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Il Ruolo dei PFAS nel Settore Galvanico
Negli ultimi anni le sostanze Per- e poli-fluoroalchiliche, denominate comunemente PFAS, sono spesso oggetto di una crescente e continua attenzione all’interno della Comunità Europea.
Si tratta di sostanze organiche sintetiche, costituite da catene di carbonio parzialmente o completamente fluorurate, legate cioè ad atomi di fluoro, invece che ad atomi di idrogeno.
Ad oggi sono riconosciute più di 4.700 sostanze PFAS. Tra queste, si distinguono gli acidi perfluorurati alchilcarbossilici e alchilsolfonici, come l’acido perfluoroottanoico (PFOA) e l’acido perfluorottanosolfonico (PFOS), che sono stati tra i primi ad essere prodotti e successivamente riconosciuti come pericolosi.
I PFAS nascono negli anni Quaranta in ambito militare, dove furono scelti per la loro capacità di isolare gli isotopi di uranio senza reagire con il fluoro presente negli impianti di diffusione. Le proprietà eccezionali di queste molecole risiedono in particolare nel legame tra carbonio e fluoro. Dato che l’atomo di fluoro è fortemente elettronegativo, tale legame è uno dei più forti in natura e questo conferisce ai PFAS proprietà come:
- Impermeabilità all’acqua e ai grassi
- Resistenza alle alte temperature
- Resistenza a sostanze chimiche aggressive
Non sorprende quindi che, grazie alle loro caratteristiche e versatilità, queste sostanze si siano diffuse velocemente nei diversi settori industriali.
I PFAS si possono infatti trovare in oggetti che fanno parte della nostra vita quotidiana, come ad esempio nei contenitori per uso alimentare, nei cosmetici, nell’abbigliamento tecnico, in gas refrigeranti, pesticidi, pitture e in molti altri articoli.
Un classico esempio è l’utilizzo del PTFE o più comunemente conosciuto teflon, un fluoropolimero che viene tutt’ora utilizzato per rivestire pentole, padelle e altre superficie. È proprio il teflon, oltre ad altri composti, che rende le pentole “antiaderenti”, impedendo che alimenti e residui si attacchino alle superfici anche ad alte temperature.
I PFAS sono pericolosi per l’uomo e per l’ambiente?
Se da una parte le caratteristiche dei PFAS hanno contribuito al loro ampio utilizzo in diversi settori industriali e innumerevoli prodotti di consumo, queste stesse proprietà, ora, sono motivo di forte preoccupazione per la salute umana e quella ambientale.
L’elevata resistenza del legame C-F, infatti, permette a queste molecole di persistere a lungo nelle acque, nel suolo e negli organismi viventi (oltre all’elevata mobilità che conferisce loro un potenziale di trasporto a lungo raggio). Per questa ragione ai PFAS è stata attribuita la denominazione di forever chemicals, ovvero di sostanze persistenti e quasi impossibili da eliminare. Particolarmente pericolose sono la contaminazione del suolo e delle falde acquifere, dove la bonifica è estremamente difficile.
Anche la contaminazione della catena alimentare da parte dei PFAS desta molto preoccupazione: le sostanze presenti nell’acqua vengono infatti assimilate da piante e animali e, di conseguenza, anche dall’uomo, e si bioaccumulano senza poter essere biodegradate. L’impatto reale e le relative conseguenze sulla salute umana sono tuttora oggetto di numerose ricerche. Dai risultati di recenti studi scientifici sperimentali ed epidemiologici, l’EFSA (Autorità europea per la sicurezza alimentare) ha indicato un aumento dei livelli di colesterolo nell’uomo, mentre altri studi mostrano potenziali alterazioni a livello di fegato e tiroide, del sistema immunitario, riproduttivo e il rischio di sviluppare alcuni tipi di neoplasie.
Si stima ormai che la maggior parte degli esseri viventi, compreso l’uomo, abbiano assorbito sostanze PFAS all’interno dell’organismo, data la loro inevitabile diffusione e forte persistenza.
Qual è la situazione ora in Europa?
L’uso del PFOS e PFOA è già stato vietato rispettivamente nel 2006 e 2020, entrando a far parte del Regolamento POP (Persistent Organic Pollutant) della Convenzione di Stoccolma. Il 13 gennaio 2023 le autorità di cinque paesi europei hanno presentato all’ECHA una proposta di restrizione dell’utilizzo dei PFAS sia come sostanze che come componenti (impurità o additivi) in miscele.
