Liberarsi dai PFAS: esplorare le alternative promettenti all’orizzonte
3M ha introdotto il primo rivestimento antimacchia con il nome commerciale “Scotchgard” negli anni ’50. Scotchgard ha rivoluzionato l’industria tessile grazie alla sua capacità di far sì che acqua, olio ed altre sostanze si depositino e rotolino via dal tessuto. Purtroppo, questo superpotere ha comportato anche effetti gravemente negativi per l’uomo e l’ambiente. Le sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS) – le sostanze chimiche che conferiscono a Scotchguard le sue proprietà di resistenza all’acqua e alle macchie – possono accumularsi nel corpo di uomini e animali, causando effetti nocivi sulla salute. Fortunatamente, aziende come 3M hanno lavorato duramente per eliminare i PFAS e sviluppare alternative più sicure alle sostanze chimiche contenenti PFAS.
Queste alternative offrono molte delle stesse proprietà antimacchia e idrorepellenti dei PFAS, ma senza gli aspetti negativi. Inoltre, i PFAS impiegano più di 1.000 anni per decomporsi nel suolo e nell’acqua, il che costituisce un problema particolarmente grave data la loro ampia diffusione. Di seguito, esploreremo cinque delle più interessanti alternative ai PFAS all’orizzonte:
1. Materiali a base biologica
Negli ultimi anni, i materiali biobased – materiali derivati da fonti naturali, come piante o microrganismi – stanno sostituendo tutto, dai combustibili fossili ai fertilizzanti chimici. La loro natura rinnovabile e la loro biodegradabilità li ha resi un’alternativa popolare ai materiali sintetici. Non deve sorprendere, quindi, che i materiali a base biologica stiano guadagnando attenzione come potenziali sostituti dei prodotti chimici contenenti PFAS in varie applicazioni. Per esempio, nei detergenti ecologici, i “biosurfattanti” derivati da funghi e batteri possono agire come detergenti efficaci, aiutando a rimuovere le macchie grasse e oleose. Questi tensioattivi biodegradabili e non tossici offrono un’alternativa sostenibile ai tensioattivi tradizionali a base di PFAS nei prodotti per la pulizia, riducendo l’impatto ambientale e i potenziali danni alla salute umana.
2. Composti privi di fluoro
Oltre ai materiali a base biologica, alcune aziende stanno lavorando allo sviluppo di composti sintetici privi di fluoro in grado di garantire la resistenza all’acqua e agli oli senza utilizzare i PFAS. A differenza dei PFAS, queste alternative non contengono atomi di fluoro, il che significa che non sono persistenti nell’ambiente e non causano effetti tossici all’uomo o all’ambiente. Le potenziali applicazioni delle alternative prive di fluoro si estendono a diversi settori che tradizionalmente si affidano ai PFAS. Nel settore antincendio, ricercatori e ingegneri stanno sviluppando schiume prive di fluoro (FFF) per affrontare le sfide della contaminazione da PFAS nel suolo e nell’acqua. Queste alternative coprono l’incendio per estinguere rapidamente le fiamme e prevenirne la riaccensione. Se applicate correttamente, i ricercatori hanno dimostrato che le schiume senza fluoro funzionano con la stessa efficacia di quelle a base di PFAS, offrendo al contempo maggiore sicurezza e sostenibilità.
3. Nanofibre elettrofilate
Le nanofibre elettrofilate sono un’altra interessante alternativa ai PFAS. Questa tecnologia innovativa prevede l’utilizzo di un forte campo elettrico per filare vari materiali in fibre ultrafini. I produttori possono poi utilizzare queste schiume nei tessuti e in altri prodotti. Sebbene il processo di elettrofilatura sia stato utilizzato in passato per creare fibre da materiali contenenti PFAS come il PVDF, può essere utilizzato anche per creare fibre da altri polimeri, proteine o persino materiali di origine vegetale. Queste fibre presentano caratteristiche uniche, come la repellenza all’acqua e agli oli, la ridotta tossicità e la biodegradabilità, che le rendono interessanti come sostituti dei PFAS in varie applicazioni. Ad esempio, le nanofibre elettrofilate possono essere utilizzate per creare abbigliamento per esterni, impermeabili e traspiranti ecologici, impermeabili e tessuti per tappezzeria. Le aziende possono anche utilizzarle per sviluppare tessuti e rivestimenti resistenti al fuoco per le attrezzature. Si tratta di un’opzione più sostenibile rispetto alle finiture a base di PFAS.
4. Rivestimenti a base di silice
È possibile trovare un’altra soluzione al problema dei PFAS proprio fuori dalla porta di casa. La silice, che si trova nel suolo, nelle rocce e nella sabbia, può essere utilizzata per creare rivestimenti idrorepellenti e oleorepellenti senza ricorrere alla chimica dei PFAS. Cosa rende i rivestimenti a base di silice un’alternativa così promettente ai PFAS? Innanzitutto, la silice è uno dei minerali più abbondanti sulla Terra, il che la rende una risorsa facilmente disponibile e sostenibile. Inoltre, a differenza dei PFAS, la silice non è tossica e biocompatibile, il che significa che ha meno probabilità di causare danni alla salute umana o all’ambiente. Inoltre, la silice è chimicamente stabile e può resistere alle alte temperature, il che la rende ideale per le condizioni difficili. L’insieme di queste proprietà rende i rivestimenti a base di silice un potenziale sostituto dei PFAS in industrie come quella tessile o elettronica.
5. PFAS a catena corta
Sebbene esistano oltre 12.000 diverse sostanze chimiche PFAS in uso oggi, non tutte pongono gli stessi problemi ambientali e di salute. Per capire perché, facciamo un passo indietro. Possiamo classificare i PFAS in due gruppi in base al numero di atomi di carbonio che contengono: PFAS a catena lunga e PFAS a catena corta. Sebbene entrambi i tipi di PFAS abbiano proprietà di resistenza all’acqua e alle macchie, i PFAS a catena corta tendono a essere meno tossici e a decomporsi più facilmente nell’ambiente rispetto ai PFAS a catena lunga. Di conseguenza, alcune industrie si sono concentrate sui PFAS a catena corta come alternativa più sicura e sostenibile ai tradizionali PFAS a catena lunga per varie applicazioni. I ricercatori stanno attualmente esplorando l’uso di sostanze PFAS a catena corta nei trattamenti per tessuti, moquette, carta e superfici di piastrelle. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere i potenziali impatti ambientali a lungo termine e garantire che siano una sostituzione sostenibile dei composti PFAS a catena lunga.
La tua conclusione
Le alternative biobased e prive di fluoro, le nanofibre elettrofilate, i rivestimenti a base di silice e i PFAS a catena corta sono tra le soluzioni emergenti per affrontare la sfida dei PFAS. Queste sostanze e tecnologie offrono alternative ecologiche ed efficaci ai prodotti tradizionali contenenti PFAS in diversi settori. Con il proseguimento della ricerca e dello sviluppo in questo settore, è probabile che in futuro vedremo alternative ancora più sicure e sostenibili ai PFAS.