Scherzare col Fuoco: Mito e Realtà delle Nanopatologie da Inceneritori

di Ugo Bardi - 11/09/2006

Queste note esaminano le origini e le ragioni del recente dibattito sull’opportunità di costruire nuovi inceneritori in Italia, originato in parte dalla campagna del ricercatore modenese Stefano Montanari sul soggetto delle “nanopatologie”. Dati recenti derivati da studi scientifici riportati sulla letteratura internazionale indicano che le nanopolveri emesse da processi di combustione ad alta temperatura potrebbero essere molto più dannose di quanto non si ritenesse fino a non molto tempo fa. In particolare, le norme attuali non sarebbero adeguate per tener conto dei danni che causano. Per quanto riguarda gli inceneritori, anche se non siamo in grado per ora di quantificare l’entità del rischio, è noto che i filtri attuali non sono in grado di bloccare completamente le emissioni di polveri molto fini. In ogni caso, il concetto stesso di incenerimento dei rifiuti potrebbe essere reso rapidamente obsoleto da una serie di fattori che includono, oltre ai danni dovuti alle nanopolveri, la necessità di ridurre le emissioni di gas-serra per contrastare il riscaldamento globale e la nuova realtà emergente di difficoltà di approvvigionamento delle materie prime. Guardate cosa c’è scritto sui pacchetti delle sigarette: “Il Fumo Uccide” o altre frasi altrettanto minacciose, ben chiare in caratteri cubitali. Per la verità, non ci sarebbe nemmeno bisogno di scrivere queste cose perchè lo sappiamo tutti che fumare fa male: il fumo uccide quasi centomila italiani all’anno. Però, frasi minacciose o no, moltissimi di noi non riescono a smettere. Guardate ora l’immagine di un inceneritore; con le sue ciminiere svettanti verso il cielo. Non vi sembrano delle grandi sigarettone? Non c’è scritto sotto la fotografia dell’inceneritore che il fumo delle ciminiere ammazza la gente, ma è probabile che non ne venga fuori proprio aria pura di alta montagna. Se non fosse per questo, nessuno si sarebbe preso la briga di coniare il curioso termine di “termovalorizzatore” per definire un aggeggio il cui scopo principale non è certamente di termovalorizzare. Il rapporto conflittuale che abbiamo con gli inceneritori somiglia molto a quello che abbiamo con le sigarette. In entrambi i casi abbiamo qualcosa che percepiamo come dannoso ma del quale non riusciamo a liberarci; Ci piace, apparentemente, scherzare col fuoco; tutto quello che brucia ci affascina. Nel caso delle sigarette, i danni alla salute non sono soltanto percepiti, sono accertati e noti a tutti. Nel caso degli inceneritori, c’è un dibattito in corso sull’entità dei rischi e se li si possano giudicare accettabili o no nel quadro generale dell’inquinamento atmosferico. La vecchia generazione di inceneritori era, effettivamente, pericolosa per la salute, soprattutto per le emissioni di quei composti chiamati “diossine”. Ma, negli ultimi anni, gli inceneritori erano stati molto migliorati, abbattendo quasi completamente le emissioni di diossine. L’aggiunta dei sistemi di recupero del calore, per poco efficienti che fossero, era un ulteriore miglioramento e, di conseguenza, l’installazione di nuovi inceneritori era programmata in diverse regioni in Italia. Tuttavia, il giudizio sugli inceneritori dell’ultima generazione potrebbe dover cambiare sulla base di una serie di studi recenti sui danni alla salute dovuti alle emissioni di polveri ultrasottili (“nanopolveri”). Che le polveri sottili, ovvero di diametro inferiore ai 10 millesimi di millimetro (PM10), fossero dannose, è noto da lungo tempo. Tuttavia, le norme esistenti si limitavano a stabilire dei limiti alla quantità emessa al di sotto di queste dimensioni. Viceversa, gli ultimi dati indicano che particelle molto piccole (“ultrafini” o “ultrasottili”) ovvero di dimensioni inferiori ai 2.5 millesimi (PM2.5) o anche più piccole, potrebbero essere molto più dannose per la salute di quanto non si ritenesse fino a poco tempo fa. La consapevolezza della gravità del problema sta soltanto oggi cominciando a diffondersi. In Italia, il dibattito ha avuto origine in