattro donne si aggiunsero al personale docente dell’University College e Darleane ne fu molto orgogliosa.

Hoffman è grata per gli anni in cui ha lavorato con Seaborg, morto nel 1999. Di lui dice [1]:

Era gentile, generoso e un meraviglioso mentore. Seaborg era alto un metro e settantacinque, io sono a malapena sopra 1,50. Preferiva le scale per partecipare alle riunioni nel campus ed era letteralmente difficile per me tenere il suo passo.

Darleane C. Hoffman e G.T. Seaborg

Insieme a Seaborg e a Albert Ghiorso hanno pubblicato il libro “The Transuranium People. The Inside Story” [3].

Una volta stabilitasi a Berkeley, Hoffman ha continuato il suo lavoro di individuazione degli isotopi di elementi transuranici. Continuò dapprima il lavoro sul fermio, poi ha contribuito alla caratterizzazione del bohrio (Bh), l’elemento 107, oltre a verificare l’esistenza di elementi più pesanti. Il suo gruppo ha anche confermato la scoperta nel 1974 dell’elemento 106, permettendo così che fosse chiamato Seaborgio (Sg) in onore di Glenn Seaborg.

Il gruppo di Hoffman è stato il primo a studiare la chimica in soluzione acquosa dell’elemento 105[6] . Tali studi sono stati condotti utilizzando un isotopo del 105 avente un’emivita di 34 secondi !.

Nel 1991 si ritirò dall’insegnamento attivo per aiutare a fondare il Seaborg Institute for Transactinium Science al LLNL, di cui è stata il primo direttore dal 1991-96. Nel 1997, il presidente Bill Clinton l’ha premiata con la National Medal of Science, la più alta onorificenza pubblica che uno scienziato può ricevere negli Stati Uniti. Nel 2000 ha ottenuto La Medaglia Priestley della American Chemical Society, la più prestigiosa onorificenza conferita da questa società. In precedenza, nel 1983 la stessa ACS le aveva assegnato il Premio per la Chimica Nucleare.

Hoffmann riceve la National Medal of Science, 1997

Ma l’infaticabile Darleane non si ferma, nel 2011 si reca a Oslo per partecipare a un Convegno in ricordo del centenario del Premio Nobel a Marie Curie dove parlò verso la fine della conferenza, dopo l’intervento della nipote della Curie, Helène. “Era un compito difficile perché Helène è un noto fisico nucleare francese, ma mi sono concentrata sulla lezione tenuta da Marie Curie in occasione del ricevimento del Nobel, in cui predisse l’uso della chimica per identificare nuovi elementi”.

Ma i coniugi Hoffman erano già stati in Norvegia nel 1964 con borse di studio postdottorato e vi rimasero per un anno. Visitarono anche l’antica casa del bisnonno di Darleane, di nazionalità norvegese. La figlia Marleane frequentò la prima elementare a Oslo, imparando un “norvegese di primo livello”. Nel 1991 Darleane Hoffman fu eletta membro della Norvegian Academy of Science and Letters.

Hoffman non è stata solo un modello per le donne che intendevano intraprendere la carriera scientifica ma ha lavorato con organizzazioni aventi lo scopo di incoraggiare le giovani donne allo studio delle scienze. Quando le è stato chiesto perché tanti importanti ricercatori nel nucleare sono state donne, Hoffman rispose: Era un campo nuovo, e poi le donne sono sempre in grado di assumere nuovi ruoli. Inoltre vi era una gerarchia meno consolidata e le donne incontravano meno ostacoli che in campi scientifici più tradizionali [1].

Oltre al riferimento [1] altre informazioni biografiche si trovano in SMALL-TOWN IOWA GIRL MAKES GOOD, http://pubs.acs.org/cen/hotarticles/cenear/032700/print/7813pries.html

 

Bibliografia

[1] D. Hoffman, Adventures in the nature of matter, Catalyst, 2011/2012, 6(2), 12-15.

[2] D.C. Hoffman, F.O. Lawrence, J.L. Mewherter, F.M. Rourke, Detection of Plutonium-244 in Nature., Nature, 1971, 234, 132–134.

[3] D. Hoffman, A. Ghiorso, G.T. Seaborg, The Transuranium Peole. The Inside Story., 2000, Imperial College Press, London, 2000.

[1] Terril è veramente un piccolissimo comune di circa 400 abitanti allora come oggi, con una scuola (elementare e media) e una chiesa, vedere la mappa satellitare:

https://www.google.it/maps/@43.3059332,-94.9782066,2299m/data=!3m1!1e3

[2] Dal 1960 Iowa State University of Science and Technology.

[3] Il procedimento utilizzato da Hoffman è in scala più ridotta, simile a quello che portò Marie Curie a isolare prima il polonio e poi il radio da tonnellate di pechblenda, un minerale contenente uranio, nel 1898. Del resto Hoffman afferma che fino da ragazza aveva avuto Marie Curie come modello di donna completamente realizzata [1].

