Inquinamento plastica. Altroché sacchetti e cannucce ... pneumatici!!

Ogni pochi anni, gli pneumatici della tua auto si consumano e devono essere sostituiti. Ma dove va a finire tutto quel materiale perso?
Purtroppo la risposta risiede spesso nei corsi d'acqua, dove le minuscole particelle di microplastica provenienti dalla gomma sintetica degli pneumatici trasportano diverse sostanze chimiche che possono essere trasmesse ai pesci, ai granchi e forse persino alle persone che li mangiano.
Siamo chimici analitici e ambientali che studiano metodi per rimuovere queste microplastiche, e le sostanze chimiche tossiche che trasportano, prima che raggiungano i corsi d'acqua e gli organismi acquatici che vi vivono.

Microplastiche, macro-problema
Milioni di tonnellate di rifiuti plastici finiscono negli oceani di tutto il mondo ogni anno . Recentemente, si è scoperto che le particelle di usura degli pneumatici rappresentano circa il 45% di tutte le microplastiche presenti sia nei sistemi terrestri che in quelli acquatici.
Gli pneumatici rilasciano minuscole microplastiche mentre corrono sulle strade. La pioggia trasporta le particelle di usura degli pneumatici nei fossi, che poi finiscono in torrenti, laghi, fiumi e oceani.
Lungo il percorso, pesci, granchi, ostriche e altre creature acquatiche trovano spesso queste particelle di usura degli pneumatici nel loro cibo. A ogni morso, i pesci ingeriscono anche sostanze chimiche estremamente tossiche che possono avere effetti nocivi sia sui pesci stessi che su qualsiasi creatura che li mangia.

Alcune specie di pesci, come la trota iridea, la trota di ruscello e il salmone reale , stanno morendo a causa delle sostanze chimiche tossiche presenti nelle particelle prodotte dall'usura degli pneumatici.
Nel 2020, i ricercatori hanno scoperto che più della metà dei salmoni coho che tornavano nei corsi d'acqua dello stato di Washington moriva prima di deporre le uova, in gran parte a causa della 6PPD-Q , una sostanza chimica derivata dalla 6PPD, che viene aggiunta agli pneumatici per impedirne il degrado. 

Ma gli effetti delle particelle di usura degli pneumatici non si limitano agli organismi acquatici. Anche esseri umani e animali possono essere esposti alle particelle di usura degli pneumatici presenti nell'aria, in particolare persone e animali che vivono vicino alle principali arterie stradali .
In uno studio condotto in Cina, la stessa sostanza chimica, la 6PPD-Q, è stata riscontrata anche nelle urine di bambini e adulti . Sebbene gli effetti di questa sostanza chimica sull'organismo umano siano ancora in fase di studio, recenti ricerche dimostrano che l'esposizione a questa sostanza potrebbe danneggiare diversi organi, tra cui fegato, polmoni e reni .
A Oxford, Mississippi, abbiamo identificato oltre 30.000 particelle di usura degli pneumatici in 24 litri di deflusso delle acque piovane da strade e parcheggi dopo due temporali. Nelle zone a traffico intenso, riteniamo che le concentrazioni potrebbero essere molto più elevate .
Nel 2023, l' Interstate Technology and Regulatory Council , una coalizione guidata dagli stati, ha raccomandato di identificare e implementare alternative al 6PPD negli pneumatici per ridurre il 6PPD-Q nell'ambiente. Tuttavia, i produttori di pneumatici affermano che non esiste ancora un sostituto adeguato.

Cosa possono fare le comunità per ridurre i danni?
Presso l'Università del Mississippi stiamo sperimentando metodi sostenibili per rimuovere le particelle di usura degli pneumatici dai corsi d'acqua, utilizzando materiali naturali accessibili e poco costosi ricavati dagli scarti agricoli.
L'idea è semplice: catturare le particelle di usura degli pneumatici prima che raggiungano corsi d'acqua, fiumi e oceani.
In uno studio recente, abbiamo testato trucioli di legno di pino e biochar (una forma di carbone vegetale ricavata riscaldando le lolle di riso in una camera con ossigeno limitato, un processo noto come pirolisi) e abbiamo scoperto che potevano rimuovere circa il 90% delle particelle di usura degli pneumatici dal deflusso dell'acqua nei nostri siti di prova a Oxford.
Il biochar è un materiale consolidato per la rimozione dei contaminanti dall'acqua grazie alla sua ampia superficie e ai suoi pori, all'abbondanza di gruppi leganti chimici, all'elevata stabilità, alla forte capacità di adsorbimento e al basso costo . Anche i trucioli di legno, grazie alla loro ricca composizione di composti organici naturali, hanno dimostrato di rimuovere i contaminanti . Altri scienziati hanno utilizzato anche la sabbia per filtrare le microplastiche , ma la sua velocità di rimozione è risultata inferiore rispetto al biochar. 

Abbiamo progettato un sistema di biofiltrazione utilizzando biochar e trucioli di legno in un filtro a calza e lo abbiamo posizionato all'imbocco di un canale di drenaggio. Abbiamo poi raccolto campioni di deflusso delle acque piovane e misurato le particelle di usura degli pneumatici prima e dopo l'installazione dei biofiltri durante due temporali nell'arco di due mesi. La concentrazione di particelle di usura degli pneumatici è risultata significativamente inferiore dopo l'installazione del biofiltro.
Le caratteristiche uniche, allungate e frastagliate, delle particelle di usura degli pneumatici fanno sì che rimangano facilmente intrappolate o impigliate nei pori di questi materiali durante una tempesta. Anche le particelle di usura più piccole sono rimaste intrappolate nell'intricata rete di questi materiali .

Utilizzo di filtri di biomassa in futuro
Riteniamo che questo approccio abbia un forte potenziale di scalabilità per mitigare l'inquinamento causato dalle particelle di usura degli pneumatici e da altri contaminanti durante i temporali.
Poiché il biochar e i trucioli di legno possono essere generati dai rifiuti agricoli, sono relativamente poco costosi e facilmente reperibili dalle comunità locali.
Saranno necessari studi di monitoraggio a lungo termine, soprattutto in ambienti ad alto traffico, per determinare appieno l'efficacia e la scalabilità dell'approccio. Anche la fonte del materiale filtrante è importante. Sono state sollevate alcune preoccupazioni circa il rilascio di inquinanti organici da parte dei rifiuti agricoli grezzi non sottoposti a pirolisi .
Come la maggior parte dei filtri, i biofiltri devono essere sostituiti col tempo, mentre i filtri usati devono essere smaltiti correttamente , poiché i contaminanti si accumulano e i filtri si degradano.
I rifiuti di plastica stanno danneggiando l'ambiente, il cibo che mangiamo e potenzialmente la salute umana. Crediamo che i biofiltri realizzati con scarti vegetali possano essere una soluzione efficace, relativamente economica e rispettosa dell'ambiente.

(Boluwatife S. Olubusoye - Ph.D. Candidate in Chemistry, University of Mississippi -, James V Cizdziel - Professor of Chemistry, University of Mississippi - su The Conversation del 22/07/2025)