Quando il latte incontra l’amianto

Il gruppo del prof. Norberto Roveri dell’Università di Bologna ha nuovamente messo a segno un colpo da maestro. Qualche anno fa usciva sul mercato il dentifricio Biorepair®, frutto della collaborazione tra il LEBSC (Laboratorio di Strutturistica Chimica e Ambientale dell’Università di Bologna), diretto dal prof. Roveri, e la Coswell, azienda specializzata nella produzione e commercializzazione  di prodotti di qualità per la cura e il benessere della persona. Dopo il lancio sul mercato il Biorepair® ha avuto immediatamente un enorme successo: la sua rivoluzionaria formulazione, infatti, è in grado di svolgere un’azione di remineralizzazione e di ricostruzione dei difetti superficiali dei denti grazie alla presenza di microparticelle biomimetiche di idrossiapatite (microRepair®). Ora un’altra importantissima scoperta: la messa a punto di un processo di trasformazione di materiali contenenti cemento-amianto basato sulla denaturazione delle fibre di amianto con siero di latte (brevetto dello spin-off del Dipartimento di Chimica dell’Università di Bologna “Chemical center S.r.l.”, numero di domanda MI2O1OAO01443, 30/07/2010).
La parola “amianto”, soprattutto in Italia, è stampata nella memoria di tutti, nonostante siano passati ben 10 anni dalla promulgazione della legge (Legge n. 257 del marzo 1992) che ne bandì la produzione, l’utilizzo, l’importazione, l’estrazione e la commercializzazione e ne regolamentò lo smaltimento. “Asbesto” ( o “amianto”) è il nome commerciale attribuito a sei silicati naturali a struttura fibrosa di notevole importanza dal punto di vista tecnologico. Le fibre di amianto appartengono a due gruppi di minerali, i serpentini e gli anfiboli; il primo gruppo è rappresentato unicamente da una sola forma, il crisotilo, detto anche “amianto bianco”, che rappresenta più dell‘90% dell‘intero mercato; del secondo gruppo fanno parte, tra gli altri, l’amosite, noto come “amianto bruno”, e la crocidolite l’“amianto blu”, considerata la tipologia più pericolosa.
L’asbesto ha ottime proprietà tecnologiche (alcune delle quali sembra siano note fin dall’antichità  anche se l’utilizzo su larga scala inizia con la fine del secolo scorso): ha buona resistenza al calore ed al fuoco, all’azione di agenti chimici e biologici, all’abrasione e all’usura  presenta un’elevata resistenza meccanica, una buona flessibilità, si lega facilmente con materiali da costruzione ed ha buone proprietà fonoassorbenti e termoisolanti. Per tutte queste proprietà ed il basso costo è stato ampiamente utilizzato in molti settori industriali e in una vasta gamma di manufatti, per lo più in materiali da costruzione (tegole di copertura, soffitti e pavimenti, prodotti di carta e prodotti in cemento amianto), prodotti di attrito (frizione, freni e organi di trasmissione nelle auto), tessuti resistenti al calore, imballaggi, guarnizioni e rivestimenti. Ciascuna fibra di amianto è costituita da un agglomerato di migliaia di fibre che, sottoposte a sollecitazioni, possono scomporsi e rilasciare fibre singole.
Tale peculiarità se da un lato impartisce le caratteristiche tipiche dell’amianto, dall’altro lo rende un materiale pericoloso perché sono proprio le singole fibre rilasciate le responsabili delle patologie conosciute a carico prevalentemente dell‘apparato respiratorio, quali l‘asbestosi, il carcinoma polmonare ed il mesotelioma pleurico.
I materiali contenenti amianto hanno una vita media che varia dai 20 ai 40 anni a seconda  delle caratteristiche chimico-fisiche del materiale, delle sue condizioni di utilizzo, dell’usura ad opera degli agenti atmosferici e delle azioni meccaniche che subisce nella vita operativa. Tali materiali, secondo la normativa, sono definiti come “rifiuti contenenti amianto” (RCA) e rappresentano un notevole problema dal punto di vista dello smaltimento dovendo essere stabilizzati o rimossi al fine di garantire condizioni di sicurezza ambientale.
Il problema è ulteriormente aggravato dall’elevata pericolosità biologica di questo tipo di materiali, che necessitano pertanto di essere trattati con opportune precauzioni. Fino ad oggi i rifiuti di amianto sono conferiti in mono-discariche o discariche con cella dedicate. In questi ultimi tempi visto che i volumi autorizzati sono stati esauriti e vista la mancata costruzione di nuovi siti di smaltimento, si è andati verso l’esportazione verso paesi come Germania ed Austria che smaltiscono in miniere dimesse.
Tuttavia, essendo il concetto di “discarica” decisamente  insostenibile sia dal punto di vista della salute umana che della sicurezza ambientale, soprattutto per materiali così pericolosi, recentemente sono stati proposti sia trattamenti termici che chimici volti ad inertizzare gli RCA per poterli sfruttare successivamente nella produzione di materiali secondari. Dato che i materiali asbestosi sono tutti instabili a temperature elevate, i trattamenti termici, effettuati a temperature di 800-950°C, consentono di ottenere materiali inerti tal quali o macinati; tuttavia tali metodi richiedono molta energia e soprattutto, al momento, non esistendo impianti in Italia, gli RCA vengono comunque trasportati oltre confine con ulteriori costi. I trattamenti chimici prevedono l’utilizzo di acidi organici (come acido formico ed ossalico) o inorganici (come acido fluoridrico, cloridrico e solforico), ma comunque, anche in questo caso,  gli svantaggi sono numerosi (grande accumulo di scarti e grandi quantità di reagenti utilizzati per l’inertizzazione).
L’innovativo processo messo di recente a punto dal gruppo del prof. Roveri si basa sul fatto che il siero di latte, prodotto di scarto nel settore lattiero-caseario, ha un pH sufficientemente acido per decomporre a temperatura ambiente la fase cementizia del cemento-amianto costituita da carbonato di calcio (85%), liberando le fibre di amianto in essa inglobate (15%). In una seconda fase del processo, le fibre di amianto possono essere denaturate e decomposte in ioni magnesio e silicato utilizzando un trattamento idrotermale a 150°C e 2 bar di pressione, liberando in soluzione tutti gli ioni metallici (come Ni, Mn, Fe, Cr) inglobati nelle fibre stesse e recuperabili per via elettrochimica; sul fondo del reattore utilizzato in questa seconda fase inoltre si depositerà un corpo di fondo contenente fosfati, silicati e batteri morti per cottura che potrà essere commercializzato come fertilizzante.

Dal punto di vista economico, i ricercatori del Chemical Center prevedono un ricavo netto di circa 9.000 €/tonnellata, sia considerando i ricavi ottenibili per lo smaltimento dell’amianto (140 €/tonnellata) e del siero di latte (50 €/tonnellata), ma anche per i ricavi ottenibili riutilizzando le materie prime liberate dal processo (produzione di idrossido di calcio utilizzabile in idropittura e/o produzione di calcite nanometrica).
Riferimenti e approfondimenti:

Chem. Eur. J. 2011, 17, 350
Nanotechnology, science and applications, 2010, 3, 107
http://www.epa.gov/asbestos/
British journal of industrial medicine, 1955, 12, 81
Science, 1990, 247, 294
Worldwide Asbestos Supply and Consumption Trends from 1900 Through 2003, U.S. Department of the Interior, Washington, D.C., 2006
da: http://www.saltafossi.it/2012/12/07/quando-il-latte-incontra-lamianto/

7 dicembre, 2012