[4] Glenn Theodore Seaborg (1912-1999) chimico statunitense di origine svedese, allievo di G.N. Lewis a Berkeley Premio Nobel per la chimica 1951 (insieme a E.M. McMillan e A.J. Porter Martin) con la motivazione: per le loro scoperte sulla chimica degli elementi transuranici.

[5] Il fermio, elemento transuranico artificiale radioattivo fu scoperto nel 1952 nei frammenti dell’esplosione della prima bomba nucleare all’idrogeno, dal gruppo di ricerca di Abert Ghiorso, scienziato statunitense che ha contribuito alla scoperta di molti elementi transuranici.

[6] All’epoca, 105 era conosciuto informalmente come hahnium (uno dei nomi proposti), ma in seguito fu ufficialmente chiamato dubnio.

Nulla si distrugge, tutto si trasforma.

In evidenza

Mauro Icardi

Nulla si distrugge, tutto si trasforma!Antoine-Laurent de Lavoisier

La vicenda relativa alla chiusura in Lombardia di un impianto destinato al trattamento di fanghi di depurazione destinati al riutilizzo agricolo, è il tipico esempio di una vicenda che, nel suo svolgersi mostra come ancora oggi si ricada nei medesimi errori. Errori di valutazione e di comprensione che riguardano un po’ tutti.

Vediamo di approfondire il problema. Partendo da un dato oggettivo, conosciuto da chi lavora nel settore, ma probabilmente meno da altri.

La depurazione di acque reflue è la chiusura del cerchio del ciclo idrico. Questo significa in poche parole che tutto quello che viene scaricato nelle acque che abbiamo usato deve subire un trattamento. Perché non è pensabile che le acque reflue possano essere scaricate nei fiumi o nei laghi, senza subire nessun tipo di trattamento. Questa perlomeno è la situazione dei paesi economicamente avanzati. Purtroppo non in tutti i paesi a livello mondiale le cose stanno in questo modo. Ma torniamo a concentrare l’attenzione, per comodità sulla situazione italiana.

Nel processo di depurazione di tipo biologico, i fanghi sono un normale ed inevitabile prodotto del trattamento di depurazione. E’ mediamente si può stimare che si producano 0,3 kg di sostanza secca per ogni kg di COD rimosso con umidità che può variare dal 75% all’85% In letteratura i dati possono essere variabili, ma è importante questo concetto.

Ricordo che il termine COD (dall’acronimo inglese Chemical Oxygen Demand) che in italiano può essere reso come domanda chimica di ossigeno, è la quantità di ossigeno( mg O2/lt) necessaria per l’ossidazione completa delle sostanze organiche e inorganiche contenute in un campione di acqua. Si associa al valore del BOD5 che è la misura che esprime la quantità di ossigeno necessaria per l’ossidazione biochimica delle sostanze organiche contenute in un’acqua da parte di microrganismi aerobici, già presenti oppure inoculati nel refluo. Il saggio del BOD5 si esegue in condizioni controllate (alla temperatura di 20°C tenendo il campione al buio, e misurando il consumo di ossigeno (mg O2/lt) dopo 5 giorni. Il rapporto COD/BOD è l’indice che misura la biodegradabilità di un refluo. Un rapporto tra i due parametri che abbia un valore di 1,9-2,5 indica una buona biodegradabilità. Rapporti con valori più alti indicano una minor presenza di sostanze biodegradabili, tipicamente quelle contenenti una maggior componente di scarichi di origine industriale.

Il fango ottenuto dal trattamento acque deve subire un trattamento che lo renda certamente stabilizzato ed igienizzato, un trattamento che sia economicamente sostenibile, e anche accettato socialmente.

Per meglio dire, il concetto che io ho sempre sostenuto personalmente, ma credo di non essere il solo, è che tutto quello che può far funzionare bene un impianto di trattamento acque reflue è la corretta progettazione e gestione della linea di trattamento fanghi. Adottando anche le nuove tecniche di riduzione della produzione degli stessi. Su questo blog ne ho scritto. Trattamenti di lisi termica, aumento della funzionalità dei digestori anaerobici sfruttando la possibilità della codigestione di matrici adatte (per esempio la Forsu che migliorando la funzionalità del digestore anaerobico, contestualmente riduce le quantità di fango da destinare al successivo trattamento di disidratazione.) Le possibilità tecniche esistono. Vanno valutate attentamente caso per caso.