gran parte dal lavoro di due ricercatori modenesi: Antonietta Gatti e suo marito, Stefano Montanari. La storia comincia nel 1997, quando Antonietta Gatti, docente presso l’Università di Modena, riceve una telefonata da un collega che ha un problema. Il collega racconta che un suo paziente ha sviluppato dei granulomi molto gravi al fegato e ai reni e non si riesce a capirne le ragioni. Per trovare una risposta, Gatti usa un microscopio elettronico dell’ultima generazione per andare a esaminare direttamente i tessuti danneggiati del paziente. I risultati sono sorprendenti: il microscopio mostra che il fegato del paziente contiene particelle di silicato di alluminio; la comune porcellana. Sono particelle così piccole che le si possono vedere solo con il microscopio elettronico (“nanoparticelle”). Si riesce anche a scoprire da dove sono venute: il paziente si è letteralmente mangiato il suo impianto dentale mal realizzato, i cui detriti finissimi sono finiti nel suo fegato e nei suoi reni. Intorno a questi detriti si è formata un’infiammazione e da questa i granulomi. E’ una scoperta inaspettata che queste particelle, fatte di un materiale in teoria innocuo, abbiano avuto questi effetti devastanti. In altri casi, si è visto che le nanoparticelle riescono addirittura a penetrare la membrana cellulare e installarsi dentro la cellula arrivando a volte fino all’interno del nucleo. Questa prima scoperta viene pubblicata da Antonietta Gatti e dai suoi collaboratori nella rivista “Gastroenterology. Da li’, nasce tutto un nuovo filone di ricerca nel quale Antonietta Gatti coinvolge suo marito, Stefano Montanari, laureato in farmacia e consulente scientifico. Insieme, nel 2001 fondano l’istituto di ricerca “Nanodiagnostics.” Il microscopio elettronico esamina gli organi infiammati dei pazienti e mostra particelle di ogni tipo che appaiono come macchie brillanti sullo sfondo grigio dei tessuti. La capacità di analisi del microscopio mostra che queste particelle sono il risultato di processi industriali; si trovano metalli, ferro, cobalto, piombo, rame e molti altri, come pure zolfo, cloro fosforo ed altri elementi. Si trovano queste particelle anche su sostanze alimentari in commercio. E' difficile provare che queste particelle provengano da inceneritori, ma si può sospettare che in molti casi questa sia la loro origine. Il successo più importante del lavoro di Montanari e Gatti è probabilmente il contributo alla studio del mistero della “sindrome dei Balcani”, termine con il quale si indicano una serie di sintomi diffusi fra i veterani delle recenti guerre. C’era chi aveva attribuito le malattie dei veterani alla radioattività o alla tossicità chimica dell’uranio impoverito utilizzato per i proiettili da parte delle forze NATO. Ma Gatti e Montanari dimostrano non c’è traccia di uranio nel corpo dei pazienti. Invece, nei tessuti danneggiati dei soldati malati si trovano in molti casi nanoparticelle derivate delle strutture colpite. L'uranio si usa come proiettile perché è piroforico e porta i bersagli che colpisce ad oltre 3000 gradi, facendoli evaporare in parte. I soldati avevano letteralmente respirato quello che avevano distrutto ed era questa la causa principale delle loro malattie. E’ un’illustrazione moderna dell’antico concetto evangelico che “chi di spada ferisce, di spada perisce”. I risultati di Montanari e Gatti sono all’avanguardia ma non certamente isolati nel panorama della letteratura scientifica internazionale, dove una serie di studi si stanno accumulando sulla pericolosità delle nanopolveri (vedi bibliografia). La Commissione Europea ha stimato recentemente che in tutta Europa almeno 350.000 decessi all’anno sono causati da polveri ultrafini (Thematic Strategy on Air Pollution (COM(2005) 446)). Sempre secondo la Commissione Europea, questo corrisponde a circa 8 mesi di vita in meno, in media, per ciascuno di noi. C’è ancora molta cautela sull’argomento, ma in Europa sta nascendo un movimento di scienziati che preme per spingere i politici a una legislazione molto più restrittiva sulla quantità di polveri ultrafini che si possono