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BLOG: LA CHIMICA E LA SOCIETA'

Syndicate content La Chimica e la Società
Nell’Antropocene, l’epoca geologica attuale fortemente caratterizzata dalle attività dell’uomo, la Chimica ha il compito di custodire il pianeta e aiutare a ridurre le diseguaglianze mediante l’uso delle energie rinnovabili e dell’economia circolare.
Updated: 10 weeks 3 days ago

Creare le connessioni.

2 May, 2018 - 05:54

Mauro Icardi

In questi giorni mi è capitato nuovamente di trovarmi a riflettere su un tema sul quale mi interrogo da diversi anni. Cioè la necessità, a mio parere fondamentale, di riuscire ad utilizzare una comunicazione efficace quando si parla di argomenti tecnici, e a maggior ragione di quelli scientifici.

Non è un problema superficiale. Negli anni passati, seguendo con molto impegno e passione le attività di stages e di tutoraggio di studenti universitari, ho avuto la fortuna di riuscire a stabilire una buona comunicazione. Ma riflettendoci adesso, mi rendo conto che vi erano le condizioni adatte.

Dovevo insegnare a persone mai entrate prima in un laboratorio, prima di tutto a lavorare in sicurezza, poi ad eseguire campionamenti ed analisi in maniera che producessero alla fine dati corretti e rappresentativi.

E la cosa ha sempre funzionato bene. Creando un legame di amicizia e di reciproco scambio umano e culturale con molti di loro, con cui sono in contatto ancora oggi. Ma in quelle condizioni gioca a favore il fatto di trasmettere con molta immediatezza l’entusiasmo che ancora oggi provo per il lavoro che svolgo.

Può sembrare banale, ma in realtà quando il lavoro si svolge sul comparto fanghi e digestione anaerobica, può non essere immediato che un giovane abbia lo stesso entusiasmo quando si rende conto di quale sia esattamente la materia prima su cui deve operare. Io in quel caso citavo invariabilmente il capitolo “Azoto” de “Il sistema periodico”. Cioè il tentativo di Levi di ricavare l’allossana usando come materia prima la pollina, ovvero le deiezioni delle galline. E questo invariabilmente funzionava. L’analogia con il lavoro da fare per ottenere una migliore produzione di biogas dai fanghi stabiliva una connessione comunicativa efficace. E faceva agevolmente superare un eventuale ritrosia. In fin dei conti sempre citando Levi “La materia è materia, né nobile né vile, infinitamente trasformabile

Il discorso invece diventa molto più difficile, quando si passa da situazioni pratiche al dover fare informazione e divulgazione. Non posso dire che questa sia una seconda attività che mi occupa molto, ma mi è capitato diverse volte di essere invitato a tenere lezioni presso scuole, dalle elementari fino agli istituti tecnici.

E ho scoperto che il modo migliore per attirare l’attenzione degli studenti fosse quello di proporre oltre alle slide, delle operazioni basilari di laboratorio. Per fare questo mi attrezzavo con una piccola cassettina portatile, dove mettevo un pH-metro, qualche indicatore e dei becher. Semplici misure di pH, viraggio di indicatori catturavano l’attenzione.

In altri casi, come per esempio serate dedicate alla situazione ecologica dei corsi d’acqua e fra tutti il lago di Varese, oppure nel periodo precedente al referendum del 2011 se partecipavo a serate dedicate a questi temi, anche non in veste di relatore, ma intervenendo, mi sono trovato in palese difficoltà.

Perché notavo come ognuno avesse una sua personale ricetta. E soprattutto avesse delle granitiche certezze. Relativamente a chi attribuire le responsabilità del degrado ambientale, alle iniziative da intraprendere. In sostanza percepivo una sorta di “sciachimismo idrico” che mi lasciava, e mi lascia tutt’ora piuttosto perplesso.

Col passare degli anni la situazione non è migliorata. Ormai viviamo in una società dei media che è caratterizzata da una forte interattività di informazioni. Ma nel periodo di tempo di una sola decina di anni, la possibilità di connessioni in rete più veloci ha purtroppo amplificato il fenomeno della ripetitività all’interno di un gruppo, omogeneo e chiuso , di informazioni spesso distorte o errate. In un primo momento pensavo che questo tipo di fenomeni non fosse legato a argomenti di carattere tecnico- scientifico. Ma mi sono sbagliato. Dalle scie chimiche, fino alle acque alcaline ionizzate e miracolose il web pullula di queste amenità. Se poi allarghiamo il campo al problema ambientale e climatico le amenità, o fake news aumentano.

Devo ammettere che in questi anni non ho ottenuto grandi risultati da questo punto di vista. Cioè ho ottenuto buoni risultati come tutor di studenti, o divulgatore sempre per studenti. Su altri temi quali il corretto uso dell’acqua, o su come ridurre il proprio impatto ambientale molto meno.

Una cosa è significativa da questo punto di vista. Dove lavoro sono il solo a bere regolarmente acqua del rubinetto. Il resto dei colleghi beve acqua in bottiglia. Qualcuno si è dimostrato particolarmente coraggioso ed ha cominciato a bere quelle delle casette dell’acqua. Ma la cosa non è durata molto. Non sono riuscito a scalfire questa sorta di muro di gomma. Sia che utilizzassi un linguaggio tecnico, sia che modificassi il mio approccio in maniera più discorsiva. Venivo spesso rimandato ad informazioni che i colleghi avevano recepito in rete.

La pervasività di miti, di bufale, di schemi mentali ed abitudini difficili da cambiare sta diventando un problema su cui porre attenzione. Attualmente sempre più spesso si possono leggere articoli in cui siamo invitati ad una disintossicazione dalla rete e dai social. Ma il problema è stato solamente scalfito. Ed è un problema complesso. Soprattutto quando l’utilizzo della rete incrina il senso critico che ognuno dovrebbe sviluppare sia autonomamente, sia durante il proprio percorso di formazione.