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2015/05/15/trattamento-e-recupero-dei-fanghi-di-depurazione/

I fanghi concentrano i materiali e i composti che possono essere trattati in un trattamento biologico convenzionale. Sappiamo che la diffusione di composti refrattari a questo tipo di trattamento convenzionale può innescare situazioni di criticità. Quindi parallelamente alla gestione e alla progettazione corretta del comparto fanghi, vanno potenziati i sistemi di trattamento terziario. Sistema di solito presente negli impianti di grandi potenzialità e solitamente assenti in quelli di piccoli (potenzialità intorno 5000 abitanti equivalenti). Come si nota i problemi sono sempre collegati in serie. Non aiutano in questo senso molti articoli di stampa generalista che parlano dei fiumi di cocaina o dei metaboliti di farmaci nei fiumi italiani. Occorre fare un ragionamento un po’ più critico sul perché sono finiti lì. Per esempio far notare che su un totale di 75 milioni di abitanti equivalenti effettivi serviti, solo 50 milioni sono quelli che hanno un trattamento terziario (66%). Se ragioniamo sul numero di impianti la percentuale scende addirittura al 19%, cioè 2309 impianti dotati di trattamento terziario su 17897, dato che fa riferimento al territorio nazionale, dati istat 2015. E’ un trattamento terziario potrebbe semplicemente essere, nella realtà una semplice disinfezione finale, anche se dal punto di vista tecnico non sarebbe ovviamente corretto.

Tornando ai fanghi, questi una volta usciti dal depuratore e disidratati diventano rifiuti, a meno che non abbiano caratteristiche tali da renderne idoneo l’utilizzo in agricoltura.

La normativa italiana fa ancora riferimento al decreto legislativo 99 del 1992. Decreto ormai invecchiato e che necessiterebbe di una nuova versione. Il decreto per valutare l’idoneità dei fanghi all’utilizzo agronomico concentra l’attenzione solo sui metalli pesanti dando limiti per la concentrazione dei metalli pesanti. Vista l’attenzione ovviamente doverosa sui nuovi inquinanti la Regione Lombardia ha per esempio introdotto una normativa maggiormente strutturata che prevede i controlli analitici della qualità dei fanghi in funzione della potenzialità in abitanti equivalenti degli impianti che li hanno prodotti, inserendo tra i parametri da determinare anche gli idrocarburi policiclici aromatici, oltre ai più consueti azoto e fosforo totale, che ne caratterizzano la possibilità di utilizzo agronomico. Sulla base di queste caratterizzazioni ha stabilito tre diverse classi di caratterizzazione (fanghi di alta qualità, fanghi idonei, e non idonei). Questo è un primo passo.

Ma non basta. Tornando alla vicenda dell’azienda incriminata per traffico illecito di rifiuti, è doveroso ricordare come in Italia troppo spesso il caos normativo porti alla tentazione di utilizzare e smaltire rifiuti illegalmente. Triste pensare che spesso il business del fango sia più redditizio di quello degli stupefacenti. E che dove le istituzioni sono distratte o assenti prospera la criminalità, che riempie un vuoto.

Tornando a temi meno tristi e più tecnici, occorrerebbe che gli investimenti da destinare al ciclo idrico nel complesso non fossero ulteriormente procrastinati o rimandati. Investimenti che dovrebbero comprendere anche una quota destinata alla ricerca. Sugli inquinanti persistenti, sui loro effetti su salute ed ecosistema. Ricerca che dovrebbe necessariamente interfacciarsi in maniera imprescindibile con i gestori degli impianti. Non ultima la necessità di inserire l’educazione idrica anche nelle scuole elementari. Educazione che non dovrebbe limitare i suoi temi soltanto nel doveroso intento di insegnare come si possa e si debba risparmiare l’acqua. Ma che dovrebbe anche insegnare i concetti di base della depurazione delle acque.

Un piccolo aiuto potrebbe venire anche dall’informazione. Che dovrebbe cercare meno il sensazionalismo e più la correttezza informativa tecnico scientifica. Viviamo nel periodo di dissipazione della realtà oggettiva, delle fake news, problema ritenuto critico anche dal World Economic Forum.

E’ doveroso segnalare i problemi, ma anche indicare le soluzioni possibili e le scelte che si prospettano. I fanghi non possono sparire per magia, come vuol suggerire il titolo. Possono essere ridotti, gestiti con attenzione e rigorosità. Ma se non destinati all’uso agricolo, che può effettivamente far storcere il naso a molti, le alternative sono discarica, riutilizzo per laterizi o incenerimento. E francamente non so quante persone di un pubblico generalista gradirebbero una qualunque di queste soluzioni.

E a volte mi piacerebbe che la parola fosse maggiormente lasciata a ricercatori o tecnici. Che possano ricordare ccome tutto si trasformi e non si distrugga, magari ricordandolo ai distratti, o a chi lo aveva studiato ed ora lo ha dimenticato.

Si veda anche:

http://www.de-gustare.it/fanghi-agricoltura-solito-caos-allitaliana/

https://www.ilgiorno.it/lodi/cronaca/fanghi-agricoltura-1.3505437

https://www.ilcittadino.it/cronaca/2017/03/17/inchiesta-fanghi-chiesto-il-processo-per-12-persone/UF2ldivngd1z4rjeRP9ix3/index.html

Oggi 25 aprile non ho testi.

