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BLOG: LA CHIMICA E LA SOCIETA'

Syndicate content La Chimica e la Società
Nell’Antropocene, l’epoca geologica attuale fortemente caratterizzata dalle attività dell’uomo, la Chimica ha il compito di custodire il pianeta e aiutare a ridurre le diseguaglianze mediante l’uso delle energie rinnovabili e dell’economia circolare.
Updated: 2 weeks 1 day ago

Qualche considerazione sui cosidetti “termovalorizzatori”.1.

12 September, 2022 - 10:55

Claudio Della Volpe

Premetto che questo non è un trattato sul tema ma un breve post e dunque non potrà essere esaustivo ma solo indicare alcuni punti. Eventualmente continuerò ad occuparmi del tema in altri post.

Le parole sono pietre e spesso la scelta di un termine implica tutta una serie di contenuti che però non appaiono subito chiari.

A me questo appare il caso del termovalorizzatore, ossia un impianto di incenerimento dei rifiuti a carattere “organico” in senso chimico, ossia basati su scheletri di carbonio. Ci sono due categorie di rifiuti di questo tipo, quelli propriamente organici, biologici insomma e quelli di plastica che ne rappresentano la assoluta maggioranza.

I tipici termovalorizzatori sono alimentati non tanto con combustibile “secco” generico quanto con il cosiddetto CDR, combustibile-derivato-da-rifiuto, ossia un tipo di rifiuto solido ottimizzato per la combustione in termovalorizzatore e in cui la componente di eteroatomi come cloro o fluoro è ridotta ed anche quella puramente biologica. La riduzione degli eteroatomi serve a ridurre la formazione di acidi inorganici aggressivi che renderebbero molto più impegnativa e costosa la combustione e le operazioni di filtraggio di fumi e polvere.

Il Combustibile derivato dai rifiuti (CDR) è un combustibile ottenuto dal trattamento chimico-fisico dei rifiuti solidi urbani che consente di ottenere energia dai rifiuti. Il combustibile derivato dai rifiuti è conosciuto anche con la sigla inglese RDF (Refuse Derived Fuel). Il CDR è composto essenzialmente da materie derivate dal petrolio (plastica, gomma, ecc.). Si ottiene eliminando le frazioni organiche e gli elementi non combustibili dai rifiuti. Al termine del trattamento il CDR viene sistemato in blocchi cilindrici, denominati ecoballe, e consegnato per l’incenerimento finale ai termovalorizzatori.

Questo tipo di cernita (che ha a sua volta un costo energetico) va considerata nel quadro del bilancio complessivo di energia.

La produzione della plastica dal petrolio è una operazione energeticamente intensiva; da un “compito in classe” di uno studente di Stanford (ma si possono trovare altre fonti di letteratura) ricaviamo che una tipica plastica come il PET costa in termini produttivi (petrolio ed operazioni conseguenti incluso il trasporto) qualcosa come 100MJ per chilogrammo; a fronte di questo costo sta il contenuto entalpico, ossia ottenibile dalla mera combustione del materiale, che è espressa nella tabella seguente:

Combustione delle materie plastiche e sua inibizione

La differenza fra i due dati mostra che la pretesa termovalorizzazione è un imbroglio dal punto di vista termodinamico, in quanto la plastica che bruciamo ci è costata per la sua produzione più del doppio dell’energia che ne ricaveremo, (come vedete nessuna produce più di 46.5 MJ/kg); in questo senso la sua combustione è un ben misero risultato anche perché, come sappiamo bene dalla termodinamica la trasformazione del calore in energia elettrica anche nelle migliori condizioni ottenibili è dell’ordine della metà; se ne conclude che con la “termovalorizzazione” recuperiamo la metà della metà, circa ¼ (un quarto) dell’energia che abbiamo speso per produrre la plastica dal petrolio.

Aggiungiamo un altro dato, sia pure approssimato: per quanto tempo l’abbiamo usata questa benedetta plastica? In genere se si escludono appunto prodotti come il PVC che sono a lunga vita (una finestra in PVC dura molti decenni) ma non sono bruciabili almeno non in un comune inceneritore a causa della estesa formazione di HCl, la vita media di un oggetto in plastica è breve; non sono stato in grado di trovare stime affidabili e complete, ma la stima corrente è inferiore all’anno.

Ne segue che di fatto la combustione della plastica è una sorta di combustione di petrolio “differita”  ed a bassissima efficienza che non è esente dai problemi generali della combustione di petrolio, ossia da quelli climatici su cui torneremo fra un momento.

Analizziamo il momento della combustione vera e propria. E’ un processo che noi uomini usiamo da oltre un milione di anni (lo usavano già i nostri progenitori della specie Homo, noi lo facciamo da quando esistiamo, circa 200mila anni) e che è stato profondamente ottimizzato.

Su questa fase dobbiamo dare torto al senso comune: è possibile con opportuni accorgimenti, a partire dalla cernita delle ecoballe (e quindi escludendo una parte dei rifiuti pur bruciabili) e dalla costanza della loro composizione come da tutti i metodi di filtraggio e di abbattimento, ottenere dagli impianti migliori, come quello di Acerra per esempio, emissioni ben al di sotto dei limiti di legge e dunque esenti da problemi ambientali.

Esistono numerosi lavori nel merito, per Acerra c’è un corposo libretto del CNR che ha studiato l’impianto già nel 2016, per esempio.

Ma su questo ho una prova inoppugnabile che è nel mio caso “di famiglia”, per così dire. Ho un cugino che ha fatto il veterinario della ASL Na2Nord; e che dopo la pensione essendo un appassionato di api da sempre ed un esperto da molti anni di api è stato coinvolto in uno studio che è stato poi pubblicato (dalla Regione Campania, nella rivista della ASLNa2Nord 2020); Patrizio Catalano ha allevato un bel po’ di api nel recinto del termovalorizzatore; le api sono libere di muoversi in tutto il territorio circostante e di ricavarne il loro miele, la cera e tutti i prodotti tipici della loro attività; questi prodotti sono stati studiati e analizzati per parecchio tempo da enti terzi, insieme alle api defunte e NON MOSTRANO alcuna criticità; ne segue che per quanto concerne gli effetti diretti dell’impianto sull’ambiente circostante un indicatore sensibile come le api, che sono un classico della bioanalisi ambientale, provano che non ci sono emissioni nocive.

Oggi il termovalorizzatore regala il miele prodotto da queste api ai visitatori, come anche il pepe rosa che nasce e cresce nel cortile interno dell’impianto, arricchendolo col suo forte profumo.

Insomma se si usano i migliori sistemi di combustione e di controllo delle emissioni bruciare le ecoballe si può senza inquinare l’aria. Per converso il territorio su cui si è bruciato liberamente e si è inquinato terribilmente (la cosiddetta “terra dei fuochi”, che non è così lontana da Acerra) la situazione si rovescia, lì l’inquinamento e gli effetti sulle api sono palesi.

Conclusione il termovalorizzatore se condotto bene può non inquinare l’aria.

Procediamo ancora; la combustione produce non solo fumi e gas ma anche ceneri; in questo caso la massa delle ceneri varia fra il 20 e il 30% della massa del combustibile usato; non è una percentuale trascurabile; a causa della sua composizione tuttavia il suo VOLUME è parecchio inferiore (le ceneri sono costituite da ossidi di metalli residui essenzialmente a partire da sodio e potassio a finire agli eventuali metalli pesanti presenti nella plastica e dunque hanno una densità molto più alta dei rifiuti); inoltre questo tipo di ceneri che costituisce a sua volta un rifiuto non è stoccabile nelle medesime condizioni del rifiuto di partenza, ma solo in condizioni molto più difficili da ottenere (almeno pro quota) e in parecchie regioni NON CI SONO depositi di rifiuti adeguati alla bisogna. Ne segue dunque che una volta bruciate le ecoballe occorre trasferire una massa che va da un quinto ad un terzo delle ecoballe in appositi depositi (anche questo, come la raccolta e la cernita delle ecoballe ha un costo energetico); si sta cercando di riusare queste ceneri essenzialmente vetrificandole e trasformandole in materiale da costruzione, ma la cosa non è ancora un fatto commerciale.

Dunque è pur vero che le emissioni gassose di un termovalorizzatore ben gestito sono trascurabili in termini di inquinamento atmosferico, ma ricordiamoci che ci sono le ceneri che occorre come le ecoballe, trasferire per molti chilometri in apposite discariche, almeno al momento.

Ed arriviamo qui alle dolenti note climatiche.