Internet è una opportunità che, a posteriori, mi spiace di non aver potuto avere quando studiavo. Ma allo stesso modo dover reperire fonti tramite per esempio le librerie le biblioteche mi è servito molto. Non ho mai pensato che si debbano introdurre correttivi o censure sul web. Ma che si abbia la necessaria capacità di educare ad utilizzarlo correttamente. Cosa che ho fatto con mia figlia.

Relativamente alla divulgazione di temi importanti ma tendenzialmente non graditi alla maggioranza delle persone, credo che si debba attuare un maggior dialogo tra scienze naturali e scienze umane.

Entrambe possono contribuire a mettere insieme concetti acquisiti, ma oggi molto frammentari. I mezzi di comunicazione ci sono, e ci offrono molte opportunità. E’ un peccato utilizzarli per regredire fino alla teorizzazione della terra piatta. Eppure si, si riesce a credere e teorizzare anche a questo, e basta fare un giro in rete per rendersene tristemente conto. Per affrontare in maniera logica e coerente il cambiamento di paradigma a cui siamo chiamati bisogna fare ordine. Essere rigorosi e coerenti nelle attività scientifiche, senza dimenticare le altre condizioni a contorno, cioè creare per quanto possibile una vera formazione intellettuale dell’uomo moderno. Che potrebbe ( e direi dovrebbe) crearsi una formazione di base anche sui rami più significativi della conoscenza umana, anche se esulano dalle sue attività ordinarie.

Scienziate che avrebbero potuto vincere il Premio Nobel: Darleane C. Hoffman (1926- )

30 April, 2018 - 08:53

Rinaldo Cervellati

Al momento in cui scrivo questo post Darleane Christian Hoffmann si avvia a compiere 92 anni, nella sua lunga vita professionale ha dato fondamentali contributi in chimica nucleare e delle radiazioni per i quali avrebbe meritato il Premio Nobel per la Chimica.

Darleane Christian nasce l’8 novembre 1926 a Terril, una piccola città della Contea di Dickinson nel nord-ovest dell’Iowa[1]. I suoi genitori si erano trasferiti in quella cittadina un anno prima, quando il padre Carl B. Christian, insegnante di matematica, aveva ottenuto il posto di sovrintendente della locale scuola. La madre, casalinga, organizzava eventi e feste scolastiche inoltre scriveva articoli per il giornale cittadino. Scriveva sotto pseudonimo perché questa attività non era considerata conveniente per la moglie del sovrintendente scolastico. Darleane frequentò la locale scuola, a quei tempi dominio quasi assoluto di donne non sposate, un mondo monotono e ristretto di vedove e zitelle. Racconterà la stessa Darleane:

Se una giovane insegnante si sposava era obbligatorio per lei dare le dimissioni… giurai a me stessa di non diventare mai un’insegnante [1].

Nel 1944 Darleane Christian si iscrisse allo Iowa State College[2] frequentando il corso di chimica tenuto da Nellie Naylor, il cui insegnamento la affascinò. Dirà infatti:

Darleane Christian nel 1944

Il suo insegnamento mi ha convinto che la chimica era la scienza più logica, interessante e pratica nel mondo [1].

Dopo essersi diplomata nel 1948 con un B.Sc. in chimica e matematica, Hoffman decise di rimanere allo Iowa State College per proseguire gli studi di dottorato, per il quale ha continuato il lavoro di ricerca con il chimico nucleare Donald S. Martin.

Insieme hanno scoperto diversi nuovi isotopi usando il sincrotrone, uno strumento allora innovativo che utilizza elettroni accelerati per generare raggi X ad alta energia.

Darleane allo Iowa State College per il dottorato, 1950

Nel suo primo semestre di scuola di specializzazione, Darleane incontrò Marvin Hoffman, uno studente di fisica che aveva contribuito a costruire il sincrotrone e pertanto aveva il permesso di utilizzarlo anche di notte. Darleane e Marvin spesso continuavano gli esperimenti fino a tarda sera. Darleane completò la sua tesi di ricerca in tre anni, conseguendo il dottorato nel dicembre 1951. Si sposò con Marvin Hoffman il giorno dopo Natale 1951.

All’inizio del 1952 Dearlane Hoffman iniziò a lavorare all’Oak Ridge National Laboratory, in Tennessee, dove Marvin la raggiunse alcuni mesi dopo aver completato la sua dissertazione di tesi.

Tuttavia fu Marvin a suggerire di spostarsi al Los Alamos National Laboratory, dove egli aveva fatto uno stage di ricerca quando era studente.

Come noto Los Alamos è stata la sede del Progetto Manhattan che ha realizzato le bombe atomiche che hanno azzerato la popolazione civile di Hiroshima e Nagasaki. Negli anni ’50 in piena guerra fredda gli esperimenti nucleari proseguivano nel Nevada Test Site, un desolato tratto di 1.360 miglia quadrate di deserto a nord di Las Vegas. Si calcola che in quel periodo vi furono più di 1000 esplosioni nucleari, per più del 90% sotterranee.

Il lavoro che interessava Darleane Hoffman era comunque l’analisi dei prodotti della fissione. Molti campioni, altamente radioattivi, venivano prelevati dai crateri con opportune precauzioni e inviati ai laboratori di Los Alamos per dettagliate analisi radiochimiche, che a volte rivelavano la presenza di nuovi isotopi. Proprio dai residui di una di queste esplosioni fu fatta una scoperta inaspettata: un nuovo isotopo del plutonio, il plutonio 244 (Pu 244). Misure successive dimostrarono che il Pu 244 aveva un’emivita di oltre 80 milioni di anni.

Racconta Hoffman [1]: Per anni si è supposto che l’uranio 238, che ha un’emivita di 4,5 miliardi di anni, fosse l’isotopo radioattivo più pesante in natura. Con la scoperta del plutonio 244, abbiamo iniziato a ipotizzare che potrebbe essersi formato durante l’ultima nucleosintesi nel nostro sistema solare da 4,5 a 5 miliardi anni fa. Se quell’evento ha prodotto uranio 238 potrebbe anche aver prodotto il plutonio 244, e parte di esso avrebbe potuto essere ancora presente sul nostro pianeta. La caccia al Pu 244 sulla Terra si era aperta.