In evidenza

Claudio Della Volpe

Non ho testi da pubblicare; eh si capita che il ritmo si rallenti, che le parole si fermino; e allora ci si rivolge al passato, ci si ferma a pensare .

Voglio ricordarvi qui due brevi poesie del nostro indimenticato cantore, Primo Levi; la prima la conoscete certamente è quella celeberrima, Shemà:

Ne trovate facilmente il testo completo, scritta il 10 gennaio 1946:

Voi che vivete sicuri
Nelle vostre tiepide case
Voi che trovate tornando a sera
Il cibo caldo e visi amici:
Considerate se questo è un uomo
Che lavora nel fango
Che non conosce pace
Che lotta per mezzo pane
Che muore per un sì o per un no.
Considerate se questa è una donna,
Senza capelli e senza nome
Senza più forza di ricordare
Vuoti gli occhi e freddo il grembo
Come una rana d’inverno.
Meditate che questo è stato:
Vi comando queste parole.
Scolpitele nel vostro cuore
Stando in casa andando per via,
Coricandovi alzandovi;
Ripetetele ai vostri figli.
O vi si sfaccia la casa,
La malattia vi impedisca,
I vostri nati torcano il viso da voi.
10 gennaio 1946

E’ la poesia della denuncia e dell’orrore, scritta nell’immediato del ritorno, piena di patos.

Ce n’è poi una seconda che sempre ha come titolo una parola ebraica, Bereshid, nel principio, la prima parola della sacra scrittura una poesia che Levi scrisse nel 1970 , in occasione della pubblicazione su Scientific American di un articolo sul Big Bang; stavolta sono passati 25 anni dall’orrore e piano piano l’occhio del poeta riesce a staccarsi da quel ricordo e ad ammirare la bellezze e la grandezza della natura; un inno materialistico ma pieno di amore per la natura, per la grandiosa immagine del Big Bang origine di tutto ciò che conosciamo.

Dunque l’alfa e l’omega, dall’orrore umano allo splendore maestoso dell’Universo.

Anche di questa si trova il testo su molte pagine web e dunque non temo di ripubblicarla qui (comunque mi scuso se sto violando una qualche regola), ma come si fa a limitare una poesia con la P maiuscola di un autore che è nel cuore di noi tutti?

 

Fratelli umani a cui è lungo un anno
Un secolo un venerando traguardo,
Affaticati per il vostro pane,
Stanchi, iracondi, illusi, malati, persi;
Udite, e vi sia consolazione e scherno:
Venti miliardi d’anni prima d’ora,
Splendido, librato nello spazio e nel tempo,
Era un globo di fiamma, solitario, eterno,
Nostro padre comune e nostro carnefice
Ed esplose, ed ogni mutamento prese inizio.
Ancora, di quest’una catastrofe rovescia
L’eco tenue risuona dagli ultimi confini.
Da quell’unico spasimo tutto è nato
Lo stesso abisso che ci avvolge e ci sfida,
Lo stesso tempo che ci partorisce e travolge,
Ogni cosa che ognuno ha pensato,
Gli occhi di ogni donna che abbiamo amato,
E mille e mille soli, e questa
Mano che scrive.

 

Levi scrive di tanto in tanto come poeta, “ ad ora incerta” , come titola la sua prima raccolta; e anche noi lo seguiamo in momenti incerti come questi che viviamo.

https://phys.org/news/2015-02-big-quantum-equation-universe.html

Emergenza in Veneto.

In evidenza

Mauro Icardi.

Una delle cose che più mi fanno pensare è la gran massa di informazioni dalle quali siamo costantemente bombardati. Molte a mio personale parere francamente inutili (penso a quelle di gossip e moda).

Altre sono rilanciate dai quotidiani e dagli organi di informazione, ma decisamente quasi sottotraccia, mentre meriterebbero maggior attenzione.

La notizia invece sparita troppo presto dai media è relativa ad un problema di cui si è scritto su questo blog. Il problema della contaminazione da PFAS nelle acque destinate al consumo umano in alcune zone del Veneto. Nel mese di Marzo il Consiglio dei ministri ha dichiarato lo stato di emergenza per i Pfas in Veneto, con la contestuale nomina di un commissario.

La situazione, nota da tempo, almeno dal 2013, non si è riuscita a risolvere se non con una delibera di emergenza. E su questo vorrei ovviamente riflettere. Le province interessate sono tre, Vicenza, Verona, e Padova, area dove la popolazione residente ammonta ad oltre 350.000 persone. L’inquinamento riguarda l’acquifero della valle dell’Agno e il sistema delle risorgive di media pianura. La delibera di emergenza stanzia fondi per 56 milioni di euro, che vanno a sommarsi a quanto già stanziato dalla Regione Veneto.

