Questo articolo è apparso originariamente su Yale Environment 360.
Per due decenni, i ricercatori hanno lavorato per risolvere un mistero nei corsi d’acqua della costa occidentale. Perché, quando pioveva, un gran numero di salmoni coho stavano morendo? Come parte di uno sforzo per scoprirlo, gli scienziati hanno collocato dei pesci in acqua che conteneva particelle di pneumatici nuovi e vecchi. Il salmone morì e i ricercatori iniziarono quindi a testare le centinaia di sostanze chimiche rilasciate nell’acqua.
Un documento del 2020 ha rivelato la causa della mortalità: una sostanza chimica chiamata 6PPD che viene aggiunta ai pneumatici per prevenirne la rottura e il degrado. Quando il 6PPD, presente nella polvere dei pneumatici, viene esposto all’ozono troposferico, viene trasformato in molteplici altre sostanze chimiche, tra cui 6PPD-chinone o 6PPD-q. Il composto è acutamente tossico per quattro delle 11 specie di pesci testate, compreso il salmone coho.
Il mistero è risolto, ma non il problema, poiché la sostanza chimica continua ad essere utilizzata da tutti i principali produttori di pneumatici e si trova sulle strade e nei corsi d’acqua di tutto il mondo. Sebbene nessuno abbia studiato l’impatto del 6PPD-q sulla salute umana, è stato rilevato anche nelle urine di bambini, adulti e donne incinte nel sud della Cina. I percorsi e il significato di tale contaminazione sono finora sconosciuti.
Secondo una stima, il 78% delle microplastiche oceaniche sono gomme sintetiche per pneumatici.
Tuttavia, ora ci sono richieste di azioni normative. Il mese scorso, l’organizzazione no-profit Earthjustice, per conto dell’industria della pesca, ha presentato una notifica di intenti per citare in giudizio i produttori di pneumatici per aver violato l’Endangered Species Act utilizzando il 6PPD. E una coalizione di tribù indiane ha recentemente chiesto all’EPA di vietare l’uso della sostanza chimica. “Abbiamo assistito in prima persona alla devastazione delle specie di salmone su cui abbiamo sempre fatto affidamento per nutrire la nostra gente”, ha affermato in una nota il Consiglio tribale di Puyallup. “Abbiamo osservato come le specie siano diminuite fino al punto di un’estinzione quasi certa se non si fa nulla per proteggerle.”
L’accurata analisi di 6PPD e 6PPD-q è stata solo l’inizio di una campagna globale per comprendere il cocktail tossico di sostanze chimiche organiche, minuscole particelle e metalli pesanti nascosti nei pneumatici e, in misura minore, nei freni. Sebbene la tossicità acuta del 6PPD-q e la sua fonte abbiano un forte consenso scientifico, la gomma dei pneumatici contiene più di 400 sostanze chimiche e composti, molti dei quali cancerogeni, e la ricerca sta solo iniziando a mostrare quanto diffusi possano essere i problemi derivanti dalla polvere dei pneumatici.
Le emissioni dei pneumatici dei veicoli elettrici sono superiori del 20% rispetto a quelle dei veicoli a combustibili fossili.
Anche se gli anelli di gomma sotto la tua auto possono sembrare innocui – una campagna pubblicitaria utilizzata per mostrare bambini cullati nei pneumatici – sono, dicono gli esperti, una significativa fonte di inquinamento dell’aria, del suolo e dell’acqua che può colpire gli esseri umani così come i pesci, la fauna selvatica e altri animali. organismi. Questo è un problema perché ogni anno vengono venduti a livello globale circa 2 miliardi di pneumatici – abbastanza da raggiungere la luna se impilati su un lato – e si prevede che il mercato raggiungerà i 3,4 miliardi all’anno entro il 2030.