Darleane Hoffman, da ottimo chimico sapeva bene che le proprietà redox del plutonio erano simili a quelle del cerio, un elemento dei lantanidi (terre rare) situati appena sopra agli attinidi (cui appartiene il plutonio) nella tavola periodica degli elementi. Questo la portò a cercare un luogo ricco di minerali contenenti cerio. Negli Stati Uniti la fonte più nota di minerali contenenti terre rare era all’epoca il Mountain Pass di California dove Hoffman si procurò il minerale, principalmente bastnasite, il cui componente principale è fluorocarbonato di cerio. Utilizzando procedimenti chimici standard su larga scala e piuttosto complicati di estrazione con solventi e cristallizzazione frazionata, nell’ipotesi basata sulle proprietà chimiche, che cerio e plutonio si sarebbero concentrati nel solvente, Hoffman e collaboratori riuscirono a purificare il campione di minerale fino a rilevare in esso la presenza dell’isotopo Pu 244 attraverso misure di spettrometria di massa, in concentrazione stimata di 1 parte su 1018 parti[3]. Il risultato fu pubblicato nel 1971 [2].

Successivamente Glen T. Seaborg[4] definì questa impresa “un tour de force sperimentale”.

Va ricordato che fra il 1952 e il 1960 Darleane Hoffman iniziò a crescere una famiglia, una figlia, Maureane nel 1957 e un figlio, Daryl nel 1959, continuando comunque attivamente il lavoro di ricerca.

Darleane Hoffman col marito e i due figli a Los Alamos nel 1974

Lavoro di ricerca che fece un altro importante passo avanti proprio nel 1971.

Hoffman stava continuando a cercare nuovi isotopi radioattivi di elementi pesanti nei campioni provenienti da test nucleari sotterranei. L’elemento più pesante che fu in grado di rilevare era il fermio 257[5], un attinide con numero atomico 100 e emivita di circa 100 giorni.

Il suo gruppo aveva isolato abbastanza isotopo per studiarne la fissione spontanea, ricontrollando i dati della frammentazione Hoffman fece una scoperta sorprendente. Una parte significativa dei nuclei di fermio 257 non si divideva in modo coerente con la teoria esistente, secondo la quale nella fissione il nucleo atomico si spacca in due nuclei diversi, non simmetrici. La fissione di questi nuclei di fermio produceva invece due frammenti simmetrici di massa uguale, quindi doveva esserci qualcosa di cui la teoria esistente non aveva tenuto conto. Quando Hoffman presentò questi risultati a una riunione dell’American Physical Society, i fisici l’ascoltarono con fare sprezzante. Pare che alcuni le abbiano detto con una risatina: “Bene, i chimici non sanno come misurare queste cose, è meglio che tu vada a casa a controllare i tuoi rivelatori”. Dice Hoffman [1]:

Pensavano che io, come chimico, dovevo aver fatto un errore.

Ma il gruppo a Los Alamos, insieme ai colleghi del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) confermarono presto i risultati.

Hoffman aveva scoperto l’importanza dei gusci nucleari nella fissione spontanea. Diversi anni prima era stato postulato che il nucleo atomico fosse costituito da gusci simili ai gusci degli elettroni.

Hoffman seguì questa ipotesi per chiarire il ruolo di questi gusci nucleari nella fissione spontanea degli isotopi del fermio. Hoffman e collaboratori identificarono diversi isotopi del fermio con diverso numero di neutroni nel nucleo. Riporta Hoffman [1]:

L’isotopo fermio 258 ha un tempo di emivita molto basso e può scindersi simmetricamente in due frammenti di massa uguale, entrambi consistenti di gusci nucleari di neutroni e protoni quasi pieni.

È stata una delle mie scoperte più importanti.

L’importanza dei gusci nucleari nei frammenti di fissione fu un notevole passo avanti nella comprensione della fissione spontanea, disse G. T. Seaborg quando commentò i risultati da Berkeley.

Nel 1975, Hoffman divenne una leader del settore di ricerca avente lo scopo di studiare la diffusione dei radionuclidi lontano dal sito dei test nucleari sotterranei. Il suo lavoro in questo progetto è stato un contributo fondamentale alla comprensione del comportamento dei radionuclidi nell’ambiente.

Durante gli anni ’70, Seaborg aveva sviluppato un crescente rispetto per il lavoro scientifico di Hoffman. Nel 1978, grazie a una borsa di ricerca Guggenheim, Seaborg la invitò a lavorare nel Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) da lui diretto. Hoffman accettò e rimase a lavorare a Bekeley per quasi un anno intero sulla fusione spontanea utilizzando il ciclotrone da 88 pollici disponibile all’LBNL.

Hoffman con la collaboratrice Lee al sincrotrone da 88, Berkeley 1979

Tornò a Los Alamos nel 1979, chiamata a dirigere la Divisione di chimica nucleare, prima donna alla guidare una divisione scientifica a Los Alamos. Anche se per un certo tempo ha provato a fare avanti e indietro fra Berkeley e Los Alamos, i suoi doveri amministrativi le ha lasciavano poco tempo per la propria ricerca e la situazione stava diventando sempre più difficile.

Nel 1982 Seaborg compiuti 70 anni sarebbe andato in pensione. Conoscendo il desiderio di Hoffman di continuare la sua ricerca, vide un’opportunità per attirarla al LBNL assicurando così una continuità per la chimica nucleare a Berkeley. Con l’aiuto di altri chimici nucleari del LBNL e dell’

University College di Berkeley, fu in grado di offrire a Hoffman una cattedra a pieno titolo allo University College e la leadership del gruppo di chimica nucleare e radiochimica del LBNL.

Incerta, chiese consiglio al marito Marvin che pare le abbia detto: “Saresti una pazza a rifiutare l’offerta.”