L’origine della contaminazione era stata a suo tempo individuata negli scarichi di un’azienda della zona, la MIteni di Trissino. Tale conclusione è stata ribadita in due differenti relazioni della commissione parlamentare di inchiesta sui rifiuti, pubblicate a distanza di un anno (8 Febbraio 2017-14 Febbraio 2018),riportanti le conclusioni di studi dell’IRSA-CNR e di verifiche dell’Arpa. L’azienda è stata identificata come sito potenzialmente contaminato e quindi ha iniziato nel Novembre 2013 la messa in opera di un piano per la realizzazione di piezometri per il controllo delle acque di falda, verifiche della qualità ambientale dei terreni e la messa in sicurezza del sito. L’Arpa Veneto ha effettuato verifiche sulla presenza di PFAS sia sulle acque superficiali , sia su quelle reflue. Si sono riscontrate concentrazioni elevate di PFAS anche a monte dei collettori di acque reflue che recapitano nei corsi d’acqua superficiali, a causa della particolare complessità e conformazione del sistema idrico della zona. A seguito della pubblicazione di questi dati da parte di Arpa l’azienda ha rilasciato una dichiarazione nella quale, come già in passato si ritiene se non estranea, quantomeno non l’unica responsabile dello stato di inquinamento della zona.

Permangono in ogni caso alcune questioni fondamentali: la necessità di un controllo capillare del territorio e del suolo. Controllo che deve essere effettuato anche preventivamente. Inquinare il suolo significa un rischio di compromissione delle acque di falda. Situazione non nuova. Quindi occorre porre attenzione sulla prevenzione di questo tipo di inquinamento. Le fonti inquinanti possono continuare ad emettere per lunghi periodi di tempo. I siti contaminati su larga scala sono il risultato e l’eredità di impatti antropici del passato che persistono ancora oggi, come i siti industriali e le aree portuali, dove può essere difficile se non impossibile ripristinare lo stato naturale delle aree interessate con le tecnologie attuali o con un dispendio di risorse ed energie sostenibile. Su questo una riflessione è necessaria.

Altro problema riguarda l’industria chimica che dovrà rivedere i propri processi produttivi. Questo comporterà ovviamente uno sforzo notevole. La questione PFAS in Veneto è la famigerata punta di un iceberg che riguarda tutti i composti chimici biorefrattari. In passato abbiamo sintetizzato molecole durature, indistruttibili. Ci sono servite per innumerevoli usi. Possiamo imparare dal passato. Così come per i tensioattivi, anche per i PFAS le industrie statunitensi e giapponesi hanno fatto uscire dal mercato le molecole di PFAS a lunga catena, ritenute più tossiche e più stabili, e quindi meno degradabili. Una singolare analogia con quanto già avvenuto negli anni 70 per i tensioattivi. Per fare questo è stata importante la sinergia con l’EPA l’agenzia di protezione ambientale degli Usa. Purtroppo la presidenza Trump ha ridotto i fondi all’agenzia statunitense. Tagliati i fondi di 2,6 miliardi di dollari, dimezzato il settore di ricerca, cancellato il Chemical Safety Board per le indagini sugli incidenti nelle raffinerie e in altri impianti industriali. Un programma di rara miopia. Il problema della contaminazione da PFAS investe non solo il Veneto, ma buona parte degli Stati Uniti dove questo tipo di contaminazione riguarda circa 6 milioni di persone. E’ auspicabile che quanto prima questi composti siano normati su indicazioni provenienti dall’OMS e vengano ricercati usualmente. Sarebbe un importante primo passo. La stessa commissione parlamentare italiana, in chiusura della relazione invita a definire in modo completo la fissazione di limiti allo scarico per tutte le matrici ambientali, e per ogni tipo di molecola appartenente alla categoria dei PFAS.

Attualmente un limite di concentrazione univoco non esiste. Per i soli PFOA e PFOAS l’EPA (Environmental Protection Agency) ha stabilito, per le acque destinate al consumo umano una valore limite di 70 ng/lt. In Veneto il limite è fissato 90, e in Svezia sempre 90 ma riferito alla alla somma di undici PFAS (PFBS, PFHxS, PFOS, 6:2 FTS, PFBA, PFpeA, PFHxA, PFHpA, PFOA, PFNA, PFDA). Per quanto riguarda gli studi sulla tossicità di questi composti rimane il problema che gli effetti sulla salute variano con la specie e sono difficili da isolare negli studi sugli esseri umani. Per ora viene indicato il possibile nesso di causalità tra l’esposizione a PFAS e l’insorgenza di patologie quali alcuni tipi di tumore, disordini del sistema endocrino, problemi della fertilità, problemi cardiovascolari. Il che deve indurre un ovvio principio di precauzione . E sarebbe auspicabile (ma forse aleatorio) che le aziende si occupassero con maggior attenzione degli impatti ambientali che provocano. L’azienda moderna dovrebbe avere una attenzione sostanziale agli aspetti etici del proprio modo di operare. A mio parere questo dovrebbe essere uno dei punti distintivi delle aziende moderne.