I pneumatici sono realizzati per circa il 20% in gomma naturale e per il 24% in gomma sintetica, che richiede cinque litri di petrolio per pneumatico. Centinaia di altri ingredienti, tra cui acciaio, riempitivi e metalli pesanti, tra cui rame, cadmio, piombo e zinco, costituiscono il resto, molti dei quali aggiunti per migliorare le prestazioni, migliorare la durata e ridurre la possibilità di incendi.
Sia la gomma naturale che quella sintetica si decompongono nell’ambiente, ma i frammenti sintetici durano molto più a lungo. Secondo un rapporto del Pew Charitable Trusts, il 78% delle microplastiche oceaniche sono gomme sintetiche per pneumatici. Questi frammenti vengono ingeriti dagli animali marini (particelle sono state trovate nelle branchie e nello stomaco) e possono causare una serie di effetti, dalla neurotossicità al ritardo della crescita e anomalie comportamentali.
Gli pneumatici rilasciano una quantità di composti organici volatili 100 volte superiore a quella di un moderno tubo di scappamento, afferma un analista.
“Abbiamo trovato livelli estremamente elevati di microplastiche nelle nostre acque piovane”, ha affermato Rebecca Sutton, una scienziata ambientale del San Francisco Estuary Institute che ha studiato il deflusso. “La nostra stima dello scarico annuale di microplastiche dalle acque piovane nella Baia di San Francisco ammontava a 7 trilioni di particelle, e la metà di queste erano sospette particelle di pneumatici”.
Le particelle di usura degli pneumatici, o TWP come vengono talvolta chiamate, vengono emesse continuamente durante la marcia dei veicoli. Le loro dimensioni variano da pezzi visibili di gomma o plastica alle microparticelle e costituiscono uno degli impatti ambientali più significativi dei prodotti, secondo la società britannica Emissions Analytics, che ha trascorso tre anni a studiare le emissioni dei pneumatici. L’azienda ha scoperto che i quattro pneumatici di un’auto emettono collettivamente 1 trilione di particelle ultrafini – inferiori a 100 nanometri – per chilometro percorso. Queste particelle, affermano un numero crescente di esperti, rappresentano un rischio unico per la salute: sono così piccole che possono passare attraverso il tessuto polmonare nel flusso sanguigno e attraversare la barriera emato-encefalica o essere inspirate e viaggiare direttamente al cervello, provocando una serie di fenomeni di problemi.
Secondo un recente rapporto pubblicato dai ricercatori dell’Imperial College di Londra, “Esistono prove emergenti che le particelle dovute all’usura dei pneumatici e altro particolato possono contribuire a una serie di impatti negativi sulla salute, tra cui cuore, polmoni, sviluppo, riproduzione e cancro”.
Il rapporto afferma che i pneumatici generano 6 milioni di tonnellate di particelle all’anno, a livello globale, di cui 200.000 tonnellate finiscono negli oceani. Secondo Emissions Analytics, le auto negli Stati Uniti emettono, in media, 5 libbre di particelle di pneumatici all’anno, mentre le auto in Europa, dove vengono percorsi meno chilometri, perdono 2,5 libbre all’anno. Inoltre, le emissioni dei pneumatici dei veicoli elettrici sono superiori del 20% rispetto a quelle dei veicoli a combustibili fossili. I veicoli elettrici pesano di più e hanno una coppia maggiore, il che consuma i pneumatici più velocemente.
A differenza dei tubi di scappamento, che sono stati a lungo studiati e regolamentati, le emissioni di pneumatici e freni – che emettono quantità significative di particelle metalliche oltre a sostanze chimiche organiche – sono molto più difficili da misurare e controllare e pertanto sono sfuggite alla regolamentazione. È solo negli ultimi anni, con lo sviluppo di nuove tecnologie in grado di misurare le emissioni dei pneumatici e l’allarmante scoperta del 6PPD-q, che l’argomento sta ricevendo un’analisi approfondita.