Nell’agosto del 1984, dopo 31 anni a Los Alamos, Darleane e Marvin fecero il grande passo di trasferirsi a Berkeley. Racconta Hoffman [1]:

Ero esitante, di certo non sono andata per sostituire Glenn Seaborg, nessuno poteva farlo, piuttosto ero molto devota alla mia divisione a Los Alamos, sentivo però che era in buone condizioni e che era giunto il momento di aiutare a educare la prossima generazione di studenti nel settore nucleare e radiochimico. E aggiunge: Ovviamente, ciò significava che dovevo rinnegare il voto che avevo fatto in gioventù di non insegnare mai! Ma negli anni ’80 c’erano pochissime donne professori nei dipartimenti di chimica delle principali università e ho sentito l’obbligo di aiutare a formare donne e uomini nel settore. Ero solo la seconda donna all’University College di Berkeley, arrivata poco dopo Judith Klinman, che in seguito divenne la prima donna Preside della Facoltà di Chimica.

In effetti, dall’arrivo di Hoffman a Berkeley altre quattro donne si aggiunsero al personale docente dell’University College e Darleane ne fu molto orgogliosa.

Hoffman è grata per gli anni in cui ha lavorato con Seaborg, morto nel 1999. Di lui dice [1]:

Era gentile, generoso e un meraviglioso mentore. Seaborg era alto un metro e settantacinque, io sono a malapena sopra 1,50. Preferiva le scale per partecipare alle riunioni nel campus ed era letteralmente difficile per me tenere il suo passo.

Darleane C. Hoffman e G.T. Seaborg

Insieme a Seaborg e a Albert Ghiorso hanno pubblicato il libro “The Transuranium People. The Inside Story” [3].

Una volta stabilitasi a Berkeley, Hoffman ha continuato il suo lavoro di individuazione degli isotopi di elementi transuranici. Continuò dapprima il lavoro sul fermio, poi ha contribuito alla caratterizzazione del bohrio (Bh), l’elemento 107, oltre a verificare l’esistenza di elementi più pesanti. Il suo gruppo ha anche confermato la scoperta nel 1974 dell’elemento 106, permettendo così che fosse chiamato Seaborgio (Sg) in onore di Glenn Seaborg.

Il gruppo di Hoffman è stato il primo a studiare la chimica in soluzione acquosa dell’elemento 105[6] . Tali studi sono stati condotti utilizzando un isotopo del 105 avente un’emivita di 34 secondi !.

Nel 1991 si ritirò dall’insegnamento attivo per aiutare a fondare il Seaborg Institute for Transactinium Science al LLNL, di cui è stata il primo direttore dal 1991-96. Nel 1997, il presidente Bill Clinton l’ha premiata con la National Medal of Science, la più alta onorificenza pubblica che uno scienziato può ricevere negli Stati Uniti. Nel 2000 ha ottenuto La Medaglia Priestley della American Chemical Society, la più prestigiosa onorificenza conferita da questa società. In precedenza, nel 1983 la stessa ACS le aveva assegnato il Premio per la Chimica Nucleare.

Hoffmann riceve la National Medal of Science, 1997

Ma l’infaticabile Darleane non si ferma, nel 2011 si reca a Oslo per partecipare a un Convegno in ricordo del centenario del Premio Nobel a Marie Curie dove parlò verso la fine della conferenza, dopo l’intervento della nipote della Curie, Helène. “Era un compito difficile perché Helène è un noto fisico nucleare francese, ma mi sono concentrata sulla lezione tenuta da Marie Curie in occasione del ricevimento del Nobel, in cui predisse l’uso della chimica per identificare nuovi elementi”.

Ma i coniugi Hoffman erano già stati in Norvegia nel 1964 con borse di studio postdottorato e vi rimasero per un anno. Visitarono anche l’antica casa del bisnonno di Darleane, di nazionalità norvegese. La figlia Marleane frequentò la prima elementare a Oslo, imparando un “norvegese di primo livello”. Nel 1991 Darleane Hoffman fu eletta membro della Norvegian Academy of Science and Letters.

Hoffman non è stata solo un modello per le donne che intendevano intraprendere la carriera scientifica ma ha lavorato con organizzazioni aventi lo scopo di incoraggiare le giovani donne allo studio delle scienze. Quando le è stato chiesto perché tanti importanti ricercatori nel nucleare sono state donne, Hoffman rispose: Era un campo nuovo, e poi le donne sono sempre in grado di assumere nuovi ruoli. Inoltre vi era una gerarchia meno consolidata e le donne incontravano meno ostacoli che in campi scientifici più tradizionali [1].

Oltre al riferimento [1] altre informazioni biografiche si trovano in SMALL-TOWN IOWA GIRL MAKES GOOD, http://pubs.acs.org/cen/hotarticles/cenear/032700/print/7813pries.html

 

Bibliografia

[1] D. Hoffman, Adventures in the nature of matter, Catalyst, 2011/2012, 6(2), 12-15.

[2] D.C. Hoffman, F.O. Lawrence, J.L. Mewherter, F.M. Rourke, Detection of Plutonium-244 in Nature., Nature, 1971, 234, 132–134.

[3] D. Hoffman, A. Ghiorso, G.T. Seaborg, The Transuranium Peole. The Inside Story., 2000, Imperial College Press, London, 2000.

[1] Terril è veramente un piccolissimo comune di circa 400 abitanti allora come oggi, con una scuola (elementare e media) e una chiesa, vedere la mappa satellitare:

https://www.google.it/maps/@43.3059332,-94.9782066,2299m/data=!3m1!1e3

[2] Dal 1960 Iowa State University of Science and Technology.

[3] Il procedimento utilizzato da Hoffman è in scala più ridotta, simile a quello che portò Marie Curie a isolare prima il polonio e poi il radio da tonnellate di pechblenda, un minerale contenente uranio, nel 1898. Del resto Hoffman afferma che fino da ragazza aveva avuto Marie Curie come modello di donna completamente realizzata [1].

[4] Glenn Theodore Seaborg (1912-1999) chimico statunitense di origine svedese, allievo di G.N. Lewis a Berkeley Premio Nobel per la chimica 1951 (insieme a E.M. McMillan e A.J. Porter Martin) con la motivazione: per le loro scoperte sulla chimica degli elementi transuranici.