Rimane poi sempre attuale la necessità di informare la pubblica opinione, rendendola consapevole che anche le scelte personali di ognuno di noi posso influire nel determinare quello che veramente vogliamo per il futuro del nostro ambiente. E per capirlo bisogna anche fare uno sforzo costante di informazione e di conoscenza di base, su concetti tecnici e scientifici. Capiti o ripassati alcuni concetti di base dovrebbe essere più agevole rendersi conto della necessità di modificare i nostri stili di vita.

L’ultimo appello che ultimamente spesso rivolgo, riguarda la collaborazione che le il pensiero tecnico-scientifico deve riallacciare con quello umanistico.

Non riesco a vedere nessuna logica razionale nel chiudere gli occhi, o nel rimuovere i problemi che si stanno ponendo alla nostra attenzione, e che vengono ostinatamente negati o rimossi.

Non vedo niente di razionale né di positivo quando si creano miti consolatori. Quando l’acqua scarseggia, oppure diventa di fatto imbevibile si resiste due giorni. Al terzo giorno bisogna andare da un’altra parte.

Eppure di acqua, di guerre per l’acqua, di scarsità e inquinamento sentiamo parlare da decenni.

Mi piacerebbe che su queste questioni fondamentali si avesse almeno l’accortezza di non banalizzare, né sottovalutare. Gli investimenti sulle reti idriche, sui depuratori, sui laboratori, sull’adeguamento degli impianti esistenti non sono ulteriormente rimandabili. Fermo restando che l’acqua sia un bene indispensabile per la vita umana, e non si debba ridurre ad essere un bene di consumo, su cui creare profitti senza considerare l’aspetto ecologico e sociale della questione, non è pensabile che per esempio il problema della dispersione sulle reti idriche in Italia si trascini da decenni senza trovare una soluzione pratica.

Altri post sul tema:

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/12/08/questione-pfas-ovvero-larte-di-spostare-il-problema/

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/05/05/inquinamento-da-pfas-in-veneto-riflessioni/

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/07/14/smontare-i-mattoncini/

Link utili per approfondire.

https://www.certifico.com/categorie/274-news/5911-delibera-del-consiglio-dei-ministri-21-marzo-2018?tmpl=component&page=

(Delibera consiglio die ministri 21 Marzo 2018)

http://www.veronasera.it/cronaca/pfas-miteni-commenta-dati-arpav-9-aprile-2018.html

http://www.quotidianosanita.it/allegati/allegato5940771.pdf (Relazione commissione parlamentare)

http://www.arpa.veneto.it/arpav/pagine-generiche/documenti/Relazione%20PFAS_2013_2016.pdf/view?searchterm=pfas (Relazione Arpa Veneto Acque reflue)

http://www.arpa.veneto.it/temi-ambientali/acqua/file-e-allegati/documenti/acque-interne/pfas/PFAS_AcqueSup_2015_2016.pdf/view?searchterm=pfas

(Relazione Arpa Veneto su PFAS in acque superficiali)

Charles Schimdt “Acqua non Potabile” Le Scienze ed. Italiana Giugno 2017

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4187289/

(Changing Interpretation of Human Health Risks from Perfluorinated Compounds )

Una storia islandese.

In evidenza

Claudio Della Volpe.

Il mio personale interesse per l’Islanda è cominciato quando mia sorella Irene (che fra parentesi mi batteva sistematicamente a scacchi) ha fatto la sua mossa del cavallo e mi ha regalato, a uno dei miei compleanni, il primo libro giallo di Arnaldur Indriðason; da allora il mio interesse per questa isola lontana e misteriosa è cresciuto e mi sono anche letto quasi tutti i libri di Indridason, che consiglio anche a voi. Nel frattempo mia sorella ci è andata a vedere le balene. Io invece, che pur essendo un ciclista, sono tendenzialmente più sedentario, ho approfondito le questioni islandesi; ed ho trovato una storia che mi ha fatto molto riflettere.

L’Islanda è una isola di 103mila kmq, situata nel Nord Atlantico, riscaldata, oltre che dai vulcani, che ne hanno generato il territorio negli ultimi 20 milioni di anni (terra giovanissima quindi) anche da un (per ora) favorevole contributo della Corrente del Golfo; attualmente abitata da poche centinaia di migliaia di persone (340.000) con una economia sostanzialmente limitata (fra l’altro produce anche alluminio e cloro e li esporta), ha un territorio coperto per il 10% di ghiacci ed una agricoltura esercitata in avverse condizioni climatiche; ma non solo.      

