Nuova tecnologia rileva le microplastiche prodotte dagli pneumatici

Uno studio del CNR apre la strada allo sviluppo di pneumatici più sostenibili 

Le microplastiche da pneumatici sono tra le principali cause di inquinamento, ma la soluzione ora è più vicina

 

Uno studio dell’Istituto per i processi chimico-fisici del Cnr, in collaborazione con le Università di Göteborg e Le Mans, mostra come le pinzette ottiche Raman possano essere utilizzate per rivelare micro e nanoparticelle generate dall’abrasione degli pneumatici durante i processi di accelerazione e frenata. I risultati potranno aiutare a sviluppare gomme più sostenibili e con un minore impatto sulla salute.

Il problema dell’inquinamento da microplastiche

L’inquinamento da microplastiche è un tema che sta facendo molto discutere negli ultimi anni e sul quale il trasporto su gomma ha un impatto rilevante.

credits: Soren Funk via Unsplash

Le microplastiche sono particelle di plastica di dimensione inferiore a 5 millimetri, mentre si parla di nanoplastiche quando la dimensione scende al di sotto del micron. Questi piccolissimi frammenti derivano dalla degradazione di oggetti di plastica più grandi, come per esempio sacchetti, bottiglie e imballaggi, dal lavaggio di capi d’abbigliamento composti da fibre sintetiche, dai prodotti cosmetici ecc.

Il problema delle microplastiche e delle nanoplastiche è che, una volta disperse nell’ambiente, il loro recupero è pressoché impossibile. Il vento e l’acqua della pioggia trasportano le particelle plastiche verso i fiumi e i mari, inquinandoli e contaminando, di conseguenza, l’acqua che beviamo e il cibo che mangiamo. 

Microplastiche e pneumatici

Tuttavia, studi hanno appurato che l’abrasione degli pneumatici rappresenta la fonte primaria di inquinamento da microplastiche, sia nel suolo che nei mari. Un rapporto dell’International Union for Conservation of Nature ha stimato che le gomme delle auto rappresentano oltre il 28% di tutte le microplastiche degli oceani del mondo.

Credits: Shadrach Warid via Unsplash

Secondo un altro studio, condotto nel 2020 dal Norwegian Institute for Air Research, uno pneumatico perde in media 4 chili di microplastiche nel corso della sua vita utile, 120 grammi ogni 1.000 chilometri percorsi secondo un test degli automobil club di Germania (Adac) e Austria (Öamtc) (si rileva un’usura inferiore per le gomme estive rispetto a quelle invernali e per le gomme più piccole rispetto a quelle più grandi).

L’abrasione degli pneumatici durante la circolazione dei mezzi di trasporto causa il rilascio di microparticelle inquinanti nell’ambiente, un fenomeno in forte crescita su scala globale. Le particelle si accumulano ai bordi delle strade per poi defluire nei corsi d’acqua, inquinando l’ecosistema idrico e causando preoccupazioni per la salute degli ecosistemi interessati.

A causa degli attuali gap metodologici nelle tecniche di analisi, le microplastiche più piccole di 5 µm (micrometri) rimangono in gran parte non quantificate.

Lo studio del CNR

In un nuovo studio dell’Istituto per i processi chimico-fisici (Cnr-Ipcf) in collaborazione con il Soft-Matter Lab dell’Università di Göteborg e l’Institut des Molécules et Matériaux dell’Università di Le Mans, i ricercatori hanno combinato, per la prima volta, una strategia non-convenzionale per intrappolamento ottico di particelle fortemente assorbenti (2D Trapping) con l’analisi Raman (Raman Tweezers), per rivelare e identificare la natura chimica del particolato nel range tra 500 nm (nanometri) e 5 µm (micrometri) prelevato nel lavaggio di una piattaforma per la revisione degli autoveicoli. La ricerca è stata pubblicata su Environmental Science: Nano.

Credits: Jiafeng Wang via Unsplash

La soluzione contro le microplastiche da pneumatici

“Sfruttando le forze ottiche generate da fasci laser fortemente focalizzati, possiamo intrappolare particelle micro- e sub-micrometriche direttamente in liquido. A seconda dei materiali, possiamo confinare le particelle nello spot del laser, oppure spingerle contro le pareti di una cella micro-fluidica. Una volta immobilizzate, possiamo poi analizzarne la natura chimica una alla volta”, spiega Pietro Gucciardi del Cnr-Ipcf e coordinatore dello studio.

Le ricerche mostrano come sia possibile utilizzare la combinazione di pinzette ottiche e spettroscopia Raman per caratterizzare le microparticelle rilasciate a seguito dei processi di abrasione degli pneumatici e delle pastiglie dei freni durante le brusche accelerazioni o le frenate che si verificano, ad esempio, durante i test di revisione delle nostre autovetture. “I risultati dello studio potrebbero essere utilizzati per sviluppare pneumatici o sistemi di frenaggio a minore impatto ambientale”, afferma Giovanni Volpe di Uni-Göteborg.

Applicazioni future 

Le possibili applicazioni future sono molteplici. “Una sfida avvincente dal punto di vista tecnologico sarà quella di sviluppare nel prossimo futuro apparati di Raman Tweezers per l’analisi di campioni a bassa densità di particelle”, conclude Gucciardi. “Questo aprirebbe le porte, oltre che alle applicazioni nell’analisi ambientale, anche allo studio della contaminazione da nanoplastiche nei cibi, ed ai suoi effetti sulla salute dell’uomo, tema che la European Food Safety Authority ha identificato come una come una delle sfide più importanti dei prossimi anni”.

fonti: CNR ufficio stampa I Programautonoleggio

immagine di copertina: Immagine estratta dalla back-cover della rivista Environmental Science Nano


Maker Faire Rome – The European Edition, promossa dalla Camera di Commercio di Roma e organizzata dalla sua Azienda speciale Innova Camera, si impegna da ben nove edizioni a rendere l’innovazione accessibile e fruibile con l’obiettivo di non lasciare indietro nessuno offrendo contenuti e informazioni in un blog sempre aggiornato e ricco di opportunità per curiosi, maker, startup e aziende che vogliono arricchire le proprie conoscenze ed espandere il proprio business, in Italia e all’estero.

Seguici, iscriviti alla nostra newsletter: ti forniremo solo le informazioni giuste per approfondire i temi di tuo interesse