[5] Il fermio, elemento transuranico artificiale radioattivo fu scoperto nel 1952 nei frammenti dell’esplosione della prima bomba nucleare all’idrogeno, dal gruppo di ricerca di Abert Ghiorso, scienziato statunitense che ha contribuito alla scoperta di molti elementi transuranici.

[6] All’epoca, 105 era conosciuto informalmente come hahnium (uno dei nomi proposti), ma in seguito fu ufficialmente chiamato dubnio.

Nulla si distrugge, tutto si trasforma.

27 April, 2018 - 09:11

Mauro Icardi

Nulla si distrugge, tutto si trasforma!Antoine-Laurent de Lavoisier

La vicenda relativa alla chiusura in Lombardia di un impianto destinato al trattamento di fanghi di depurazione destinati al riutilizzo agricolo, è il tipico esempio di una vicenda che, nel suo svolgersi mostra come ancora oggi si ricada nei medesimi errori. Errori di valutazione e di comprensione che riguardano un po’ tutti.

Vediamo di approfondire il problema. Partendo da un dato oggettivo, conosciuto da chi lavora nel settore, ma probabilmente meno da altri.

La depurazione di acque reflue è la chiusura del cerchio del ciclo idrico. Questo significa in poche parole che tutto quello che viene scaricato nelle acque che abbiamo usato deve subire un trattamento. Perché non è pensabile che le acque reflue possano essere scaricate nei fiumi o nei laghi, senza subire nessun tipo di trattamento. Questa perlomeno è la situazione dei paesi economicamente avanzati. Purtroppo non in tutti i paesi a livello mondiale le cose stanno in questo modo. Ma torniamo a concentrare l’attenzione, per comodità sulla situazione italiana.

Nel processo di depurazione di tipo biologico, i fanghi sono un normale ed inevitabile prodotto del trattamento di depurazione. E’ mediamente si può stimare che si producano 0,3 kg di sostanza secca per ogni kg di COD rimosso con umidità che può variare dal 75% all’85% In letteratura i dati possono essere variabili, ma è importante questo concetto.

Ricordo che il termine COD (dall’acronimo inglese Chemical Oxygen Demand) che in italiano può essere reso come domanda chimica di ossigeno, è la quantità di ossigeno( mg O2/lt) necessaria per l’ossidazione completa delle sostanze organiche e inorganiche contenute in un campione di acqua. Si associa al valore del BOD5 che è la misura che esprime la quantità di ossigeno necessaria per l’ossidazione biochimica delle sostanze organiche contenute in un’acqua da parte di microrganismi aerobici, già presenti oppure inoculati nel refluo. Il saggio del BOD5 si esegue in condizioni controllate (alla temperatura di 20°C tenendo il campione al buio, e misurando il consumo di ossigeno (mg O2/lt) dopo 5 giorni. Il rapporto COD/BOD è l’indice che misura la biodegradabilità di un refluo. Un rapporto tra i due parametri che abbia un valore di 1,9-2,5 indica una buona biodegradabilità. Rapporti con valori più alti indicano una minor presenza di sostanze biodegradabili, tipicamente quelle contenenti una maggior componente di scarichi di origine industriale.

Il fango ottenuto dal trattamento acque deve subire un trattamento che lo renda certamente stabilizzato ed igienizzato, un trattamento che sia economicamente sostenibile, e anche accettato socialmente.

Per meglio dire, il concetto che io ho sempre sostenuto personalmente, ma credo di non essere il solo, è che tutto quello che può far funzionare bene un impianto di trattamento acque reflue è la corretta progettazione e gestione della linea di trattamento fanghi. Adottando anche le nuove tecniche di riduzione della produzione degli stessi. Su questo blog ne ho scritto. Trattamenti di lisi termica, aumento della funzionalità dei digestori anaerobici sfruttando la possibilità della codigestione di matrici adatte (per esempio la Forsu che migliorando la funzionalità del digestore anaerobico, contestualmente riduce le quantità di fango da destinare al successivo trattamento di disidratazione.) Le possibilità tecniche esistono. Vanno valutate attentamente caso per caso.

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2015/05/15/trattamento-e-recupero-dei-fanghi-di-depurazione/

I fanghi concentrano i materiali e i composti che possono essere trattati in un trattamento biologico convenzionale. Sappiamo che la diffusione di composti refrattari a questo tipo di trattamento convenzionale può innescare situazioni di criticità. Quindi parallelamente alla gestione e alla progettazione corretta del comparto fanghi, vanno potenziati i sistemi di trattamento terziario. Sistema di solito presente negli impianti di grandi potenzialità e solitamente assenti in quelli di piccoli (potenzialità intorno 5000 abitanti equivalenti). Come si nota i problemi sono sempre collegati in serie. Non aiutano in questo senso molti articoli di stampa generalista che parlano dei fiumi di cocaina o dei metaboliti di farmaci nei fiumi italiani. Occorre fare un ragionamento un po’ più critico sul perché sono finiti lì. Per esempio far notare che su un totale di 75 milioni di abitanti equivalenti effettivi serviti, solo 50 milioni sono quelli che hanno un trattamento terziario (66%). Se ragioniamo sul numero di impianti la percentuale scende addirittura al 19%, cioè 2309 impianti dotati di trattamento terziario su 17897, dato che fa riferimento al territorio nazionale, dati istat 2015. E’ un trattamento terziario potrebbe semplicemente essere, nella realtà una semplice disinfezione finale, anche se dal punto di vista tecnico non sarebbe ovviamente corretto.

Tornando ai fanghi, questi una volta usciti dal depuratore e disidratati diventano rifiuti, a meno che non abbiano caratteristiche tali da renderne idoneo l’utilizzo in agricoltura.