Il termovalorizzatore sia pur depurato delle sue emissioni più nocive in termini di fumi e gas emetterà comunque molte tonnellate di gas serra; essenzialmente acqua ed anidride carbonica.

Come sappiamo fra i due il vero gas serra che può alterare il bilancio serra del pianeta è l’anidride carbonica. Per ogni chilo di rifiuto avremo circa tre chili di gas serra.

Questo è un dato inoppugnabile e di solito trascurato; ma non si può farlo; un caso recente ce lo fa capire bene:

Il famoso inceneritore di Copenhagen, quello su cui si può sciare, è diventato a livello mondiale il simbolo della termovalorizzazione pulita, ma…..

C’è un ma; anche quell’impianto esemplare manca di un modo di bloccare le emissioni climalteranti; certo si può, si potrebbe costruire un impianto di assorbimento della CO2 prodotta, anche se poi si dovrebbe stoccarla e metodi sicuri e certi per questo stoccaggio non ci sono, a parte i costi di trasporto; ma il costo di questa parte del dispositivo è molto alto; la comunità danese si è rifiutata di farlo;

https://europa.today.it/ambiente/copenaghen-emissioni-zero-termovalorizzatore.html

La conclusione è che anche l’impianto da sogno su cui si può sciare non è una soluzione perché non può bloccare le emissioni climalteranti e se si applicasse questo metodo a tutti i rifiuti possibili l’effetto sarebbe tragico per il clima.

L’Europa almeno formalmente ha scritto già nel 2018 che i termovalorizzatori non sono la soluzione per i rifiuti proprio per questo motivo.

https://www.pressenza.com/it/2018/01/leuropa-dice-no-agli-inceneritori-aumentano-leffetto-serra/

Un ultimo punto che non è di tipo scientifico ma che fa capire come poi l’inceneritore reagisce con la nostra struttura sociale.

Ma come ha fatto l’inceneritore di Copenaghen a continuare a bruciare tanti rifiuti quando poi la Danimarca è effettivamente all’avanguardia nel riciclo? Semplice; per far si che l’impianto non fosse in perdita la Danimarca ha IMPORTATO la monnezza o meglio i CDR di altri paesi in modo da poter continuare a bruciare.

Mentre in origine l’impianto era stato costruito per bruciare solo i rifiuti di parte della città di Copenaghen, dopo qualche anno per non rinunciare ai profitti ed andare in perdita la regola è stata “superata” e si è andati verso la crescita inarrestabile sia della quantità dei rifiuti trattati (quasi 600mila tonnellate all’anno), sia all’espansione dell’impianto per bruciare anche rifiuti di tipo vegetale.

Ma ovviamente questo non ha fatto proprio piacere ai cittadini danesi. Il governo dopo opportuna riflessione ha deciso di cambiare strada.

Sull’inceneritore di Copenaghen i dati raccontano un’altra storia

Dunque la conclusione è che mentre in Europa si abbandona la strada dell’incenerimento qui da noi si continua a puntare su una tecnologia che è ritenuta SUPERATA dai fatti climatici; i costruendi inceneritori di Roma, di Trento-Rovereto e l’espansione di Acerra rimangono un sogno tecnologico ma insostenibile; i rifiuti si devono ridurre, riducendo la produzione di manufatti e riciclando e riusando gli oggetti e i materiali.

Ma questo confligge con la natura sempre crescente dell’economia capitalistica; per cui o lei o noi, l’economia capitalistica del Pil sempre crescente è insostenibile per noi e per il pianeta e deve passare anch’essa in qualche tipo di pattumiera.

(continua)

Etica della ricerca sotto i riflettori.

9 September, 2022 - 09:32

Luigi Campanella, già Presidente SCI

L’etica della scienza è di certo ambito di cui continuiamo a scoprire nuovi aspetti e risvolti.

L’ultimo è quello delle intelligenze artificiali capaci di creare opere complesse basate su immagini e parole memorizzate con il rischio di fake news e di contenuti disturbanti.

Per evitare che ciò accada si sta procedendo filtrando secondo criteri di autocensura i dati da cui l’intelligenza artificiale parte.

Comincia ad intravedersi un futuro prossimo di competizione fra autori umani ed artificiali nel quale sarà importante, quando i loro prodotti saranno indistinguibili, dichiararne l’origine.

Come si comprende, si conferma che gli aspetti etici dell’innovazione e della ricerca si diversificato sempre di più.

La biologia molecolare e la genetica già in passato hanno posto all’attenzione comune aspetti di etica della scienza che hanno indotto a nuove riflessioni circa i limiti delle ricerche.

L’argomento, sempre attuale, torna sulle prime pagine a seguito della pubblicazione di una ricerca della Università di Cambridge che ha sviluppato una struttura cellulare di un topo con un cuore che batte regolarmente.

Magdalena Zernicka-Goetz

Gianluca Amadei

Del gruppo fa parte anche uno scienziato italiano Gianluca Amadei,che dinnanzi alle obiezioni di natura etica sulla realizzazione della vita artificiale si è affrettato a sostenere che non è creare nuove vite il fine primario della ricerca, ma quello di salvare quelle esistenti, di dare contributi essenziali alla medicina citando il caso del fallimento tuttora non interpretato di alcune gravidanze e di superare la sperimentazione animale, così contribuendo positivamente alla soluzione di un altro dilemma etico.

L’embrione sintetico ha ovviamente come primo traguardo il contributo ai trapianti oggi drammaticamente carenti nell’offerta rispetto alla domanda, con attese fino a 4 anni per i trapianti di cuore ed a 2 anni per quelli di fegato. Il lavoro dovrebbe adesso continuare presso l’Ateneo di Padova per creare nuovi organi e nuovi farmaci.

Come rimediare alla diminuzione del gas russo

6 September, 2022 - 09:36

Vincenzo Balzani, professore emerito UniBo

Per far fronte alla diminuzione del gas russo, il governo, sotto la spinta delle compagnie petrolifere, ha adottato soluzioni, in parte giustificate dalla necessità di intervenire con urgenza, che ci legheranno all’uso dei combustibili fossili per 10-15 anni e rallenteranno lo sviluppo delle energie rinnovabili.

Aumentare l’utilizzo delle centrali a carbone è una proposta inammissibile non solo perché non abbiamo carbone, ma anche perché è il più dannoso fra combustibili fossili.

Riprendere le trivellazioni di gas in Italia è una soluzione illusoria perché al massimo saremmo in grado di coprire appena un anno e mezzo della domanda nazionale di gas. La ricerca spasmodica di fonti fossili in Africa ci mette nella condizione di dipendere da paesi politicamente instabili, caratterizzati da un basso grado di democrazia.

I rigassificatori per usare gas liquefatto proveniente dagli USA o dal Medioriente sono costosi e pericolosi e ci incateneranno all’utilizzo del metano ancora per molti anni.

La produzione di biocombustibili da colture dedicate non è una soluzione; se si considera l’energia usata per seminare, raccogliere, trasportare e convertire i raccolti in biocombustibili, in molti casi il bilancio energetico è negativo. L’ impatto ambientale dei biocombustibili può essere addirittura maggiore di quello dei combustibili fossili. Si crea inoltre una competizione fra l’uso del terreno per produrre cibo e quello per ottenere energia; il “pieno” di bioetanolo per un SUV utilizza il mais sufficiente a nutrire una persona per un anno. Infine, i biocombustibili ostacolano la transizione dai motori a combustione ai motori elettrici, che sono 3-4 volte più efficienti e non producono gas inquinanti e clima alteranti. L’efficienza di conversione dei fotoni del Sole in energia meccanica delle ruote di un’automobile (sun-to-wheels efficiency) è più di 100 volte superiore per la filiera che dal fotovoltaico porta alle auto elettriche rispetto alla filiera che dalle biomasse porta alle auto alimentate da biocombustibili

I biocombustibili sono anche i protagonisti delle campagne pubblicitarie e delle operazioni di greenwashing delle compagnie petrolifere. L’Autorità Antitrust ha multato ENI con una sanzione di 5 milioni di euro per aver pubblicizzato come green il suo Diesel+composto per l’85% di diesel fossile e 15% di Hydrotreated Vegetable Oil prodotto da olio di palma.

