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Articolo pubblicato nel fascicolo di Ottobre 2023 di Carta & Cartiere STUDI & RICERCHE

MICROPLASTICHE: UN TEMA IN EVOLUZIONE ANCHE PER L’INDUSTRIA CARTARIA

Il tema delle microplastiche è sempre più attuale. Di fatto, la loro enorme eterogeneità e la lunghezza dei tempi di degradazione ne hanno permesso una loro ampia diffusione nell’ambiente.

di: Ecol Studio SpA

Le microplastiche sono componenti plastiche di piccole dimensioni, inferiori a 5 mm, che non si degradano ma si accumulano e quindi se non smaltite o riciclate correttamente possono creare un danno all’ambiente. Si tratta di inquinanti ubiquitari resistenti alla biodegradazione e il tema della loro gestione è sempre più rilevante.

Le microplastiche sono particelle di plastica solide composte a volte anche da miscele di polimeri e additivi funzionali e possono contenere anche impurezze residue. La loro formazione può avvenire accidentalmente quando pezzi di polimeri più grandi, quali pneumatici di automobili o tessuti sintetici si usurano, ma sono anche fabbricate e aggiunte intenzionalmente a determinati prodotti per uno scopo specifico, ad esempio come granuli esfolianti negli omonimi preparati per il corpo e per il viso.

Sappiamo da studi di letteratura che le microplastiche sono presenti anche negli alimenti ed inoltre è possibile rilevare microplastiche nei simulanti alimentari utilizzati comunemente nel mondo dei materiali a contatto con alimenti. Come si inserisce questo tema nel processo cartario?

Ecol Studio da tempo sta approfondendo vari studi in merito dal punto di vista analitico e in linea con i possibili aggiornamenti normativi in vista. Il quadro legislativo infatti è in evoluzione, come spiega la Direttrice dell’Area Product Safety, Dott.ssa Elisabetta Silvestrini: “Nel 2019 l’ECHA (Agenzia europea delle sostanze chimiche) ha proposto un’ampia restrizione delle microplastiche nei prodotti immessi nel mercato europeo. Lo scenario normativo ha visto uno sviluppo ulteriore nel 2022 con l’intervento della Commissione Europea che ha pubblicato una bozza di modifica all’elenco delle sostanze soggette a restrizioni ai sensi dell’allegato XVII del regolamento REACH. La Commissione sta valutando anche altre opzioni per ridurre il rilascio di microplastiche formatesi nell’ambiente acquatico nell’ambito della strategia sulla plastica e del nuovo piano d’azione per l’economia circolare. Alcuni stati membri si sono già mossi in modo autonomo come la Francia ad esempio, che con la legge del 10 febbraio 2020 relativa alla lotta allo spreco e all’economia circolare (Agec), ha imposto alle nuove lavatrici di dotarsi di un filtro per le microfibre rilasciate durante i lavaggi, a partire dal 1° gennaio 2025 o comunque di un sistema in grado di trattenere le microplastiche prima dell’immissione nel circuito idrico. I nostri approfondimenti tecnici – prosegue Elisabetta Silvestrini – ci aiutano ad anticipare quelle che saranno le direzioni che dovremmo seguire e i metodi che verranno utilizzati e resi ufficiali per quanto riguarda la rilevazione e quantificazione delle microplastiche in acque potabili, acque di scarico o anche nelle diverse matrici alimentari”.

Procedure di pretrattamento e filtrazione dei campioni

La procedura di pretrattamento del campione influenza fortemente il risultato analitico; la matrice organica deve essere digerita senza modificare forma, dimensione e colore delle microplastiche. Si può operare una o più fra le seguenti tecniche di preparazione del campione: Flottazione per densità – Filtrazione – Digestione. Determinazione su: Acque di processo – Acque reflue – Acque potabili – Simulanti alimentari (acqua, acido acetico, etanolo, isottano, olio) – Alimenti – Fanghi e terreni. Ogni matrice deve essere studiata per ottimizzare il metodo di preparazione del campione.