emettere nei processi industriali (vedi note). Il concetto di tossicità delle nanoparticelle si sta progressivamente diffondendo dagli esperti al grande pubblico. In Italia, questa diffusione è stata opera soprattutto di Stefano Montanari che, con l’appoggio di Beppe Grillo, si è impegnato in una pubblica campagna contro gli inceneritori. Secondo Montanari, i nuovi inceneritori sono un obbiettivo primario nella lotta contro le nanoparticelle pericolose, non tanto perché le loro emissioni sono più pericolose di quelle di altri processi (traffico, industrie, ecc.) ma perché sono una tecnologia di cui si può fare a meno senza dover drasticamente cambiare il funzionamento dell’economia. La campagna di Montanari ha generato molta attenzione e ha fatto nascere un forte movimento di opinione contrario agli inceneritori. Ha però incontrato delle forti resistenze da almeno quattro gruppi diversi di persone. - Politici. Tutto un sistema di legislazione, di prassi e di interessi economici ha creato dei binari sui quali si suppone che a un certo punto debba passare l’inceneritore; fermarlo è difficile, è come bloccare a mani nude un eurostar in corsa. Molti politici, anche se personalmente perplessi, si trovano in difficoltà a bloccare procedure ormai in corso da anni. - Tecnici. Un buon numero di tecnici nei vari settori del trattamento rifiuti ritiene che gli inceneritori siano il miglior metodo disponibile per il trattamento dei rifiuti e che i danni alla salute causati dalle nanopolveri siano di piccola entità in confronto alle emissioni da altre sorgenti, come il traffico automobilistico o i riscaldamenti domestici. - Lobbies. La costruzione di un impianto di incenerimento muove capitali non indifferenti e genera e sostiene posti di lavoro. Non dobbiamo pensare a oscuri figuri che tramano nell’ombra, ma è soltanto naturale che chi è interessato da questi movimenti tenda a fare lobby in favore dell’inceneritore. - Pubblico. Una parte del pubblico ha un atteggiamento nei riguardi dei rifiuti che si può riassumere come “fateli sparire, non importa come”. Sono pochi quelli che si rendono conto che in realtà l’inceneritore da solo l'illusione di far sparire i rifiuti, ma in realtà ne aumenta la massa. Queste posizioni pro-inceneritore hanno le loro ragioni e ci sarebbe spazio per un dibattito che, ragionevolmente, dovrebbe essere basato su una valutazione complessiva dei rischi e dei benefici degli inceneritori. Tuttavia, la discussione è rapidamente degenerata in uno scontro muro contro muro fra fautori e oppositori degli inceneritori, dove si è finito col perdere l’aggancio con i fatti per dedicarsi a uno sport assai diffuso in Italia, quello della polemica. Come esempio della degenerazione del dibattito, vale la pena di leggere la risposta data dalla giunta provinciale di Firenze a una petizione anti-inceneritore dei cittadini (delibera N. 202 del 31/05/2006). Il testo della delibera recita: “le argomentazioni relative alle nanopatologie <..> trovano eco unicamente sui media non scientifici, restando invece prive di riscontro sulla letteratura scientifica”. La giunta non specifica su cosa abbia basato questa sua dichiarazione un tantino avventata, per non dir di peggio. Infatti, a una ricerca sulla letteratura scientifica internazionale, si trovano facilmente centinaia di riferimenti a lavori recenti sulla tossicità delle nanoparticelle. Non risulta che i membri della giunta provinciale di Firenze abbiano particolari qualifiche scientifiche; può darsi pertanto che abbiano sentito dei loro consulenti che, però, forse non erano proprio i migliori sulla piazza se non sono stati nemmeno in grado di fare una ricerca bibliografica. Oppure, più semplicemente, non hanno chiesto ai loro consulenti di approfondire. La delibera stessa, infatti, dice che le argomentazioni dei cittadini sono state giudicate “così come presentate” il che indica che nessuno si è preso la briga di verificarne le basi scientifiche. Questo, del resto, appare chiaro quando leggiamo nella delibera che non c’è bisogno di “nessun ulteriore approfondimento scientifico” riguardo alla