La soluzione vera e strutturale del problema energia sta nello sviluppo delle energie rinnovabili: impianti fotovoltaici ed eolici per la produzione di energia elettrica, reti per la sua distribuzione e batterie e pompaggi per accumularla. Lo sfruttamento delle energie rinnovabili è sostenibile non solo in termini climatici e sanitari, ma anche in termini economici perché i costi riguardano solo la costruzione, l’ammortamento e la manutenzione. L’energia che ci forniscono Sole e vento è gratuita e, a differenza dei combustibili fossili, sicura e inesauribile. Un’accelerazione spinta sulle rinnovabili avrebbe effetti occupazionali molto positivi.

Articolo già pubblicato su Bo7 del 4 settembre 2022

Mineralizzare i PFAS.

2 September, 2022 - 11:50

Claudio Della Volpe

L’inquinamento da PFAS, da perfluoroalchili e derivati (si tratta di parecchie molecole alcune non ancora bene individuate) è un argomento che abbiamo affrontato in vari post che sono elencati alla fine di questo. E’ un problema di dimensione internazionale e che non si riferisce solo al nostro paese, dove appare localizzato in certe regioni, per esempio in Veneto (ma anche in Piemonte). La regione Veneto sta seguendo un piano di sorveglianza dal quale si evince che nella popolazione interessata la quota sierica di PFAS sta lentamente diminuendo, più velocemente nelle femmine che nei maschi. Parliamo, in totale, di centinaia di migliaia di persone esposte, anche se le analisi sono state accettate solo da una piccola quota.

https://www.regione.veneto.it/documents/10793/12935055/Bollettino+PFAS+Febbraio_2022_DEF.pdf/eb985d55-7096-4f84-838d-87b624f867d8

Che il problema sia globale si evince da un recente lavoro comparso su Environmental Science Technology di cui riportiamo sotto l’abstract.

Nell’abstract di questo lavoro si  scrive:

Si ipotizza che la contaminazione ambientale per sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS) definisce un separato confine planetario e che questo confine è stato superato. Questa ipotesi viene testata confrontando i livelli di quattro acidi perfluoroalchilici selezionati (PFAA) (cioè perfluoroottanosolfonici) acido (PFOS), acido perfluoroottanoico (PFOA), perfluoroesano- acido solfonico (PFHxS) e acido perfluorononanoico (PFNA)) in vari media ambientali globali (ad esempio, acqua piovana, suoli e acque superficiali) con livelli orientativi recentemente proposti. Sulla base dei quattro PFAA considerati, si conclude che (1) livelli di PFOA e PFOS nell’acqua piovana spesso superano di gran lunga il livello indicato da EPA per l’uso umano per tutta la vita. I livelli di Water Health Advisory e la somma dei suddetti quattro PFAA (Σ4 PFAS) nell’acqua piovana sono spesso superiori ai valori limite danesi per l’acqua potabile basati anche su Σ4 PFAS; (2) i livelli di PFOS nelle acque piovane sono spesso superiori allo standard di qualità ambientale per le acque superficiali interne dell’Unione europea; e (3) la deposizione atmosferica porta anche a contaminare i suoli globali in modo ubiquitario e ad essere spesso al di sopra dei valori delle linee guida olandesi proposte. Si conclude, pertanto, che la diffusione globale di questi quattro PFAA nell’atmosfera ha portato al superamento del confine planetario per l’inquinamento chimico. I livelli di PFAA nella deposizione atmosferica sono particolarmente scarsamente reversibili a causa dell’elevata persistenza dei PFAA e della loro capacità di ciclo continuo nell’idrosfera, compresi gli aerosol di spruzzo marino emessi dagli oceani. A causa della scarsa reversibilità dell’esposizione ambientale ai PFAS e dei loro effetti associati, è di vitale importanza che gli usi e le emissioni di PFAS siano rapidamente limitati.

Vista la natura globale del problema, nei cui confronti non ci sono al momento azioni internazionali paragonabili a quelle che si sono avute in altri casi con l’accordo di Stoccolma per i terribili 12 o con l’accordo di Montreal-Kigali per il buco dell’ozono è importante notare cosa fa la comunità chimica a riguardo e le ricerche ci sono, di alcune abbiamo già dato conto (si veda per esempio il post del 2019 elencato sotto, un enzima che può degradare i PFAS).

L’articolo di Cousins ha avuto grande risonanza mondiale.

Research defines PFAS planetary boundary and calculates human health costs

Sebbene alcuni PFAS siano stati gradualmente eliminati dai principali produttori già decenni fa, le misurazioni ambientali mostrano che i livelli non sono in notevole diminuzione. Gli autori spiegano che i PFAS sono molto persistenti e circoleranno continuamente attraverso diversi media ambientali e in tutto il mondo senza rompersi. Cousins et al. hanno inoltre sottolineato che con la pubblicazione di nuovi dati tossicologici, i valori delle linee guida per i PFAS nell’acqua potabile sono diminuiti drasticamente negli ultimi 22 anni man mano che vengono alla luce nuove informazioni sugli effetti dei PFAS. Negli Stati Uniti, le linee guida per il PFOA sono diminuite di 37,5 milioni di volte.

Gli autori hanno sottolineato di aver considerato solo alcune delle molte migliaia di PFAS, la maggior parte dei quali ha rischi ancora sconosciuti. Pertanto è probabile che i problemi associati ai PFAS siano molto più alti di quelli valutati nell’articolo. Martin Scheringer, uno dei co-autori del documento, ha sottolineato che “ora, a causa della diffusione globale di PFAS, i media ambientali ovunque supereranno le linee guida sulla qualità ambientale progettate per proteggere la salute umana e possiamo fare molto poco per ridurre la contaminazione da PFAS. In altre parole, ha senso definire un confine planetario specifico per i PFAS e, come concludiamo nel documento, questo limite è stato ora superato”.

Un confine planetario viene superato quando qualcosa è onnipresente, non facilmente reversibile e sconvolge i sistemi vitali della Terra. L’inquinamento chimico è uno dei nove confini planetari originariamente proposti che è stato successivamente rinominato in confine “nuove entità” (NE). Le “nuove entità” includono prodotti chimici industriali e sostanze chimiche nei prodotti di consumo (FPF riportato). Cousins e co-autori hanno descritto nel loro articolo che il confine dei NE “può essere pensato come un segnaposto per più confini planetari per i NE che possono emergere” e sostengono che i PFAS sono solo uno di questi confini.

In un altro articolo open access pubblicato su Expo Health (2022). https://doi.org/10.1007/s12403-022-00496-y da Obsekov, V., Kahn, L.G. & Trasande, L. dal titolo Leveraging Systematic Reviews to Explore Disease Burden and Costs of Per- and Polyfluoroalkyl Substance Exposures in the United States gli autori valutano i costi dell’inquinamento da PFAS.

Prove sempre crescenti confermano il contributo delle sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS) al carico di malattia e alla disabilità nell’arco della vita. Dato che i responsabili delle politiche sollevano gli alti costi di bonifica e di sostituzione dei PFAS con alternative più sicure nei prodotti di consumo come barriere per affrontare gli esiti avversi sulla salute associati all’esposizione ai PFAS, è importante documentare i costi dell’inazione anche in presenza di incertezza. Abbiamo quindi quantificato i carichi di malattia e i relativi costi economici dovuti all’esposizione ai PFAS negli Stati Uniti nel 2018. Abbiamo fatto leva su revisioni sistematiche e utilizzato input meta-analitici quando possibile, identificato relazioni esposizione-risposta precedentemente pubblicate e calcolato gli aumenti attribuibili a PFOA e PFOS in 13 condizioni. Questi incrementi sono stati poi applicati ai dati del censimento per determinare i casi annuali totali di malattia attribuibili a PFOA e PFOS, da cui abbiamo calcolato i costi economici dovuti alle cure mediche e alla perdita di produttività utilizzando i dati sul costo della malattia precedentemente pubblicati. Abbiamo identificato i costi delle malattie attribuibili ai PFAS negli Stati Uniti, pari a 5,52 miliardi di dollari per cinque endpoint di malattie primarie che le meta-analisi hanno dimostrato essere associate all’esposizione ai PFAS. Questa stima rappresenta il limite inferiore, con analisi di sensibilità che rivelano costi complessivi fino a 62,6 miliardi di dollari. Sebbene sia necessario un ulteriore lavoro per valutare la probabilità di causalità e stabilire con maggiore certezza gli effetti della più ampia categoria di PFAS, i risultati confermano ulteriormente la necessità di interventi politici e di salute pubblica per ridurre l’esposizione a PFOA e PFOS e i loro effetti di interferenza endocrina. Questo studio dimostra le grandi implicazioni economiche potenziali dell’inazione normativa.