La normativa italiana fa ancora riferimento al decreto legislativo 99 del 1992. Decreto ormai invecchiato e che necessiterebbe di una nuova versione. Il decreto per valutare l’idoneità dei fanghi all’utilizzo agronomico concentra l’attenzione solo sui metalli pesanti dando limiti per la concentrazione dei metalli pesanti. Vista l’attenzione ovviamente doverosa sui nuovi inquinanti la Regione Lombardia ha per esempio introdotto una normativa maggiormente strutturata che prevede i controlli analitici della qualità dei fanghi in funzione della potenzialità in abitanti equivalenti degli impianti che li hanno prodotti, inserendo tra i parametri da determinare anche gli idrocarburi policiclici aromatici, oltre ai più consueti azoto e fosforo totale, che ne caratterizzano la possibilità di utilizzo agronomico. Sulla base di queste caratterizzazioni ha stabilito tre diverse classi di caratterizzazione (fanghi di alta qualità, fanghi idonei, e non idonei). Questo è un primo passo.

Ma non basta. Tornando alla vicenda dell’azienda incriminata per traffico illecito di rifiuti, è doveroso ricordare come in Italia troppo spesso il caos normativo porti alla tentazione di utilizzare e smaltire rifiuti illegalmente. Triste pensare che spesso il business del fango sia più redditizio di quello degli stupefacenti. E che dove le istituzioni sono distratte o assenti prospera la criminalità, che riempie un vuoto.

Tornando a temi meno tristi e più tecnici, occorrerebbe che gli investimenti da destinare al ciclo idrico nel complesso non fossero ulteriormente procrastinati o rimandati. Investimenti che dovrebbero comprendere anche una quota destinata alla ricerca. Sugli inquinanti persistenti, sui loro effetti su salute ed ecosistema. Ricerca che dovrebbe necessariamente interfacciarsi in maniera imprescindibile con i gestori degli impianti. Non ultima la necessità di inserire l’educazione idrica anche nelle scuole elementari. Educazione che non dovrebbe limitare i suoi temi soltanto nel doveroso intento di insegnare come si possa e si debba risparmiare l’acqua. Ma che dovrebbe anche insegnare i concetti di base della depurazione delle acque.

Un piccolo aiuto potrebbe venire anche dall’informazione. Che dovrebbe cercare meno il sensazionalismo e più la correttezza informativa tecnico scientifica. Viviamo nel periodo di dissipazione della realtà oggettiva, delle fake news, problema ritenuto critico anche dal World Economic Forum.

E’ doveroso segnalare i problemi, ma anche indicare le soluzioni possibili e le scelte che si prospettano. I fanghi non possono sparire per magia, come vuol suggerire il titolo. Possono essere ridotti, gestiti con attenzione e rigorosità. Ma se non destinati all’uso agricolo, che può effettivamente far storcere il naso a molti, le alternative sono discarica, riutilizzo per laterizi o incenerimento. E francamente non so quante persone di un pubblico generalista gradirebbero una qualunque di queste soluzioni.

E a volte mi piacerebbe che la parola fosse maggiormente lasciata a ricercatori o tecnici. Che possano ricordare ccome tutto si trasformi e non si distrugga, magari ricordandolo ai distratti, o a chi lo aveva studiato ed ora lo ha dimenticato.

Si veda anche:

http://www.de-gustare.it/fanghi-agricoltura-solito-caos-allitaliana/

https://www.ilgiorno.it/lodi/cronaca/fanghi-agricoltura-1.3505437

https://www.ilcittadino.it/cronaca/2017/03/17/inchiesta-fanghi-chiesto-il-processo-per-12-persone/UF2ldivngd1z4rjeRP9ix3/index.html

Oggi 25 aprile non ho testi.

25 April, 2018 - 14:08

Claudio Della Volpe

Non ho testi da pubblicare; eh si capita che il ritmo si rallenti, che le parole si fermino; e allora ci si rivolge al passato, ci si ferma a pensare .

Voglio ricordarvi qui due brevi poesie del nostro indimenticato cantore, Primo Levi; la prima la conoscete certamente è quella celeberrima, Shemà:

Ne trovate facilmente il testo completo, scritta il 10 gennaio 1946:

Voi che vivete sicuri
Nelle vostre tiepide case
Voi che trovate tornando a sera
Il cibo caldo e visi amici:
Considerate se questo è un uomo
Che lavora nel fango
Che non conosce pace
Che lotta per mezzo pane
Che muore per un sì o per un no.
Considerate se questa è una donna,
Senza capelli e senza nome
Senza più forza di ricordare
Vuoti gli occhi e freddo il grembo
Come una rana d’inverno.
Meditate che questo è stato:
Vi comando queste parole.
Scolpitele nel vostro cuore
Stando in casa andando per via,
Coricandovi alzandovi;
Ripetetele ai vostri figli.
O vi si sfaccia la casa,
La malattia vi impedisca,
I vostri nati torcano il viso da voi.
10 gennaio 1946

E’ la poesia della denuncia e dell’orrore, scritta nell’immediato del ritorno, piena di patos.

Ce n’è poi una seconda che sempre ha come titolo una parola ebraica, Bereshid, nel principio, la prima parola della sacra scrittura una poesia che Levi scrisse nel 1970 , in occasione della pubblicazione su Scientific American di un articolo sul Big Bang; stavolta sono passati 25 anni dall’orrore e piano piano l’occhio del poeta riesce a staccarsi da quel ricordo e ad ammirare la bellezze e la grandezza della natura; un inno materialistico ma pieno di amore per la natura, per la grandiosa immagine del Big Bang origine di tutto ciò che conosciamo.

Dunque l’alfa e l’omega, dall’orrore umano allo splendore maestoso dell’Universo.

Anche di questa si trova il testo su molte pagine web e dunque non temo di ripubblicarla qui (comunque mi scuso se sto violando una qualche regola), ma come si fa a limitare una poesia con la P maiuscola di un autore che è nel cuore di noi tutti?

 

Fratelli umani a cui è lungo un anno
Un secolo un venerando traguardo,
Affaticati per il vostro pane,
Stanchi, iracondi, illusi, malati, persi;
Udite, e vi sia consolazione e scherno:
Venti miliardi d’anni prima d’ora,
Splendido, librato nello spazio e nel tempo,
Era un globo di fiamma, solitario, eterno,
Nostro padre comune e nostro carnefice
Ed esplose, ed ogni mutamento prese inizio.
Ancora, di quest’una catastrofe rovescia
L’eco tenue risuona dagli ultimi confini.
Da quell’unico spasimo tutto è nato
Lo stesso abisso che ci avvolge e ci sfida,
Lo stesso tempo che ci partorisce e travolge,
Ogni cosa che ognuno ha pensato,
Gli occhi di ogni donna che abbiamo amato,
E mille e mille soli, e questa
Mano che scrive.