petizione. Così, la giunta provinciale di Firenze ha definito nella delibera il proprio piano di smaltimento rifiuti come “perfetto” (termine forse appena un zinzino esagerato) e ha approvato la costruzione di un nuovo inceneritore il 28 Luglio 2006. E’ perfettamente lecito sostenere che non ci sono dati sufficienti per concludere che gli inceneritori fanno danni significativi alla salute umana. Tuttavia, se non altro perché ci va di mezzo la salute umana, la costruzione di un nuovo inceneritore è una decisione importante che dovrebbe essere presa sulla base di una seria valutazione dei dati disponibili. Se questa valutazione fosse stata fatta, ne sarebbe venuto fuori il crescente numero di studi sulla tossicità delle nanoparticelle e che non si può mettere a rischio la salute dei cittadini liquidando la faccenda in poche frasi, come nella delibera della giunta provinciale di Firenze. Oltre alla salute dei cittadini, che è comunque una cosa primaria, l’approfondimento della questione inceneritori avrebbe portato a notare che esiste un movimento che mira a una legislazione molto più restrittiva dell’attuale nei riguardi delle emissioni ammesse. Se questo portasse a dei decreti specifici a livello nazionale o Europeo, questo metterebbe in difficoltà l’attuale generazione di inceneritori; i filtri esistenti sono abbastanza efficaci per le particelle grossolane, ma molto meno per le nanoparticelle (vedi note). Può darsi che nel futuro si riescano a sviluppare filtri per particelle molto fini più efficienti degli attuali, ma questo non è un problema di facile soluzione. Non c’è in vista, almeno per il momento, una “terza generazione” di inceneritori che potrebbe risolvere il problema nanopolveri così come l’ultima generazione di inceneritori aveva risolto in gran parte quello delle diossine. In queste condizioni, oltre a mettere a rischio la salute dei cittadini, si rischia di costruire un’altra cattedrale nel deserto come, purtroppo, ce ne sono ormai già troppe. A queste argomentazioni, si controbatte spesso domandando, “Ma qual è l’alternativa all’inceneritore?” Qui possiamo subito dire che non esiste un alternativa se quello che intendiamo è qualcosa che faccia magicamente sparire i rifiuti, come gli inceneritori danno l’illusione di fare. In realtà, non abbiamo bisogno di alternative, abbiamo bisogno di soluzioni. Ovvero: cosa sarebbe giusto fare di questa immensa massa, sempre ingombrante, spesso puzzolente, a volte velenosa, che chiamiamo “rifiuti”? Il problema rifiuti esiste da secoli nelle città, ma una volta era solo una questione di buone fognature. Oggi, abbiamo quantità di rifiuti immensamente superiori a quelle del passato e per questo motivo la riduzione di volumi che gli inceneritori fornivano sembrava un punto molto forte a loro favore. Ma le cose continuano a cambiare in un mondo in cui nulla sta fermo e dove le certezze di oggi diventano le superstizioni di domani. In questo rivolgimento continuo, la riduzione di volume dei rifiuti non è più il punto cruciale. Invece, potremmo trovarci fronte a due problemi molto più pressanti che potrebbero rendere gli inceneritori dei dinosauri ormai in via di estinzione. - La crescente preoccupazione sul riscaldamento globale potrebbe portare anche in italia all’esigenza di fare qualcosa di serio per ridurre le emissioni di biossido di carbonio. Gli inceneritori bruciano una frazione importante di materie plastiche e quindi immettono nell’atmosfera biossido di carbonio di provenienza fossile. Questa emissione di biossido di carbonio è compensata soltanto in parte dalla co-generazione di energia termica e elettrica. - La crisi globale delle materie prime, con aumenti di prezzi e scarsità di fornitura, rende sempre più importante usare bene i materiali, conservandoli e riciclandoli quando possibile. In particolare, la plastica si fa dal petrolio e, quando bruciamo plastica in un inceneritore, bisogna poi estrarre nuovo petrolio per sintetizzare nuova plastica. Questo è un uso sbagliato di una risorsa che si fa sempre più preziosa e che dovremmo cercare di utilizzare con estrema