Un lavoro recentissimo che appare degno di menzione è dedicato ad un metodo poco costoso e da realizzare in condizioni non drastiche per la mineralizzazione di questi composti pubblicato su Science.

Trang et al., Science 377, 839–845 (2022)  19 August 2022

Nell’abstract gli autori scrivono:

Le sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS) sono inquinanti persistenti e bioaccumulabili presenti nelle risorse idriche in concentrazioni dannose per la salute umana. Mentre le attuali strategie di distruzione dei PFAS utilizzano meccanismi di distruzione non selettivi, abbiamo scoperto che gli acidi perfluoroalchilici carbossilici (PFCA) possono essere mineralizzati attraverso un percorso di defluorurazione mediato da idrossido di sodio. La decarbossilazione dei PFCA in solventi polari aprotici ha prodotto intermedi reattivi di ioni perfluoroalchilici che si sono degradati in ioni fluoruro (dal 78 al ~100%) entro 24 ore. Gli intermedi e i prodotti contenenti carbonio non sono coerenti con i meccanismi di accorciamento a catena monocarbonica spesso proposti, e abbiamo invece identificato computazionalmente percorsi coerenti con molti esperimenti. La degradazione è stata osservata anche per gli acidi carbossilici perfluoroalchilici ramificati e potrebbe essere estesa per degradare altre classi di PFAS man mano che vengono identificati i metodi per attivare i loro gruppi di testa polari.

Uno schema semplificato delle reazioni trovate è riportato nella seguente immagine; il vantaggio basico è di usare solventi poco costosi e condizioni non drastiche di reazione che corrispondono a minori costi.

Rimane tuttavia dolorosamente vero che ancora una volta la chimica è stata usata per fare enormi profitti ed introdurre beni e processi che, seppure parzialmente utili, possono avere conseguenze disastrose per l’ambiente  e dunque per noi stessi; in questo caso specifico abbiamo introdotto in grandi quantità un legame, C-F, che è pochissimo presente in natura e dunque per il quale la rete della biosfera non ha strumenti di controllo e di difesa; questo legame deve essere scartato, eliminato dalle produzioni industriali, ma deve essere ancora presente nella nostra ricerca per individuare metodi di eliminazione e di depurazione poco costosi ed efficaci.

Avevo trattato questo argomento in un articolo del luglio 2020 su C&I:

Inoltre sempre su questo argomento deve valere la regola che non ci possono essere brevetti, argomenti usabili a difesa di diritti privati e che impediscano di approfondire gli studi a riguardo (rileggetevi a questo proposito il post del 2021 sulle vongole di Chioggia)

Se la Chimica ed i chimici vogliono riguadagnare prestigio agli occhi della pubblica opinione questo è un caso utile, ma anche senza appello; se proseguiremo nella politica degli occhi bendati nei riguardi delle malefatte del profitto applicato alla chimica la nostra reputazione è destinata ad un continuo peggioramento.

Mai stato contro la ricerca o il progresso, ma sempre per una applicazione delle novità che portassero vantaggi alla collettività non a singoli e che evitassero danni inaccettabili all’ambiente. La ricerca deve essere libera ma non l’applicazione delle nuove scoperte, quella deve sottostare a regole rigide basate PRIMA DI TUTTO NON SU UNA VALUTAZIONE ECONOMICA MA sull’evitare danni alla biosfera in cui viviamo e a noi stessi. E’ anche per questo che i brevetti sono un povero e superato metodo di controllo, basato su una concezione sociale ormai insostenibile.

Lista dei post dedicati in passato all’inquinamento da perfluoroalchili.

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/05/05/inquinamento-da-pfas-in-veneto-riflessioni/ https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/12/08/questione-pfas-ovvero-larte-di-spostare-il-problema/ https://ilblogdellasci.wordpress.com/2019/04/22/i-pfas-nelluovo-di-pasqua/ https://ilblogdellasci.wordpress.com/2020/06/19/gli-inceneritori-possono-diffondere-i-pfas-non-eliminarli/ https://ilblogdellasci.wordpress.com/2021/01/15/pfas-ed-effetto-lampioneprima-parte/ https://ilblogdellasci.wordpress.com/2021/01/21/pfas-ed-effetto-lampioneseconda-parte/ https://ilblogdellasci.wordpress.com/2021/05/12/alcune-specie-di-batteri-potrebbero-degradare-i-pfas/ https://ilblogdellasci.wordpress.com/2021/11/11/storia-dei-pfas-come-imballaggi-alimentari-parte-1/ https://ilblogdellasci.wordpress.com/2021/11/15/storia-dei-pfas-come-imballaggi-alimentari-parte-2/ https://ilblogdellasci.wordpress.com/2021/04/28/vongole-di-chioggia-e-sostanze-perfluorurate/ https://ilblogdellasci.wordpress.com/2019/09/30/un-enzima-che-degrada-il-legame-c-f/ https://ilblogdellasci.wordpress.com/2018/04/23/emergenza-in-veneto/ https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/07/14/smontare-i-mattoncini/ https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/02/15/chimicamente-alla-moda-2/

A che serve la cultura?

30 August, 2022 - 23:27

Luigi Campanella, già Presidente SCI

In una recente statistica circa il ritorno in termini di PIL del patrimonio storico artistico è emerso che l’Italia non riesce a raccogliere i frutti economici attesi: con un parco monumenti e siti culturali quasi doppio dell’Inghilterra, in termini di numero di siti UNESCO, riesce ad ottenere un ritorno economico pari a circa la metà degli inglesi, ed anche Spagna, Germania e Francia fanno meglio di noi. La domanda ovvia che ci si pone è allora: dove sta il problema? Perché questo avviene?


La risposta non è semplice in quanto in essa confluiscono aspetti tecnico-scientifici, aspetti di politica del lavoro, aspetti organizzativi e soprattutto incapacità a sfruttare completamente il potenziale culturale a disposizione. Per gli aspetti tecnico scientifici il rilievo principale che si può fare riguarda una certa inerzia del settore dei Beni Culturali rispetto all’applicazione delle innovazioni tecnologiche che pure consentirebbero monitoraggi continui da remoto, anche in situazioni ambientali difficili, che pure eviterebbero con le corrispondenti capacità preventive di cadere in situazioni di urgenza ed emergenza, che pure consentirebbero un maggiore grado di fruibilità e di fruizione dei capolavori esposti. Ma oggi, anche in relazione alla situazione romana di emergenza vorrei parlare delle altre due carenze, le scarse risorse investite nella promozione e l’organizzazione dei grandi eventi e del mercato del lavoro e delle competenze in esso coinvolte. Per quanto riguarda il primo punto fino all’anno scorso Roma spendeva soltanto 1 milione di euro l’anno per attività promozionali. Oggi finalmente quella cifra è stata raddoppiata e, cosa ancora più importante, sono in arrivo risorse per un’app per rilanciare l’immagine della capitale:13 milioni di euro sono stati  erogati attraverso un bando UNESCO Il servizio applicherà le metodologie più avanzate della digitalizzazione: si pensi che un assistente virtuale indicherà ai turisti cosa visitare ed i percorsi per evitare le file. Cambierà anche la segnaletica: non più grigi cartelloni ma paline tecnologiche per illustrare la storia dei monumenti più belli. Arriviamo all’ultimo punto, quello più dolente. Forse anche a causa di ritardi connessi a burocrazia e covid i nostri Musei, a partire da quelli romani, mancano di tecnici e custodi. Il turn over è fermo da anni con il risultato che da Ostia Antica ai Musei Capitolini si registrano chiusure a rotazione per molti siti e sale, con conseguente ridotto ritorno economico. Aree archeologiche vengono chiuse durante la settimana per essere riaperte solo nel week-end ad orari contingentati e rigorosamente su prenotazione. Mancano anche tecnici che possano garantire una manutenzione ordinaria evitando i periodici ricorsi alla straordinaria, più costosa ed anche improgrammabile ed amministrativi che possano espletare le pratiche richieste, a partire da quelle correlate alla sicurezza dei visitatori ed alla protezione delle opere esposte. Conoscendo le mie passioni non vi stupirete se concludo con un memento circa il Museo della Scienza: sembra che i primi passi necessari, una guida scientifica, una programmazione temporale ed economica, una collocazione definita e ragionevole, siano stati compiuti. Purtroppo già in passato situazioni come questa si erano realizzate senza però mai sfociare in passi avanti più concreti, fatta eccezione per un tentativo piano di fattibilità degli anni 80-90. Roma è forse la città al mondo con la maggiore concentrazione di strutture scientifiche, anche predisposte alla diffusione e comunicazione: un Museo della Scienza, ritornando al punto da cui siamo partiti, avrebbe di certo ricadute economiche significative.