Quando alla fine del 1 millenio dC (ufficialmente dopo l’874dC) i Vichingi scoprirono e colonizzarono l’isola, questa era ricoperta da una foresta di betulle per circa il 25-40% (per un approfondimento del tema si veda: http://www.nabohome.org/postgraduates/theses/nt/NT_PhD_thesis.pdf). Al momento le foreste la ricoprono solo per meno di un decimo di questa superficie e per i tre quinti sono foreste di betulle; questo nonostante un imponente contributo artificiale: dal 1950 gli islandesi piantano più alberi di quasi tutti al mondo, ma le foreste sono cresciute tutto sommato di poco, non è facile farle riscrescere dopo averle distrutte. Anche se gli islandesi sembrano tipi tenaci.
In questa foto, scattata attorno al 1910 in uno dei siti dove oggi si sviluppa un parco nazionale, si vede quello che allora quasi certamente era il più alto albero di Islanda. Foto: Skógræktin/CE Flensborg.

Quando si racconta la storia umana raramente si tiene conto del potenziale distruttivo che pochi individui possono avere in certi contesti delicati; in poco meno di tre secoli una popolazione vichinga stimata in al massimo qualche decina di migliaia di persone rase al suolo l’intera foresta islandese. Essi erano pastori, contadini e pescatori; le loro pecore volevano spazio di pastura ed erano ghiotte delle piantine del principale albero dell’isola, la betulla.

Considerate le zone verde scuro di questa immagine, che rappresentano una stima minimale.
Nel “Libro degli islandesi” una cronistoria della colonizzazione dell’Islanda scritto nel primo 12°secolo, Ari Thorgilsson scriveva che “in quei giorni (NdT ossia prima dell’avvento dei Vichinghi), l’Islanda era coperta di boschi dalle montagne alle spiagge”. A ulteriore riprova di ciò, nel 1300 la chiesa islandese nei suoi documenti riconosceva un particolare valore agli ormai rari territori alberati in terra d’Islanda.
Nella pagina web del servizio forestale islandese http://www.skogur.is/english/forestry-in-a-treeless-land/ si cita un articolo del 2004 che dice:
Fra le prime cose che un visitatore nota usualmente in Islanda ci sono che fa più freddo del paese da cui viene e che mancano le foreste nel paesaggio. Logicamente egli connnette questi due fatti ed arriva alla conclusione che l’Islanda è troppo fredda per le foreste. Questa impressione è spesso rinforzata quando egli vede le “foreste” di betulle spontanee che sono basse e deformi. Comunque oltre un secolo di afforestazione ha dimostrato che questo non è vero, che è l’uso passato del territorio e non il clima a spiegare il paesaggio privo di alberi. Di fatti le foreste crescono in Islanda come in qualunque altro paese del mondo laddove costituiscano una delle maggiori industrie.
La situazione attuale è questa, considerate sempre le ormai rare aree verde scuro:

Indubbiamente la cosa non è stata inusuale nella storia umana, ma in Islanda la deforestazione fu particolarmente grave in quanto la foresta aveva solo alberi di betulla, che, data la voracità verso i loro germogli da parte di pecore e capre, non poterono nemmeno ricrescere dopo l’abbattimento.
La conseguenza di ciò è il paesaggio islandese attuale, un paesaggio in ampia parte desertico pur in presenza di forti precipitazioni; queste e il vento portano via il terreno e rendono dunque impossibile la rinascita delle piante, la deforestazione ha condotto alla desertificazione pur in presenza di acqua e di tutti gli elementi fondamentali della vita contenuti in abbondanza nella roccia vulcanica: un ossimoro, un “deserto bagnato”; che ha reso possibili, pensate un po’, le tempeste di sabbia al circolo polare artico! Si tratta in effetti di un meccanismo di retroazione positiva: la riduzione della primitiva copertura forestale e il continuo attacco da parte delle specie che pascolano e degli uomini che le supportano riduce la possibilità della sua ricrescita, e dunque meno piante ora, meno piante in futuro, fino alla loro scomparsa: il terreno non è una miscela di nutrienti, ma una struttura dinamica, ricca di sostanze organiche e di esseri viventi che ci vivono, insomma è a sua volta una struttura viva (senza fare vitalismo)!
E’ anche un esempio di come i sistemi complessi siano contro-intuitivi.