Studi recenti mostrano che la massa delle emissioni di PM 2,5 e PM 10 – che sono, insieme all’ozono e alle particelle ultrafini, i principali inquinanti atmosferici a livello mondiale – provenienti da pneumatici e freni supera di gran lunga la massa di emissioni provenienti dai tubi di scappamento, almeno in luoghi che hanno registrato un significativo aumento dell’inquinamento atmosferico. ridotto tali emissioni.
Gli scienziati hanno scoperto che i giardini pluviali potrebbero impedire a oltre il 90% di un pericoloso inquinante dei pneumatici di entrare nei corsi d’acqua.
Il problema non è solo la gomma nella sua forma sintetica e naturale. Ricercatori governativi e accademici stanno studiando le trasformazioni prodotte da molti altri ingredienti dei pneumatici, che potrebbero – come il 6PPD – formare sostanze più tossiche dei loro prodotti chimici originari quando si decompongono con l’esposizione alla luce solare e alla pioggia.
“In questi pneumatici c’è un cocktail chimico che nessuno capisce veramente e che i produttori di pneumatici mantengono altamente confidenziale”, ha affermato Nick Molden, CEO di Emissions Analytics. “Facciamo fatica a pensare a un altro prodotto di consumo così diffuso nel mondo e utilizzato praticamente da tutti, dove si sa così poco di ciò che contiene.”
“Sappiamo che i pneumatici contribuiscono in modo significativo all’inquinamento ambientale, ma solo di recente abbiamo iniziato a scoprirne la portata”, ha affermato Cassandra Johannessen, ricercatrice presso l’Università Concordia di Montreal, che sta quantificando i livelli di sostanze chimiche presenti nei pneumatici nei bacini idrografici urbani e studiando come essi trasformarsi nell’ambiente. La scoperta del 6PPD-q ha sorpreso molti ricercatori, ha detto, perché hanno appreso che “è una delle sostanze più tossiche conosciute e sembra essere ovunque nel mondo”.
I regolatori stanno cercando di recuperare terreno. In Europa, uno standard da implementare nel 2025, noto come Euro 7, regolerà non solo le emissioni dallo scarico ma anche le emissioni di pneumatici e freni. La California Environmental Protection Agency ha approvato una norma che impone ai produttori di pneumatici di dichiarare un’alternativa al 6PPD-q entro il 2024.
Le aziende produttrici di pneumatici stanno conducendo i propri studi sul 6PPD, che da tempo considerano fondamentale per la sicurezza dei pneumatici, e stanno cercando alternative. In risposta alle nuove normative e alla ricerca emergente sulle emissioni degli pneumatici, 10 dei più grandi produttori di pneumatici del mondo hanno formato il Tyre Industry Project per “sviluppare un approccio olistico per comprendere meglio e promuovere azioni sulla mitigazione” dell’inquinamento degli pneumatici, secondo una dichiarazione dal progetto. Il gruppo si è impegnato a cercare modi per riprogettare i pneumatici per ridurre o eliminare le emissioni.
Un’area critica di ricerca riguarda la durata della permanenza dei rifiuti degli pneumatici e dei relativi prodotti di decomposizione nell’ambiente. “Un pezzo di gomma di cinque micron si stacca dal pneumatico e si deposita sul terreno e rimane lì per un po'”, ha detto Molden. “Qual è, nel tempo, il rilascio di queste sostanze chimiche, quanto velocemente si diffondono nell’acqua e vengono diluite? A livello di sistema, quanto è grande questo problema? È la più grande lacuna di conoscenza. “
Un’altra area di ricerca si concentra sugli impatti degli idrocarburi aromatici – tra cui benzene e naftalene – gassati dalla gomma sintetica o emessi quando gli pneumatici usati vengono bruciati negli inceneritori per il recupero energetico. Anche a basse concentrazioni, questi composti sono tossici per l’uomo. Reagiscono anche con la luce solare per formare ozono, o smog a livello del suolo, che causa danni respiratori. “Abbiamo dimostrato che la quantità di composti organici volatili rilasciati dai gas è 100 volte maggiore di quella che esce da un moderno tubo di scappamento”, ha affermato Molden. “Questo proviene dal pneumatico che è rimasto lì.”