Decalogo energetico, climatico, sociale.

27 August, 2022 - 07:29

Vincenzo Balzani

DECALOGO per le elezioni del 25 settembre 2022

Il gruppo di ricercatori “Energia per l’Italia” (http://www.energiaperlitalia.it/), coordinato dal prof. Vincenzo Balzani, si rivolge alle elettrici e agli elettori, chiamati al voto in un momento critico per il futuro del Paese.
Siamo in una “tempesta perfetta” nella quale le difficoltà sociali ed economiche della pandemia non ancora risolta si sommano all’emergenza climatica e alla crisi energetica, resa ancor più drammatica dalla guerra scatenata dalla Russia nel cuore dell’Europa. In questo momento nel quale le italiane e gli italiani sono ancora preoccupati per la propria salute fisica, ma ancor più per le bollette di gas e luce e per i rincari del cibo, nel quale gli agricoltori vedono sparire i raccolti e le aziende energivore sono costrette a fermare gli impianti, nel quale i giovani vedono sfumare il loro futuro, siamo chiamati a votare avendo ben chiari i programmi dei partiti che si candidano a governare.

La voce dei ricercatori invita pertanto elettori e politica a ragionare su un Decalogo di azioni e proposte.

Quando andrai a votare, considera questi dieci punti

1 TRANSIZIONE ENERGETICA, DALLE FONTI FOSSILI ALL’EFFICIENZA E ALLE FONTI RINNOVABILI

Secondo l’Agenzia Europea dell’Ambiente dal 1980 al 2019, a causa degli eventi estremi dovuti alla crisi climatica, l’Italia ha subito perdite economiche stimate in 72,5 miliardi di euro. L’inquinamento è responsabile in Italia di 60mila morti ogni anno. La dipendenza dalle importazioni di gas e petrolio ci espone ai rischi della speculazione dei mercati e ci rende soggetti ai ricatti di regimi autocratici e antidemocratici. La crisi idrica che sta colpendo il Paese mette a rischio dal 30 al 50% della produzione agricola nazionale, penalizza la filiera agroalimentare, a causa dell’aumento generalizzato dei prezzi ed aumenta quindi le diseguaglianze sociali e di genere. È necessario accelerare la transizione dalle fonti fossili ed inquinanti ad un sistema basato sul risparmio energetico, l’efficienza e le fonti rinnovabili. Con queste scelte, dipenderemo meno dalle importazioni di gas e petrolio, avremo rapidamente bollette più basse, benefici ambientali e climatici, e anche una crescita virtuosa degli investimenti e dell’occupazione.

2 DEMOCRAZIA ENERGETICA, ENERGIA COME BENE COMUNE

Il Sole è il più grande “reattore a fusione nucleare” già disponibile per la produzione di energia rinnovabile e fornisce ogni anno 15mila volte l’energia di cui l’umanità necessita. La ricerca scientifica ha sviluppato le tecnologie necessarie a catturare l’energia solare come il fotovoltaico, il solare termico e l’eolico, così come quelle per conservare l’energia in maniera molto efficiente, ad esempio con le batterie al litio e i pompaggi idroelettrici. È necessario che ognuno di noi sia messo nelle condizioni di produrre energia pulita e soprattutto di condividere e scambiare l’energia prodotta attraverso la rete elettrica e il relativo mercato, che devono essere riorganizzati per gestire il 100% di energia elettrica rinnovabile. L’energia deve diventare un bene comune, staccandosi dalla logica dei sistemi centralizzati in cui pochi producono/distribuiscono e tutti consumano la risorsa, se hanno la possibilità di acquistarla. La democrazia energetica si può realizzare attraverso un’economia di condivisione del vettore energetico che alimenta le nostre società e una rete che supporta l’autoconsumo collettivo, attraverso l’indispensabile evoluzione delle comunità energetiche.

3 BASTA CON I SUSSIDI ALLE FONTI FOSSILI

In Italia ogni anno ben 35,5 miliardi di euro di denaro pubblico vanno a sostenere la produzione e l’impiego di fonti fossili. Secondo l’OCSE, questi sussidi gravano in modo importante sui conti pubblici e sulle tasche dei contribuenti, sono dannosi per l’ambiente, socialmente iniqui e inefficienti; l’onere che ne deriva grava sulla fiscalità generale e sottrae risorse che potrebbero essere destinate ad altri finanziamenti di pubblica utilità. Un tale fardello ambientalmente dannoso e socialmente iniquo va rimosso e le risorse economiche così liberate devono essere utilizzate per sostenere la transizione ecologica.

4 L’ENERGIA NUCLEARE NON È LA RISPOSTA GIUSTA ALLA CRISI

Un ritorno al nucleare per supportare la transizione ecologica e combattere il cambiamento climatico, come alcuni politici stanno affermando, è totalmente sbagliato per vari motivi. Non si tratta di una fonte energetica verde perché, se è vero che nelle centrali nucleari viene prodotta elettricità senza generare CO2, a monte se ne genera moltissima per processare il combustibile, per costruire e infine smantellare la centrale; l’uranio non è una fonte energetica rinnovabile e le scorte di combustibile sono limitate; il problema delle scorie non ha ancora una soluzione e sussiste il pericolo di gravi incidenti alle centrali, come Chernobyl e Fukushima dimostrano; la costruzione di una centrale nucleare richiede grandi investimenti e almeno 15 anni per completare i lavori; la dismissione di una centrale è un’impresa ancora più costosa della sua costruzione e produce altre scorie che non sappiamo dove mettere. Nel caso specifico dell’Italia, poi, c’è da considerare che il nostro paese non è adatto al nucleare, essendo un territorio densamente popolato e sismico, che non ha riserve di uranio e, ormai, non ha neanche più le competenze per costruire e gestire una centrale nucleare, cosa che ci renderebbe dipendenti da altre nazioni che hanno uranio e tecnologia.

5 EDIFICI E TRASPORTI EFFICIENTI, SOSTENIBILI E NON INQUINANTI

Gli edifici italiani costruiti durante il boom economico del dopoguerra mostrano gravissimi limiti dal punto di vista energetico, generando alti costi energetici e forti emissioni di CO2 per il riscaldamento e il raffrescamento. Si deve assolutamente rimettere mano alla coibentazione e al miglioramento energetico di tutti gli edifici pubblici e privati

puntando alla sostituzione delle caldaie a gas con efficienti termopompe elettriche, alimentate da fonti rinnovabili. Occorre inoltre un piano straordinario per l’installazione di pannelli solari termici per la produzione di acqua calda sanitaria.

I trasporti in Italia generano il 25% di tutte le emissioni di gas serra, un fortissimo inquinamento dell’aria e sono quasi del tutto dipendenti dalle importazioni di petrolio. È necessario potenziare i trasporti pubblici locali a trazione elettrica, trasferire quote rilevanti delle merci su treno e vietare la vendita di nuovi motori termici entro una data ravvicinata. È necessario istituire prezzi politici per gli abbonamenti mensili o annuali sull’intera rete del trasporto pubblico, utilizzare solo motori elettrici, estendere i treni veloci sull’intera rete, costruire una rete ciclabile nazionale molto capillare.

6 ATTIVARE SUBITO IL PIANO NAZIONALE DI ADATTAMENTO AL NUOVO CLIMA

Il cambiamento climatico è già in atto e sta creando impatti notevoli su popolazione ed ecosistemi. Bisogna assolutamente ridurre le emissioni di gas serra e quindi l’uso dei combustibili fossili (mitigazione) e allo stesso tempo bisogna agire sugli effetti del nuovo clima con azioni di adattamento, per ridurre i rischi già presenti e quelli futuri, anche maggiori e più frequenti. In Italia esiste una Strategia di Adattamento Nazionale da dieci anni, ma non c’è ancora un Piano Nazionale di Adattamento che selezioni le azioni prioritarie e le metta in atto, al contrario di quanto avviene in tutti i Paesi Europei. È tempo che l’Italia si allinei; siamo già in clamoroso ritardo!