parsimonia. Quindi, la questione degli inceneritori è solo un tassello di un problema molto più complesso che riguarda la gestione delle materie prime, la cui soluzione è cruciale per la sopravvivenza stessa dell’economia industriale. Se è ovvio che non si possono eliminare certe usanze ormai consolidate, è anche vero che esistono soluzioni positive per indirizzare il sistema economico verso metodi produttivi e trattamenti che ci permettano di far fronte sia al problema climatico sia al problema della crescente scarsità di materie prime. Per agire e per ottenere risultati in questo campo si può fare di meglio che combattere “contro” qualcosa a furia di petizioni. Si possono fare scelte a livello individuale o di comunità: possiamo generare energia dal sole per mezzo delle tecnologie rinnovabili senza bisogno di bruciare niente; possiamo scaldare le nostre case per mezzo dell’energia solare, senza bisogno di caldaie; possiamo muoverci in modo più razionale bruciando meno combustibili, anche senza bruciarne per niente usando motori elettrici; possiamo trattare i rifiuti senza bisogno di bruciarli ad alta temperatura, riciclandoli in tutto o in parte e liberando il paese dal peso delle importazioni di materie prime dall’estero. Queste sono vere soluzioni, cosa ben diversa da semplici alternative. Anche se si trovasse un “tappo” efficace per ridurre o magari eliminare le emissioni di nanopolveri dagli inceneritori, non sarebbe lo stesso la cosa di cui abbiamo bisogno. Possiamo e dobbiamo liberarci dall’idea che per fare qualcosa di buono dobbiamo per forza bruciare qualcosa, che sia necessario sempre “scherzare col fuoco”. Andiamo verso un mondo dove il risparmio non sarà più una virtù ma una necessità; questa è una grande sfida ma a lungo andare potrà rivelarsi un bene. Non sappiamo ancora con esattezza quanto siano dannose le nanoparticelle da combustione ad alta temperatura, ma se ce ne saranno di meno in giro staremo tutti più tranquilli. Nota: L’autore ringrazia Antonietta Gatti, Stefano Montanari, Massimo del Bubba e Luciano Lepri per i loro commenti e le loro critiche su questo manoscritto. Ovviamente, le opinioni qui espresse sono soltanto quelle dell’autore. La foto a lato mostra l'autore sul suo motorino elettrico alimentato a pannelli fotovoltaici. Non brucia combustibili fossili e non genera né polveri fini né altre sostanze pericolose per la salute. Si possono fare cose concrete per migliorare l'ambiente; e si risparmia anche! Dipartimento di Chimica – Università di Firenze Polo Scientifico di Sesto Fiorentino 50019 Sesto Fiorentino (Fi), Italia. Note e bibliografia Nanopatologie Dato che qualcuno ha detto che le nanopatologie sono inesistenti in quanto “prive di riscontro sulla letteratura scientifica” è forse il caso di riportare qualche dato leggermente diverso. Una ricerca sul database internazionale “Sciencedirect” rivela un gran numero di pubblicazioni recenti sull’argomento dove si discute sulla tossicità delle nanoparticelle e sulle patologie da esse causate. Di queste, vale la pena esaminare il review di Rejindeers del 2006 Cleaner nanotechnology and hazard reduction of manufactured nanoparticles, Journal of Cleaner Production, Volume 14, Issue 2, 2006, Pages 124-133 L. Reijnders che da solo cita 114 riferimenti ad altre pubblicazioni sull’argomento. Di queste 114 pubblicazioni, la maggioranza riportano indicazioni di tossicità delle nanoparticelle come risultato di studi epidemiologici. A proposito del lavoro di Antonietta Gatti e Stefano Montanari, la lista delle loro pubblicazioni si trova sul sito www.nanodiagnostics.it. Fra quelle riportate, 11 riguardano esplicitamente le nanopatologie e sono pubblicate su riviste scientifiche internazionali. Il documento della Commissione Europea citato nel testo (8 mesi di meno di vita per tutti) si trova a ec.europa.eu/environment/air/cafe/pdf/strat_com_en.pdf Un documento firmato da 37 scienziati che chiedono alla Commissione Europea standard più stringenti sull’emissione di nanoparticelle è stato inviato il 31 Ottobre 2005 dall “Institute for Risk Assessment” dell’università di