Focus di Ecol Studio sulle acque di cartiera

In questo contesto, Ecol Studio sta lavorando in partnership con alcune industrie cartarie per indagare l’apporto di microplastiche nelle acque derivanti dalla produzione di carta. In particolare è stato condotto uno studio su scala di laboratorio di acque di cartiera per indagare se il processo cartario può apportare un aumento di microplastiche.

Il progetto si è svolto in diverse fasi operative che hanno avuto inizio con un campionamento mirato delle acque: 3 punti di prelievo, 3 aliquote per prelievo, 1 settimana di monitoraggio. I tecnici hanno prelevato in una prima fase di Campionamento 1 acqua fresca in ingresso (di fiume), a seguire Campionamento 2 acqua in uscita dal processo (acqua in ingresso al trattamento acque) e un Campionamento 3 con acqua in uscita dal depuratore (acqua di scarico in acque superficiali). Nel periodo dello studio l’azienda partner ha prodotto un unico tipo di carta come prodotto finito. Nella preparazione del campione le particelle sono state isolate per filtrazione.

Microscopio Ramam.

La scelta del filtro è importante per la successiva analisi spettroscopica, deve consentire l’analisi diretta senza interferenze. Si tratta di un’analisi tecnica specifica volta a valutare con attenzione che si tratti di microplastiche perché le particelle presenti nelle acque potrebbero essere anche minerali, materiale organico, biologico o altro. I dati dimostrano che molto spesso su più di mille particelle in un’acqua di fiume solo un esiguo numero sono poi effettivamente costituite da plastica.

Lo studio ha previsto l’analisi della presenza delle microplastiche in entrata, in uscita dal processo e in uscita dal sistema di trattamento e sono stati rilevati dati analitici che sembrano indicare come il processo di trattamento acque sia efficace in quel contesto e che rimetta in circolo nell’ambiente un numero addirittura minore di microplastiche di quello presente nell’acqua di ingresso. Tutti i dati raccolti vengono inseriti in un report tecnico volto a definire complessivamente i risultati e rilascia tutte le informazioni nel dettaglio sulle particelle: lunghezza, larghezza, aspetto, numero e identificazione.

L’analisi del tipo di particella (tipo di polimero) nonché del colore può dare informazioni rilevanti per identificare la fonte e la causa della presenza di microplastiche; per questo è importante usare tecniche all’avanguardia che permettano non solo la conta ma anche una precisa caratterizzazione. In questo scenario Ecol Studio offre un servizio specializzato su analisi, consulenza e aggiornamento normativo riguardanti rilevazione e quantificazione delle microplastiche in acque potabili, di processo, di scarico, fanghi e nei simulanti alimentari con un’attenzione specializzata all’industria cartaria per approfondire e illustrare come il tema delle microplastiche si va ad inserire nel mondo dell’imballaggio di carta e cartone dei prodotti a contatto con alimenti per offrire ai suoi partner i mezzi per realizzare prodotti sicuri e conformi.

COME SI ANALIZZA IN ECOL STUDIO LA PRESENZA DI MICROPLASTICHE?

  • FT-IR microscopia: la microscopia FT-IR fornisce dimensione, quantificazione e natura polimerica delle microplastiche.
  • Microscopia Raman: la microscopia Raman fornisce la quantità, la natura polimerica e la dimensione delle microplastiche fino a 1 μm.

Le dimensioni delle particelle inferiori a 100 micron richiedono micro-spettroscopia:

  • Per visualizzare il campione
  • Per concentrare la radiazione sul campione

La microscopia ha due vantaggi:

  • La capacità di misurare piccole particelle
  • La possibilità di analizzare automaticamente più particelle Sia l’FTIR che il Raman sono disponibili nelle configurazioni al microscopio.
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