7 FORMAZIONE PER UNA CITTADINANZA CONSAPEVOLE E RICERCA FINALIZZATA A RISOLVERE LE CRISI

Il Paese deve investire in formazione e ricerca, a maggior ragione in un momento di crisi. La formazione è necessaria per avere cittadini e politici consapevoli delle grandi sfide che li attendono, mentre la ricerca è fondamentale per lo sviluppo. Formazione significa fornire agli studenti una preparazione inter- e trans-disciplinare creando lo spirito critico, necessario per muoversi nel mare delle informazioni oggi disponibili, e affrontare il problema della sostenibilità nelle sue tre dimensioni, ambientale, economica e sociale, facendo riferimento all’Agenda 2030. Ricerca significa investire il denaro pubblico avendo sempre in mente il bene sociale. Poiché i finanziamenti, per quanto cospicui, sono sempre limitati, occorre definire le linee di ricerca da potenziare; dovranno essere privilegiate quelle tematiche che ci permettono di trovare possibili soluzioni ai gravi problemi sanitari, ambientali, economici e sociali che caratterizzano la nostra epoca.

8 AGRICOLTURA SOSTENIBILE, CONSERVAZIONE DEL SUOLO E PROTEZIONE DELLE FORESTE

Il clima è cambiato e cambierà ancora; è dunque essenziale un adattamento del sistema agricolo italiano al nuovo clima: diminuzione e compatibilità ambientale delle produzioni animali, oggi eccessive e sostanzialmente insostenibili; potenziamento del settore biologico e delle produzioni locali; drastico abbattimento dei danni arrecati dall’agricoltura industriale ai suoli, alle acque e alla biodiversità; massima integrazione con l’ambiente e le risorse naturali disponibili. Le foreste non vanno tagliate ma protette e devono continuare a crescere e assorbire CO2. Serve un serio impegno per fermare il consumo irreversibile di suolo che si riflette sul dissesto idrogeologico, sul ciclo dell’acqua e indirettamente sul clima. I soldi pubblici che vanno alle imprese agroalimentari devono essere condizionati all’effettivo miglioramento sul fronte ambientale.

9 PROTEGGERE LA SALUTE DALL’INQUINAMENTO DELL’ARIA

La protezione dell’atmosfera deve agire sia sulle emissioni di gas serra, per limitarne gli impatti sul clima, sia sulle emissioni di inquinanti primari e secondari, per minimizzare le concentrazioni di composti insalubri nell’aria che respiriamo. Esempi di inquinanti sono il black carbon e l’ozono a bassa quota, che hanno effetti sulla salute e sul riscaldamento a breve termine del pianeta. In generale, come afferma l’Organizzazione Mondiale della Sanità nel suo rapporto 2021, gli sforzi per migliorare la qualità dell’aria possono ridurre i cambiamenti climatici e gli sforzi per la mitigazione dei cambiamenti climatici possono, a loro volta, migliorare la qualità dell’aria. Diminuendo cioè l’uso dei combustibili fossili si crea un circolo virtuoso che impedisce in Italia e nel mondo milioni di morti premature dovute sia alla cattiva qualità dell’aria che alle conseguenze del cambiamento climatico.

10 PIÙ EQUITÀ SOCIALE IN ITALIA E NEGOZIARE PER LA PACE IN EUROPA

I dati Istat informano che nel 2022 la povertà assoluta ha raggiunto il massimo storico in Italia, con circa 5,6 milioni di poveri. La pandemia COVID-19 e il cambiamento climatico hanno aumentato le disuguaglianze, esacerbando le difficoltà sociali e sanitarie. Per ridurre le disuguaglianze occorre, da un alto, redistribuire il reddito mediante tassazione progressiva più spinta, tetti agli stipendi più elevati, alte tasse di successione e tasse sui patrimoni elevati e, dall’altro, sviluppare e potenziare i servizi e i beni pubblici: sanità, scuola, trasporti, strutture sportive, parchi.

L’invasione dell’Ucraina da parte della Russia ha riportato la guerra nel cuore dell’Europa, ha fatto decine di migliaia di vittime ed è già un conflitto di lunga durata con drammatiche conseguenze. Questa guerra va fermata subito e va cercata una soluzione negoziale; con le principali reti pacifiste e organizzazioni della società civile del nostro paese, raccolte nel cartello Europe for Peace, chiediamo che l’Italia si impegni affinché riprendano i negoziati per un immediato cessate il fuoco.

Ti invitiamo a votare, perché solo così sarai l’artefice del tuo futuro e di quello dei tuoi figli

La prima conferenza non si scorda mai.

23 August, 2022 - 07:56

Luigi Campanella, già Presidente SCI

Come il primo amore anche la prima conferenza davanti ad un folto pubblico di esperti ed illustri ricercatori non si dimentica mai.

La mia prima è stata dedicata a I PROCESSI NATURALI INDICATORI DELLO STATO DELL’AMBIENTE. Non c’era il powerpoint e si operava con i lucidi. Ne ricordo 3 rispettivamente dedicati all’inaridimento del legno dei tronchi misurabile per gli effetti sulla struttura della cellulosa/lignina con la spettroscopia ir, al colore delle foglie misurabile con la tristimolo-colorimetria, al deserto lichenico misurabile con la misura della perdita di specie licheniche nel tempo.

Si trattava di 3 indicatori dello stato dell’ambiente: come un tronco vivo e vegeto, foglie di un colore verde acceso, accumulo lichenico in natura sono di certo segnali di un ambiente sano, altrettanto lo sono di un ambiente inquinato tronchi secchi e fessurati, foglie di un colore verde ingiallito, assenza di deposizioni licheniche.

Parto da questa considerazione per correlare ad essa un altro processo naturale indicatore di uno stato ambientale particolarmente pericoloso e diffuso nel nostro tempo. Con l’accresciuta siccità e la conseguente riduzione della portata dei fiumi avviene spesso che il mare risalga lungo i loro corsi creando condizioni pericolose di salinità in ambienti il cui carattere naturale non prevede concentrazioni saline comparabili con quelle dei corpi idrici marini. Il risultato può essere la perdita di culture e di diversità biologica e la formazione di depositi e sedimenti dovuti all’effetto della salinità sulla solubilità dei diversi componenti e, peggio, la variazione delle proprietà fisico meccaniche dei suoli. In chimica la presenza di concentrazioni saline significative corrisponde a due effetti diversi e che esercitano azione opposta: l’effetto sale e l’effetto salatura.

Senza entrare nei particolari il primo favorisce la solubilità delle specie ioniche, quindi cariche, il secondo la deprime, minore essendo gli effetti sulle specie non cariche. Proprio dalla differenza di salinità fra l’acqua dei fiumi e quella del mare alla foce dei fiumi si producono i cosiddetti delta provocati dal convogliamento in bacini di acqua relativamente stazionaria di depositi e dall’accumulo di sedimenti terrigeni, o corpo sedimentario.

Da quanto detto si comprende come potrebbe essere importante riferirsi ad un processo naturale come indicatore di uno stato ambientale caratterizzato dalla risalita di acqua salina in ambienti dolci. Per rispondere a questa esigenza ancora una volta la natura ci viene incontro con una pianta la Salicornia (nome che deriva dai termini sale e corno) che vive nelle condizioni di salamoia, quindi spesso presente nelle saline crescendo con efflorescenze a punta di corno e la cui presenza rappresenta quell’indicatore di salinità risalita a cui accennavo.

Si tratta di una pianta che ha anche la proprietà di accumulare sale tanto da meritarsi il nome di sale dei poveri, visti i suoi costi più bassi di quelli del sale vero e proprio, spesso indicato come l’oro bianco. Vive con altre piante alofite con le quali forma i cosiddetti salicornieti destinati a diffondersi, in relazione all’intrusione crescente del cuneo salino nel delta del Po; ecco un altro indicatore prezioso che la natura ci mette a disposizione: sapremo osservarlo?

Tossicità inattese e dialettica della natura.

20 August, 2022 - 10:50

Claudio Della Volpe

Può una pianta comune, che serve addirittura da cibo per uomini ed animali, diventare mortale?

Il caso delle 50 mucche morte per aver mangiato il sorgo piantato per loro dall’allevatore in Piemonte è un esempio molto interessante della complessità ed ambivalenza dei fenomeni naturali; proviamo ad approfondirlo.

https://torino.corriere.it/cronaca/22_agosto_08/sommariva-bosco-50-mucche-muoiono-pochi-minuti-avvelenate-sorgo-8c9498da-16ed-11ed-b75e-23db5ddc9f20.shtml?refresh_ce

Il sorgo è un cereale tradizionale che ha molte interessanti proprietà, fra le altre una ottima resistenza alla siccità, che probabilmente le deriva dall’essere una pianta C4 (vedi nota), dunque la sua coltivazione potrebbe aiutarci ad affrontare i problemi di adattamento del riscaldamento globale; in modo abbastanza inatteso però delle 160 mucche dell’allevatore cuneese ben 50 sono morte poco dopo aver iniziato a brucare il cereale.