Cosa hanno fatto gli islandesi moderni per contrastare il fenomeno?
Beh anzitutto si sono resi conto della situazione solo alla fine del XIX secolo. Nel 1882, dopo una tempesta di sabbia particolarmente devastante a est di Reykjavík, il governo decise che la riforestazione e la conservazione del suolo dovevano diventare una priorità.
La sede del Servizio di Conservazione del suolo è stata posta a Gunnarsholt, ad un centinaio di chilometri da Reykjavik, in una fattoria che nel 1882 fu messa in ginocchio da una terribile tempesta di sabbia che sconvolse tutta l’area ad est della capitale. La fattoria e tutto quello che la attorniava fu sepolto dalla sabbia, centinaia di pecore morirono, la vegetazione scomparve e un lago vicino venne completamente riempito dalla polvere.
Gli islandesi hanno iniziato una serie di politiche di riforestazione che però sono culminate solo dopo il 1950; nella seconda metà del XX secolo è iniziata una riforestazione che prosegue al ritmo di alcuni milioni di alberi all’anno; tuttavia questo corrisponde solo a qualche migliaio di ettari all’anno e dunque in totale solo lo 0.5% del territorio nazionale è stato riforestato finora.Tuttavia gli islandesi hanno un collaboratore naturale che è molto utile nel preparare il suolo alla riforestazione introducendo in esso le componenti azotate necessarie: il lupino dell’Alaska (Lupinus nootkatensis) di un luminoso colore viola-azzurro.

La storia di questo lupino e dei benefici e dei conflitti che ha generato sono raccontati su Internazionale (p. 50 Internazionale 1251 | 13 aprile 2018) Invasione viola da Egill Bjarnason.
Lupinus nootkatensis è una pianta pioniera che serve appunto alla colonizzazione dei terreni abbandonati e impoveriti e che è capace come tutte le leguminose di catturare l’azoto atmosferico tramite i batteri del genere Rhizobium che vivono sulle sue radici; per questo motivo negli anni 40 il servizio di conservazione del suolo la scelse come pianta pioniera da usare sui territori da rimboschire il cui suolo presentava gli aspetti deteriorati del terreno sul quale di solito il lupino dell’Alaska attecchisce. L’uso del lupino prepara il suolo arricchendolo di composti azotati e quando, dopo qualche anno, la situazione è sufficientemente migliorata possono spontaneamente subentrare altre specie.
Il progetto di seminarlo nel deserto di lava nera a Nord Est, Holasandur (The Sand of Hills) un deserto fra Husavik ed il lago Myvatn è un progetto umano.

Nell’Holasandur che è attualmente un deserto di 130kmq di sabbia nera le forze distruttive dell’uomo e della Natura hanno giocato per 300 anni riducendolo come è mentre tutto attorno c’è suolo buono e terra fertile. E’ un deserto a qualche centinaio di metri di quota, un “deserto bagnato” sul quale agisce ora un progetto di rimboschimento finanziato dalla vendita di buste di plastica, e che prevede che milioni di semi di lupino siano sistemati colà senza altra azione, senza usare concimi di alcun genere; su uno spazio così ampio e con quelle condizioni atmosferiche il costo dei metodi tradizionali di rimboschimento che prevederebbero concimi di sintesi sarebbe del tutto insopportabile. Comunque è alto anche il costo del metodo di piantare semi di lupino dell’Alaska.
http://www.diamondringroad.com/holasandur.html
Ovviamente il deserto è diventato una attrazione come è, viene visitato da migliaia di persone ed, a torto o a ragione, è una delle attrazioni dell’Islanda moderna, è entrato nella sua cultura profondamente. Ma è giusto lasciarlo così?
La fase di ricostruzione del suolo dura da 15 a 35 anni, durante i quali zone crescenti di territorio vengono letteralmente invase dal lupino; il lupino, anche grazie ai cambiamenti climatici prospera più del dovuto anche dove sarebbe stato inimmaginabile vederlo crescere.
Nel suo lavoro di rimboschimento il servizio statale addetto usa varie piante anche indigene, ma ha scelto l’aiuto fin dal 1940 di questa pianta “estera”. Il Nootka lupin (Lupinus nootkatensins), viene usato in modo crescente in questo progetto nazionale di rimboschimento. Il lupino è una pianta aggressiva , forma strutture dense e compatte e può dominare le altre vegetazioni per 15-35 anni riducendone la ricchezza in specie. Solo quando il terreno cambia il lupino si ritrae consentendo la colonizzazione di altre specie e col tempo la crescita di alberi ne ridurrà lo sviluppo togliendogli letteralmente il sole. E’ sicuramente una pianta efficace ma la sua forza è imprevista; aiutato dai cambiamenti climatici certamente il lupino ha effetti inaspettati che devono essere attentamente gestiti. Come racconta l’articolo di Internazionale la situazione è dinamica; ci sono città dell’Est dell’Islanda che forniscono gratuitamente strumenti per estirpare il lupino mentre in altre zone, soprattutto ad Ovest avviene il contrario; ci sono coloro che amano incondizionatamente il lupino valutando che possa aiutare a rimboschire l’isola islandese una volta verde e ci sono quelli che difendono lo status quo che dopo tutto ha un suo fascino (anche se perverso!).
Voi cosa ne dite?

https://www.nytimes.com/interactive/2017/10/20/climate/iceland-trees-reforestation.html
Rimboschimento islandese: una sfida difficile.
Per approfondire:
http://www.skogur.is/english/history-of-icelands-forests-for-kids/
https://www.cbd.int/doc/world/is/is-nr-01-en.pdf