Abbiamo trovato livelli estremamente elevati di microplastiche nelle nostre acque piovane.
Quando i pneumatici raggiungono la fine della loro vita, vengono inviati in discarica, inceneriti, bruciati in un processo ad alta intensità energetica chiamato pirolisi, oppure triturati e riutilizzati per l’uso in erba artificiale o in parchi giochi o per altre superfici. Ma man mano che cresce la preoccupazione per gli inquinanti dei pneumatici, crescono anche le preoccupazioni su questi prodotti riciclati e sugli idrocarburi che potrebbero rilasciare gas. È in corso un dibattito sulla questione se la gomma in briciole, ottenuta da scarti di pneumatici, rappresenti una minaccia per la salute se utilizzata per colmare le lacune nell’erba artificiale. Sulla base di numerosi studi sottoposti a revisione paritaria, l’Unione Europea sta istituendo limiti più severi sull’uso di questo materiale. Altri studi, tuttavia, non hanno mostrato alcun impatto sulla salute.
Oltre alla richiesta della California di studiare alternative al 6PPD, in tutto il mondo sono in atto numerosi sforzi per riprogettare gli pneumatici per contrastare i problemi che essi pongono. Più di dieci anni fa, i produttori di pneumatici speravano che il dente di leone, che produce una forma di gomma, e l’olio di soia potessero fornire una fornitura costante e sostenibile di gomma. Ma i pneumatici realizzati con queste alternative non sono stati all’altezza delle aspettative: necessitavano ancora di additivi. La Continental Tire Company, con sede ad Hannover, in Germania, commercializza uno pneumatico per bicicletta fatto con radici di tarassaco. Testato da Emission Analytics, emetteva il 25% in meno di sostanze aromatiche cancerogene rispetto ai pneumatici per bici prodotti convenzionalmente, ma il pneumatico alimentato da piante conteneva ancora ingredienti preoccupanti.
La Continental Tire Company, con sede ad Hannover, in Germania, commercializza uno pneumatico per bicicletta fatto con radici di tarassaco.
Altre aziende stanno cercando modi per affrontare il problema delle emissioni dei pneumatici. The Tire Collective, una startup di tecnologia pulita con sede nel Regno Unito, ha sviluppato una piastra elettrostatica che si applica a ciascuno dei pneumatici di un’auto: le piastre rimuovono fino al 60% delle particelle emesse da pneumatici e freni, immagazzinandole in una cartuccia attaccata al dispositivo. Le particelle possono essere riutilizzate in numerose altre applicazioni, compresi i nuovi pneumatici.
A San Francisco, gli scienziati che studiavano gli inquinanti presenti nel deflusso delle tempeste hanno trovato una potenziale soluzione: i giardini pluviali, installati nei cortili per catturare l’acqua piovana, intrappolavano anche il 96% dei rifiuti stradali e il 100% dei frammenti gommosi neri. A Vancouver, i ricercatori della British Columbia hanno scoperto che i giardini pluviali potrebbero impedire a oltre il 90% del 6PPD-q di fuoriuscire dalle strade e di entrare nei corsi d’acqua ricchi di salmoni.
Le particelle di rifiuti di pneumatici, afferma Molden, di Emissions Analytics, stanno finalmente ricevendo l’attenzione che meritano, in parte grazie alla normativa della California che richiede la ricerca di alternative al 6PPD. La legislazione “è innovativa”, dice, “perché stabilisce la composizione chimica [of tires] nell’agenda normativa.” Per la prima volta, aggiunge, “i produttori di pneumatici sono esposti allo stesso controllo normativo a cui sono sottoposti i produttori di automobili da 50 anni.”