Questa proposta prevede il divieto di produzione, immissione sul mercato e utilizzo, dando luogo a due possibili scenari:
- Divieto senza esenzioni, con un periodo di transizione di 18 mesi
- Divieto con deroghe per usi specifici (come deposizione metallica, cromatura dura e cromatura decorativa) limitate nel tempo (18 mesi di transizione + 5 o 12 anni di deroga)
Ad oggi, non è ancora possibile stilare una lista completa delle sostanze che subiranno questa restrizione o stimarne la quantità esatta, in quanto la classificazione come PFAS dipende dalla struttura e dalle caratteristiche della molecola e non dalla formula chimica.
È auspicabile, quindi, che i settori manufatturieri e i governi europei collaborino per promuovere progressivamente un’innovazione più sostenibile e una sostituzione dei PFAS con sostanze meno pericolose, emanando linee guida appropriate o misure normative per regolamentare e monitorare i rilasci ambientali dei PFAS.
Tuttavia, non sembra ancora possibile sostituire completamente l’utilizzo di queste sostanze, o perlomeno non a 360 gradi. Perciò, come si evince dalla proposta di restrizione, in alcuni settori il loro utilizzo verrebbe concesso per un periodo di tempo più lungo rispetto ad altri.
Nel settore galvanico il PFOS è stato utilizzato per lungo tempo nei processi con cromo esavalente in qualità di agente bagnante, per prevenire la formazione di aerosol tossici di cromo e per migliorare le proprietà drenanti delle soluzioni di decapaggio.
Da quando il PFOS è stato vietato, in sua sostituzione vengono utilizzate sostanze quali l’acido fluorotelomero solfonico 6:2 (6:2-FTS) che, nonostante si tratti di una sostanza PFAS, risulta comunque indispensabile poiché ad oggi non esistono valide alternative.
A marzo 2023 è iniziata la consultazione del dossier di restrizione, con l’obiettivo di valutare da un lato i rischi per la salute umana e ambientale dovuti ai PFAS, e dall’altro l’efficacia, la praticabilità e le conseguenze derivanti dalla proposta di restrizione. La consultazione si è conclusa a settembre 2023, ma al momento non ci sono aggiornamenti.
Una soluzione definitiva per i cromatori può essere quella di passare al cromo trivalente, che non necessita di PFOS. Techni Chrome 300 (fig. 1) produce risultati molto simili al cromo esavalente in termini di lucentezza e colore, senza i rischi associati ad esso.
Qual è il nostro approccio verso i PFAS?
Technic riceve sempre più spesso richieste da parte dei clienti riguardo alla presenza o all’assenza di sostanze PFAS nei prodotti forniti. Il problema più grande risiede proprio nella possibile contaminazione in prodotti e articoli. Partiamo dal presupposto che se non vi è una aggiunta intenzionale di tali sostanze, è impossibile stabilirne la reale assenza o presenza; questo perché lievi contaminazioni possono verificarsi durante le numerose fasi del processo produttivo o durante lo stoccaggio (ad esempio l’imballaggio potrebbe essere contaminato da PFAS).
Il primo passo è quello di analizzare la propria catena di approvvigionamento, soprattutto per le miscele la cui composizione non è nota al 100%, controllando se siano state aggiunte intenzionalmente sostanze PFAS.
Attualmente, senza analisi precise sulla composizione chimica, non è possibile stabilire a priori la presenza o l’assenza di tracce di PFAS nei prodotti, ma un’azione definitiva sarà garantire la non contaminazione di articoli e prodotti durante tutte le fasi di produzione e immagazzinamento.
Technic si impegna affinché i nostri clienti abbiano risposte chiare e si interfaccia direttamente con fornitori ed esperti REACH per rispondere in modo adeguato a tutte le esigenze. Fortunatamente meno dello 0,1% dei nostri prodotti contiene composti fluorurati aggiunti intenzionalmente.
Per le formulazioni di prodotti che contengono effettivamente composti fluorurati, abbiamo sostituito o stiamo attivamente sostituendo qualsiasi materiale sospetto con alternative appropriate e abbiamo sviluppato processi che sono intrinsecamente privi di PFAS.
Fonti
Gaines, LGT. Historical and current usage of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS): a literature review. Am J Ind Med. 2023; 66: 353-378. doi:10.1002/ajim.23362
Brunn, H., Arnold, G., Körner, W. et al. PFAS: forever chemicals—persistent, bioaccumulative and mobile. Reviewing the status and the need for their phase out and remediation of contaminated sites. Environ Sci Eur 35, 20 (2023). https://doi.org/10.1186/s12302-023-00721-8
Istituto di ricerche farmacologiche Mario Negri PFAS: che cosa sono e come ridurre l’impatto sulla salute e sull’ambiente
ECHA – European Chemical Agency (https://echa.europa.eu/it/hot-topics/perfluoroalkyl-chemicals-pfas)
Autori
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Vanessa Brivio, Health and Safety Officer di Technic Italgalvano
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Daniele Pini, Health and Safety Officer di Technic Italgalvano
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