 

Levi scrive di tanto in tanto come poeta, “ ad ora incerta” , come titola la sua prima raccolta; e anche noi lo seguiamo in momenti incerti come questi che viviamo.

https://phys.org/news/2015-02-big-quantum-equation-universe.html

Emergenza in Veneto.

23 April, 2018 - 06:37

Mauro Icardi.

Una delle cose che più mi fanno pensare è la gran massa di informazioni dalle quali siamo costantemente bombardati. Molte a mio personale parere francamente inutili (penso a quelle di gossip e moda).

Altre sono rilanciate dai quotidiani e dagli organi di informazione, ma decisamente quasi sottotraccia, mentre meriterebbero maggior attenzione.

La notizia invece sparita troppo presto dai media è relativa ad un problema di cui si è scritto su questo blog. Il problema della contaminazione da PFAS nelle acque destinate al consumo umano in alcune zone del Veneto. Nel mese di Marzo il Consiglio dei ministri ha dichiarato lo stato di emergenza per i Pfas in Veneto, con la contestuale nomina di un commissario.

La situazione, nota da tempo, almeno dal 2013, non si è riuscita a risolvere se non con una delibera di emergenza. E su questo vorrei ovviamente riflettere. Le province interessate sono tre, Vicenza, Verona, e Padova, area dove la popolazione residente ammonta ad oltre 350.000 persone. L’inquinamento riguarda l’acquifero della valle dell’Agno e il sistema delle risorgive di media pianura. La delibera di emergenza stanzia fondi per 56 milioni di euro, che vanno a sommarsi a quanto già stanziato dalla Regione Veneto.

L’origine della contaminazione era stata a suo tempo individuata negli scarichi di un’azienda della zona, la MIteni di Trissino. Tale conclusione è stata ribadita in due differenti relazioni della commissione parlamentare di inchiesta sui rifiuti, pubblicate a distanza di un anno (8 Febbraio 2017-14 Febbraio 2018),riportanti le conclusioni di studi dell’IRSA-CNR e di verifiche dell’Arpa. L’azienda è stata identificata come sito potenzialmente contaminato e quindi ha iniziato nel Novembre 2013 la messa in opera di un piano per la realizzazione di piezometri per il controllo delle acque di falda, verifiche della qualità ambientale dei terreni e la messa in sicurezza del sito. L’Arpa Veneto ha effettuato verifiche sulla presenza di PFAS sia sulle acque superficiali , sia su quelle reflue. Si sono riscontrate concentrazioni elevate di PFAS anche a monte dei collettori di acque reflue che recapitano nei corsi d’acqua superficiali, a causa della particolare complessità e conformazione del sistema idrico della zona. A seguito della pubblicazione di questi dati da parte di Arpa l’azienda ha rilasciato una dichiarazione nella quale, come già in passato si ritiene se non estranea, quantomeno non l’unica responsabile dello stato di inquinamento della zona.

Permangono in ogni caso alcune questioni fondamentali: la necessità di un controllo capillare del territorio e del suolo. Controllo che deve essere effettuato anche preventivamente. Inquinare il suolo significa un rischio di compromissione delle acque di falda. Situazione non nuova. Quindi occorre porre attenzione sulla prevenzione di questo tipo di inquinamento. Le fonti inquinanti possono continuare ad emettere per lunghi periodi di tempo. I siti contaminati su larga scala sono il risultato e l’eredità di impatti antropici del passato che persistono ancora oggi, come i siti industriali e le aree portuali, dove può essere difficile se non impossibile ripristinare lo stato naturale delle aree interessate con le tecnologie attuali o con un dispendio di risorse ed energie sostenibile. Su questo una riflessione è necessaria.

Altro problema riguarda l’industria chimica che dovrà rivedere i propri processi produttivi. Questo comporterà ovviamente uno sforzo notevole. La questione PFAS in Veneto è la famigerata punta di un iceberg che riguarda tutti i composti chimici biorefrattari. In passato abbiamo sintetizzato molecole durature, indistruttibili. Ci sono servite per innumerevoli usi. Possiamo imparare dal passato. Così come per i tensioattivi, anche per i PFAS le industrie statunitensi e giapponesi hanno fatto uscire dal mercato le molecole di PFAS a lunga catena, ritenute più tossiche e più stabili, e quindi meno degradabili. Una singolare analogia con quanto già avvenuto negli anni 70 per i tensioattivi. Per fare questo è stata importante la sinergia con l’EPA l’agenzia di protezione ambientale degli Usa. Purtroppo la presidenza Trump ha ridotto i fondi all’agenzia statunitense. Tagliati i fondi di 2,6 miliardi di dollari, dimezzato il settore di ricerca, cancellato il Chemical Safety Board per le indagini sugli incidenti nelle raffinerie e in altri impianti industriali. Un programma di rara miopia. Il problema della contaminazione da PFAS investe non solo il Veneto, ma buona parte degli Stati Uniti dove questo tipo di contaminazione riguarda circa 6 milioni di persone. E’ auspicabile che quanto prima questi composti siano normati su indicazioni provenienti dall’OMS e vengano ricercati usualmente. Sarebbe un importante primo passo. La stessa commissione parlamentare italiana, in chiusura della relazione invita a definire in modo completo la fissazione di limiti allo scarico per tutte le matrici ambientali, e per ogni tipo di molecola appartenente alla categoria dei PFAS.