La sostanza responsabile della loro morte è il cianuro, CN–, prodotta nei loro stomaci a partire dalla durrina, una molecola che è presente nel sorgo Sorghum bicolor (ed anche in altri vegetali come le mandorle amare o la cassava), un cereale ampiamente usato nell’alimentazione umane ed animale, il quinto in termini di peso consumato nel mondo.

Molecole analoghe potenzialmente mortali sono usate come strumenti di autodifesa da migliaia di tipi di piante. In questo caso le molecole che contengono la funzione -CN sono presenti in speciali comparti a doppia sede insieme al sistema enzimatico che serve a liberare il cianuro:

Questo complesso armamentario serve perché il cianuro è tossico prima di tutto per la pianta stessa, che d’altronde usa quest’arma a difesa dei propri semi, un po’ come un’orsa che difenda i propri cuccioli, ma anche delle foglie. Comunque tutti i tessuti del sorgo sono cianogenici eccetto il seme alla fine della parabola maturativa; teniamo presente questo fatto importante.

Secondo un interessante ma datato articolo (Michael Wink, Special Nitrogen Metabolism, Plant Biochemistry 1997)

L’HCN è altamente tossico per animali o microrganismi a causa della sua inibizione degli enzimi della catena respiratoria (cioè le citocromo ossidasi) e del suo legame ad altri enzimi contenenti ioni di metalli pesanti. La dose letale di HCN nell’uomo è di 0,5-3,5 mg/kg dopo applicazione orale e la morte dell’uomo o degli animali è stata riportata dopo il consumo di piante con glicosidi cianogenici, le cui concentrazioni possono essere fino a 500 mg di HCN/100 g di semi. Normalmente sono stati registrati 50-100 mg di HCN/100 g di semi e 30-200 mg di HCN/100 g di foglie (Teuscher & Lindequist, 1994). Gli alimenti che contengono cianogeni, come il manihot (Cassava esculenta), hanno ripetutamente causato intossicazioni e persino morti nell’uomo e negli animali. Gli animali hanno sviluppato delle contromosse; infatti alcuni si possono disintossicare rapidamente da piccole quantità di HCN tramite la rodanasi, uno zolfoenzima

Come si vede le stesse piante hanno meccanismi di difesa per il semplice motivo che, essendo l’azoto un elemento non banale da assumere dall’ambiente, i glicosidi in questione sono anche serbatoi di azoto utile, che può essere rimosso un po’ alla volta dal serbatoio “armi” ed usato per altri scopi al momento opportuno. Ma questo tipo di contromisura perde di efficacia negli animali se le quantità sono grandi.

Nel caso del sorgo occorre chiarire che (C. Blomsteldt et al Plant Biotechnology Journal (2012) 10, pp. 54–66 ):

La produzione di durrina nelle popolazioni di controllo del sorgo è elevata durante la germinazione iniziale e la crescita della piantina e poi diminuisce man mano che la pianta matura (Loyd e Gray, 1970; Wheeler et al., 1990; Busk e Møller, 2002; Møller e Conn, 1980) che lo rende adatto come coltura foraggera altamente nutriente. Tuttavia, i fattori ambientali, come la siccità e l’alto contenuto di azoto, sono problematici in quanto possono aumentare il contenuto di durrina nelle piante di sorgo adulto a livelli tossici (Loyd e Gray, 1970; Wheeler et al., 1990).

CN– è mortale a 3-5mg/kg di peso corporeo in un mammifero. Facciamo due conti. Uno ione di CN– viene prodotto da una molecola di durrina, e dunque per una mole di ioni cianuro ci vuole una mole di durrina: 311 grammi di durrina per 26 di cianuro. Una mucca di 400kg muore con 1-2g di cianuro ed un uomo con 400mg, pari rispettivamente a circa 12-24g e 4-5 grammi di durrina, contenuta in genere in un rapporto che può arrivare fino a 1000ppm nel tessuto della pianta.

Un uomo però mangerebbe solo i semi della pianta mentre una mucca mangia anche le foglie. Un uomo dovrebbe mangiare da mezzo chilo ad alcuni chili di semi di sorgo (non maturi completamente) per morire, mentre una mucca potrebbe suicidarsi con una adeguata quantità, alcuni kg, della pianta intera (a tutti gli stadi della crescita) le cui foglie, specie in condizioni di stress idrico possono essere molto più ricche di durrina.

A Sommariva Bosco, teatro dell’episodio, la quantità di durrina assommava allo 0.1% o alla millesima parte del peso della pianta; dunque bastavano una decina di chilogrammi di sorgo per uccidere una mucca, il che si è puntualmente verificato.

Per i tempi del fatto occorre considerare anche che i sintomi dell’intossicazione da cianuro compaiono subito in caso di inalazione mentre, se il cianuro è stato ingerito, compaiono nel giro di alcune decine di minuti o più (in funzione dello stato di riempimento dello stomaco). L’intervallo è molto più lungo se il composto tossico è di tipo organico. Inoltre i ruminanti possiedono come si sa più stomaci e solo l’ultimo, l’abomaso possiede quella acidità simile al nostro che potrebbe facilitare l’azione del veleno, facilitandone l’assorbimento nel flusso sanguigno, tramite la formazione di HCN.

Gli allevatori conoscono il problema, ma forse non hanno valutato sia che il sorgo era capace di crescere anche in condizioni di fortissimo stress idrico, come quello che si è verificato in questo periodo (che in se è una cosa buona), sia che in quelle condizioni la concentrazione relativa di durrina poteva essere maggiore e che le mucche avrebbero mangiato più sorgo per calmare l’appetito, sia che negli stati iniziali della crescita e in terreni ben concimati la durrina può aumentare notevolmente.

Fatto sta che nei loro tessuti gli organi preposti hanno trovato centinaia di ppm di cianuro, una quantità enorme.

La conclusione che ne ricaviamo è che da una parte il riscaldamento globale, responsabile primario della crisi idrica, ci mette di fronte a situazioni limite in tutti i campi e che per resistere dobbiamo ricorrere alle migliori conoscenze che abbiamo; dall’altra cresce in noi la consapevolezza di ciò che ho spesso citato su questo blog; una massima che ripeteva sempre Guido Barone: Ogni cosa nel mondo ha due corni, o se volete la consapevolezza della natura contraddittoria e complessa della realtà.

Le semplificazioni basate su una concezione lineare e meccanica non bastano certo in un mondo ricco e dialettico come quello in cui viviamo e nel quale i sistemi che abbiamo sviluppato sono proprio basati su meccanismi di controllo retroazionati, ossia contraddittori.

Noi chiamiamo retroazione un meccanismo che la filosofia dell’ottocento aveva chiamato dialettica.

Concludo considerando che oggi, grazie alla genetica conosciamo anche i meccanismi grazie ai quali la pianta sintetizza la durrina, illustrati nella figura qua sotto, tratta da wikipedia:

La sintesi parte da un amminoacido, la tirosina ed è controllata da alcuni sistemi enzimatici che possono essere esclusi geneticamente o per lo meno controllati, per eventualmente ridurre i problemi di intossicazione; però questo indebolisce la pianta, la quale si difende anche dagli insetti con questo meccanismo e quindi ancora una volta ponendoci di fronte a situazioni paradossali: se facciamo un sorgo geneticamente più sicuro lo rendiamo il cibo preferito degli insetti che possono attaccarlo.

https://it.wikipedia.org/wiki/Sorghum_vulgare#Alimentazione_animale

https://en.wikipedia.org/wiki/Sorghum_bicolor

https://en.wikipedia.org/wiki/Dhurrin#Regulation_in_Sorghum_bicolor

Nota.Per approfondire la differenza C3-C4, che ci porterebbe troppo lontano, potete leggere questa pagina:

Piante C3 e C4, differenze ed esempi

https://followingcancun.com/it/differenza-tra-c3-c4-e-cam/

che spiegano con alcuni particolari le differenze fra piante C3-C4 (e CAM).

L’ignoranza scientifica.

17 August, 2022 - 17:24

Danilo Tassi

Sbagliare humanus est” disse l’allenatore a mio figlio che aveva appena fallito un gol a porta vuota durante una partita fra “pulcini” del calcio. Il lodevole intento consolatorio non cancellò il massacro alla nostra bella lingua madre.

