di Elena Comelli

La produzione annuale di plastica nel mondo è decuplicata in cinquant’anni, da 45 milioni di tonnellate nel 1975 ai 450 milioni previsti quest’anno. Circa metà di quanto prodotto finisce ogni anno tra i rifiuti: 220 milioni di tonnellate nel 2024, ovvero 28 chili pro capite, per ogni abitante del pianeta. Meno del 10% di questi rifiuti viene riciclato e circa un terzo (70 milioni di tonnellate nel 2024) finisce disperso nell’ambiente. Tra i 10 e i 40 milioni di tonnellate l’anno, secondo le stime più accreditate, si trasforma in microplastiche, ovvero frammenti di plastica delle dimensioni da 1 nanometro a 5 millimetri.

Sono passati vent’anni dalla prima comparsa di questo termine, coniato nel 2004 da Richard Thompson, un biologo marino dell’università di Plymouth, per descrivere frammenti microscopici di detriti di plastica trovati in ambienti costieri britannici e americani, identificati come acrilico, poliammide (nylon), polipropilene, poliestere, polietilene e polistirene. In questi vent’anni i ricercatori hanno capito che le microplastiche sono ovunque, dall’aria che respiriamo all’acqua del rubinetto, e si sono ormai insediate stabilmente anche nel corpo umano: se ne trovano tracce in tutti gli organi, compresi cuore e cervello.

L’inquinamento da microplastiche deriva dalla frammentazione progressiva di plastiche più grandi già presenti nell’ambiente (microplastiche secondarie), oppure da elementi emessi su scala microscopica (primarie). L’eliminazione delle macroplastiche non è tecnicamente difficile: basta dotarsi di obblighi e divieti relativi all’uso, al riciclo e allo smaltimento. Le microplastiche primarie, invece, sono ben più complesse da intercettare. Le sorgenti principali di queste ultime, secondo lo studio di riferimento condotto dagli scienziati dell’International Union for the Conservation of Nature, sono i tessuti sintetici (35%), la polvere di pneumatici derivata dall’abrasione contro l’asfalto (28%) e il cocktail di particolato che chiamiamo polvere urbana (24%), proveniente soprattutto dai cantieri edili con un mix di vernici sintetiche, sabbiature industriali a base di abrasivi, frammenti di rivestimenti artificiali e simili. Altre sorgenti, meno rilevanti, sono la segnaletica orizzontale sulle strade, i prodotti di igiene personale (gli esfolianti sono fatti al 90% di plastica), gli usi agricoli (ad esempio i granuli di fertilizzanti rivestiti di polimeri per il rilascio nel corso di diversi mesi) e le perdite accidentali di granulato di plastica (la base della produzione di plastiche) lungo la catena logistica.

È sulla cattura e lo smaltimento delle microplastiche primarie che si è concentrata l’attenzione dei ricercatori: le soluzioni puntano all’intercettazione delle microfibre sintetiche tramite filtri mirati durante il lavaggio oppure a livello di depuratori urbani, dove le microfibre scaricate dalle lavatrici convergono insieme alle microplastiche diffuse nell’aria, che vengono abbattute dalla pioggia e finiscono nei canali di scolo, sfuggendo poi ai filtri dei depuratori perché troppo piccole. L’adsorbimento magnetico, la precipitazione tramite flocculanti chimici e la pulizia nanorobotica sono tra i metodi più praticati, ma con risultati modesti. Lo sviluppo recente di spugne composite sembra invece la soluzione più promettente.

Un gruppo di ricercatori cinesi dell’Ocean University of China a Qingdao ha sviluppato una spugna sintetica, principalmente a base di amido e gelatina, capace di assorbire le microplastiche e persino le nanoplastiche da qualsiasi liquido. L’efficacia della spugna è variabile a seconda della concentrazione di plastiche e dell’acidità e salinità del liquido, ma in condizioni ottimali riesce a rimuovere il 90% delle microplastiche contenute nel liquido assorbito.

Secondo Guoqing Wang, coautore dello studio, la formula della spugna è facilmente adattabile alla dimensione dei frammenti che si vogliono raccogliere: modificando la temperatura quando i due componenti vengono mescolati, le spugne possono essere rese più o meno porose. Il processo sviluppato da Wang e colleghi, però, utilizza la formaldeide, un componente tossico che il team sta cercando di eliminare, per realizzare una spugna completamente ecologica. Se venissero prodotte su scala industriale, secondo Wang, le loro spugne potrebbero essere utilizzate per filtrare le microplastiche negli impianti di trattamento delle acque reflue. Un’altra possibilità sarebbe di utilizzarle nelle lavatrici, per intrappolare le microfibre sintetiche alla fonte. L’idea è di Christian Adlhart, un chimico della Zurich University of Applied Sciences, che ha sperimentato la creazione di filtri a spugna da inserire nella fase di lavaggio, cercando anche di risolvere il problema della provenienza dei materiali. L’amido e la gelatina delle spugne sviluppate in Cina, ad esempio, sono in concorrenza con l’industria alimentare. Per questa ragione il team svizzero ha puntato sul chitosano, uno zucchero derivato dai gusci dei crostacei, per fornire la struttura della spugna. Il chitosano non è ampiamente utilizzato a livello commerciale e quindi non presenta problemi di concorrenza. Altri ricercatori, anche cinesi, si stanno infatti orientando in questa direzione: un recente studio dell’università di Wuhan descrive una spugna composta da fibre di cotone e chitina estratta dagli ossi di seppia, capace d’intrappolare il 99% delle microplastiche presenti in un liquido. Quello che manca è la prova che queste nuove tecnologie basate sulle spugne possano essere convenienti ed efficaci nel rimuovere le microplastiche dall’acqua su larga scala.

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