Utrecht. Lo si trova a www.iras.uu.nl/EPletter/EUletterFINAL.pdf ____________________________________________________________ Filtraggio delle nanoparticelle Ci sono state molte discussione sull’efficacia dei filtri industriali per filtrare le nanoparticelle. Uno studio sperimentale si può trovare a Ultrafine aerosol penetration through electrostatic precipitators. Environmental Science and Technology 2002;36:4625e32. Huang S, Chen C. I risultati indicano che i filtri attuali non sono in grado di filtrare le nanoparticelle se non in parte. ___________________________________________________________ Efficienza dei “termovalorizzatori” Ci sono molte controversie sulla questione di quanto siano efficienti gli inceneritori come metodo di produzione di energia elettrica e termica. Uno studio recente sull’argomento, interessante in quanto si riferisce in particolare alla situazione italiana è Alternative strategies for energy recovery from municipal solid waste: Part A: Mass and energy balances. Waste Management, Volume 25, Issue 2, 2005, Pages 123-135 S. Consonni, M. Giugliano and M. Grosso L’articolo dimostra che la produzione di energia da parte di un inceneritore è positiva, nel senso che è superiore alla somma dei costi energetici di trattamento e trasporto dei rifiuti, e per l’operazione dell’inceneritore stesso. Il contributo ai consumi di un cittadino che si trovi nel raggio di azione di un inceneritore equipaggiato con recupero energetico è modesto ma non nullo, dell’ordine dell’1%-2% dei consumi totali. Il limite di questa analisi, tuttavia, è che presume che i rifiuti siano da valutarsi unicamente come combustibile, ovvero siano a costo zero. In realtà, bruciare – per esempio – plastica rende necessario creare altra plastica per rimpiazzarla. Per questo occorrono energia e materie prime (petrolio o gas naturale) che hanno un costo energetico. La comparazione con la strategia alternativa del riciclaggio indica chiaramente che il riciclaggio è energeticamente superiore all’incenerimento. Vedi per esempio: Life cycle assessment of energy from solid waste—part 1: general methodology and results. Journal of Cleaner Production, Volume 13, Issue 3, February 2005, Pages 213-229 Göran Finnveden, Jessica Johansson, Per Lind and Åsa Moberg _________________________________________________________________________________________ La catastrofe da cassonetti stracolmi Una delle argomentazioni a favore degli inceneritori è la necessità di difenderci da quella che viene percepita come la possible “catastrofe da rifiuti”, ovvero l’impossibilità di smaltire il flusso. Questa preoccupazione è legittima, ma anche esagerata. Attualmente, in italia si producono circa 500 Kg/ anno di rifiuti solidi urbani per persona, corrispondenti a meno di 500 litri compattati. In vent’anni, questo corrisponde a meno di 10 metri cubi a persona, il volume di una piccola stanza. Una città di un milione di persone potrebbe produrre circa 10 milioni di metri cubi di rifiuti in vent’anni, che occuperebbero, molto approssimativamente, non più di qualche decina di ettari di terreno; un’area molto piccola rispetto all’area della città stessa. Di tanti guai che ci potrebbero capitare, finire sommersi dai rifiuti non sembra il più preoccupate. Ovviamente, questo non vuol dire che non si possa gestire male il trattamento dei rifiuti; basta qualche giorno di sciopero degli addetti per ritrovarsi con i cassonetti debordanti di rifiuti, e la città invasa dal puzzo. Tuttavia, questo non succede, di norma, per la saturazione della capacità di smaltimento a valle di tutto il processo. ________________________________________________________________ Limiti alla crescita Per quanto riguarda la questione della riduzione del flusso di materie prime nel sistema economico, il testo più recente e aggiornato è l’ultima edizione (2005) dei “Limiti alla Crescita” di Meadows e altri, in italia uscirà con Mondadori a Settembre del 2006-08-22 Un approfondimento scritto dall’autore di queste note sul tema generale dei rifiuti si trova a http://www.aspoitalia.net/documenti/bardi/rifiuti/bardirifiuti.html