Se un qualsivoglia giornalista di infimo ordine fosse incorso in un infortunio del genere, anche se pubblicato dopo i necrologi del più scalcinato giornale, avrebbe dovuto cambiar mestiere perché nessuno gli avrebbe più concesso la fiducia di accettare un suo articolo.

Lo stesso metro non è però usato per le castronerie scientifiche perché evidentemente per cultura si intende solo quella umanistica, mentre la scientifica è considerata opzionale e non indispensabile.

Non è affatto così. Inventare termini latini o non trattare col neutro un verbo all’infinito, come ha fatto il buon allenatore, provoca effetti che si limitano ad un leggero fastidio a chi ha fatto il “classico” o forse nemmeno quello, ma mescolare, per esempio, la varechina con l’acido muriatico può provocare danni ingentissimi alla salute. È successo alla mia amica Grazia, del tutto ignara della chimica, che dopo aver passato lo straccio per terra con un po’ di varechina, allo scopo di migliorare pulizia e igiene del pavimento, pensò bene di aggiungere al secchio anche una certa quantità di acido muriatico. Pur non sapendo che si stava sviluppando Cloro ha immediatamente scaricato il secchio nella tazza del water, ma quel po’ che ha inalato le ha lasciato danni permanenti alla respirazione.

Ciononostante in una rubrica di curiosità scientifiche di una nota rivista di enigmistica si è recentemente raccomandato di non mescolare varechina e ammoniaca perché la cosa è molto pericolosa, senza specificare che è invece l’acido muriatico quello ben più pericoloso se mescolato alla varechina. Secondo me il curatore della rubrica ha confuso ammoniaca e acido muriatico, ma è meglio non fare di questi errori nella realtà.

Passando ad altri episodi è ormai cosa normale trovare scritto il Cobalto sui giornali mentre si intende scrivere ossido di Carbonio: Co invece di CO. Questo genere di errore non provoca soverchi danni poiché la gente in casa non è normalmente in grado di far reagire il Cobalto con qualcos’altro e chi lo può fare generalmente la chimica la conosce. È comunque un errore innocuo come il  neutro mancato dell’allenatore, ma che, a differenza di quello, non ha alcuna ripercussione sulla reputazione del giornalista. Anche una firma quotata nel mondo della divulgazione scientifica come Luca Mercalli in un recente articolo ha scritto varie volte della Co2 intendendo l’anidride carbonica. L’errore è sicuramente della dattilografa o del correttore, ma il fatto che nessuno si curi di correggerlo, mentre si continua a sbagliare, sta a significare che non gli si dà troppa importanza.

Un altro svarione frequentissimo è l’utilizzo di “quantizzare” intendendo dire “quantificare”. Chi ha studiato, anche solo superficialmente, un po’ di fisica sa cosa sono i quanti e cos’è la quantizzazione dell’energia, ma i nostri forbitissimi giornalisti sanno di greco e di latino, e questo è un bene, ma ignorano completamente nozioni elementari anche di fisica.

Ma la materia di gran lunga più bistrattata è senza dubbio la matematica a proposito della quale si leggono cose ben più gravi dell’errore commesso dal nostro allenatore. Per scrivere dell’assedio russo all’acciaieria di Mariupol in Ukraina, al fine di sottolinearne l’enorme estensione, molti giornalisti hanno scritto e anche detto in televisione che l’area interessata copriva un’estensione di dodicimila metri quadrati anziché dei dodici chilometri quadrati della realtà. Dodicimila fa più impressione di dodici e pertanto gli astuti giornalisti hanno trasformato i chilometri in metri ottenendo un numero mille volte più grande (questo lo sanno tutti) e quindi più in grado di impressionare il lettore. Peccato però che i chilometri ed i metri fossero al quadrato e che l’equivalenza non fosse di un millesimo, ma di un milionesimo. Le equivalenze una volta si studiavano in quarta elementare e adesso forse un po’ prima o un po’ dopo, ma certamente non all’Università e neppure nelle medie superiori. Forse varrebbe la pena che la cultura di chi scrive sui giornali venisse valutata un po’ più approfonditamente anche sotto il profilo scientifico, anche se scomodare la scienza per delle equivalenze è come sparare ai passeri con un cannone.

Sedicenti scienziati, digiuni di matematica e di fisica che non compaiono nel piano di studi della loro laurea (per cui non si capisce quale concetto di scienza abbiano), nei giorni in cui crescevano i malati di Covid, hanno parlato di aumento esponenziale dei contagi. I più forbiti hanno parlato di aumento “addirittura” logaritmico, probabilmente senza rendersi conto che è la stessa cosa perché il logaritmo è anch’esso un esponente. Comunque sia, se i contagi passano da cento a duecento in una data zona, non si può parlare di aumento logaritmico o esponenziale: è un forte aumento, un aumento tragico, enorme, ma non esponenziale.  Cento è dieci alla seconda potenza; i cento per arrivare a duecento devono crescere di cento, ma se aumenta solo di uno (non di cento) l’esponente il totale arriva a mille perché è dieci alla terza. Sono concetti banali ai quali si arriva senza equazioni differenziali o integrali tripli, basta la matematica delle medie inferiori.

Molti di questi “scienziati” sono a capo di gruppi di scienziati veri che studiano con modelli matematici il diffondersi delle epidemie o sperimentano nuovi sistemi diagnostici basati su concetti fisici e chimici a loro completamente sconosciuti. Mi è capitato di chiedere, per pura curiosità scientifica, ad un Primario di Radiologia che tipo di raggi usassero nelle radioterapie oncologiche; mi ha guardato come se gli avessi chiesto qualcosa che poi non sarei stato in grado di capire e poi mi ha risposto, con la sicurezza di chi sa di sapere quel che gli altri non sanno:” Onde fotoniche.

L’ignoranza scientifica è alla base del guazzabuglio di pareri contrastanti che abbiamo sentito e letto durante gli anni del Covid e questo mi persuade che sarebbe ora di modernizzare la laurea in Medicina facendone una Facoltà scientifica a tutti gli effetti e non pseudo umanistica come l’attuale.  Si sentirebbero sicuramente meno incompetenti a concionare di malattie ed epidemie. La selezione non la farebbero più i quiz delle prove d’ingresso, ma gli esami del biennio, a tutto vantaggio della preparazione dei medici e della salute degli ammalati.

Anche in politica si percepisce l’ignoranza scientifica dei commentatori quando dicono che “le forze politiche stanno cercando il minimo comun denominatore” intendendo dire che cercano invece il massimo comun denominatore, cioè tutti quegli argomenti sui quali tutti ci si possa trovare d’accordo. Il minimo comun denominatore è il numero 1, cioè il più piccolo dei numeri che dividono i numeratori di ogni frazione. Il minimo comune denominatore fra le idee potrebbe essere voler bene alla mamma. Siamo sicuri che tutti sono concordi in questo, ma non è quel che il commentatore politico voleva dire perché non è una ragione sufficiente a formare un’alleanza politica.

Per tornare alla chimica, è capitato di leggere di persone intossicate dentro una vasca sotterranea dai vapori di acido solforico derivato dalla fermentazione delle sostanze organiche.

Chiunque abbia frequentato anche per poche ore un laboratorio chimico sa bene che l’acido solforico non ha odori a temperatura ambiente; quasi tutti gli altri acidi hanno odore, ma il solforico proprio no e quindi non può esalare alcunché a meno che non sia portato a 290 gradi centigradi perché si decompone e 290 gradi centigradi sono troppi per una vasca interrata.

 Evidentemente l’esistenza dell’acido solfidrico non è stata neppur sospettata dal giornalista, ma se qualcuno lo fa presente passa per un saccentino che va a cercare il pelo nell’uovo.

È capitato a me di scrivere dell’odore che si spande allorquando il maniscalco posa il ferro incandescente sull’unghia di un cavallo al fine di farlo ben aderire. Raccontando di mio padre, che praticava l’arte della mascalcia, ho precisato che lo stesso odore si sviluppa bruciando capelli o penne perché è lo stesso componente a bruciare: la cheratina. Mi è venuto spontaneo scriverlo, anche perché quasi nessuno sospetta che capelli, penne, corna e unghie abbiano questa proteina in comune e mi sembrava interessante sottolinearlo, ma la precisazione è stata cassata d’ufficio con la scusa che non avrebbe interessato nessuno.

Come se invece il detto latino fosse ben più interessante!

Brisighella 8 Agosto 2022.

Danilo Tassi

eunike.tassi@libero.it

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