Attualmente un limite di concentrazione univoco non esiste. Per i soli PFOA e PFOAS l’EPA (Environmental Protection Agency) ha stabilito, per le acque destinate al consumo umano una valore limite di 70 ng/lt. In Veneto il limite è fissato 90, e in Svezia sempre 90 ma riferito alla alla somma di undici PFAS (PFBS, PFHxS, PFOS, 6:2 FTS, PFBA, PFpeA, PFHxA, PFHpA, PFOA, PFNA, PFDA). Per quanto riguarda gli studi sulla tossicità di questi composti rimane il problema che gli effetti sulla salute variano con la specie e sono difficili da isolare negli studi sugli esseri umani. Per ora viene indicato il possibile nesso di causalità tra l’esposizione a PFAS e l’insorgenza di patologie quali alcuni tipi di tumore, disordini del sistema endocrino, problemi della fertilità, problemi cardiovascolari. Il che deve indurre un ovvio principio di precauzione . E sarebbe auspicabile (ma forse aleatorio) che le aziende si occupassero con maggior attenzione degli impatti ambientali che provocano. L’azienda moderna dovrebbe avere una attenzione sostanziale agli aspetti etici del proprio modo di operare. A mio parere questo dovrebbe essere uno dei punti distintivi delle aziende moderne.

Rimane poi sempre attuale la necessità di informare la pubblica opinione, rendendola consapevole che anche le scelte personali di ognuno di noi posso influire nel determinare quello che veramente vogliamo per il futuro del nostro ambiente. E per capirlo bisogna anche fare uno sforzo costante di informazione e di conoscenza di base, su concetti tecnici e scientifici. Capiti o ripassati alcuni concetti di base dovrebbe essere più agevole rendersi conto della necessità di modificare i nostri stili di vita.

L’ultimo appello che ultimamente spesso rivolgo, riguarda la collaborazione che le il pensiero tecnico-scientifico deve riallacciare con quello umanistico.

Non riesco a vedere nessuna logica razionale nel chiudere gli occhi, o nel rimuovere i problemi che si stanno ponendo alla nostra attenzione, e che vengono ostinatamente negati o rimossi.

Non vedo niente di razionale né di positivo quando si creano miti consolatori. Quando l’acqua scarseggia, oppure diventa di fatto imbevibile si resiste due giorni. Al terzo giorno bisogna andare da un’altra parte.

Eppure di acqua, di guerre per l’acqua, di scarsità e inquinamento sentiamo parlare da decenni.

Mi piacerebbe che su queste questioni fondamentali si avesse almeno l’accortezza di non banalizzare, né sottovalutare. Gli investimenti sulle reti idriche, sui depuratori, sui laboratori, sull’adeguamento degli impianti esistenti non sono ulteriormente rimandabili. Fermo restando che l’acqua sia un bene indispensabile per la vita umana, e non si debba ridurre ad essere un bene di consumo, su cui creare profitti senza considerare l’aspetto ecologico e sociale della questione, non è pensabile che per esempio il problema della dispersione sulle reti idriche in Italia si trascini da decenni senza trovare una soluzione pratica.

Altri post sul tema:

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/12/08/questione-pfas-ovvero-larte-di-spostare-il-problema/

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/05/05/inquinamento-da-pfas-in-veneto-riflessioni/

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/07/14/smontare-i-mattoncini/

Link utili per approfondire.

https://www.certifico.com/categorie/274-news/5911-delibera-del-consiglio-dei-ministri-21-marzo-2018?tmpl=component&page=

(Delibera consiglio die ministri 21 Marzo 2018)

http://www.veronasera.it/cronaca/pfas-miteni-commenta-dati-arpav-9-aprile-2018.html

http://www.quotidianosanita.it/allegati/allegato5940771.pdf (Relazione commissione parlamentare)

http://www.arpa.veneto.it/arpav/pagine-generiche/documenti/Relazione%20PFAS_2013_2016.pdf/view?searchterm=pfas (Relazione Arpa Veneto Acque reflue)

http://www.arpa.veneto.it/temi-ambientali/acqua/file-e-allegati/documenti/acque-interne/pfas/PFAS_AcqueSup_2015_2016.pdf/view?searchterm=pfas

(Relazione Arpa Veneto su PFAS in acque superficiali)

Charles Schimdt “Acqua non Potabile” Le Scienze ed. Italiana Giugno 2017

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4187289/

(Changing Interpretation of Human Health Risks from Perfluorinated Compounds )

Una storia islandese.

20 April, 2018 - 06:59

Claudio Della Volpe.

Il mio personale interesse per l’Islanda è cominciato quando mia sorella Irene (che fra parentesi mi batteva sistematicamente a scacchi) ha fatto la sua mossa del cavallo e mi ha regalato, a uno dei miei compleanni, il primo libro giallo di Arnaldur Indriðason; da allora il mio interesse per questa isola lontana e misteriosa è cresciuto e mi sono anche letto quasi tutti i libri di Indridason, che consiglio anche a voi. Nel frattempo mia sorella ci è andata a vedere le balene. Io invece, che pur essendo un ciclista, sono tendenzialmente più sedentario, ho approfondito le questioni islandesi; ed ho trovato una storia che mi ha fatto molto riflettere.

L’Islanda è una isola di 103mila kmq, situata nel Nord Atlantico, riscaldata, oltre che dai vulcani, che ne hanno generato il territorio negli ultimi 20 milioni di anni (terra giovanissima quindi) anche da un (per ora) favorevole contributo della Corrente del Golfo; attualmente abitata da poche centinaia di migliaia di persone (340.000) con una economia sostanzialmente limitata (fra l’altro produce anche alluminio e cloro e li esporta), ha un territorio coperto per il 10% di ghiacci ed una agricoltura esercitata in avverse condizioni climatiche; ma non solo.      

Quando alla fine del 1 millenio dC (ufficialmente dopo l’874dC) i Vichingi scoprirono e colonizzarono l’isola, questa era ricoperta da una foresta di betulle per circa il 25-40% (per un approfondimento del tema si veda: http://www.nabohome.org/postgraduates/theses/nt/NT_PhD_thesis.pdf). Al momento le foreste la ricoprono solo per meno di un decimo di questa superficie e per i tre quinti sono foreste di betulle; questo nonostante un imponente contributo artificiale: dal 1950 gli islandesi piantano più alberi di quasi tutti al mondo, ma le foreste sono cresciute tutto sommato di poco, non è facile farle riscrescere dopo averle distrutte. Anche se gli islandesi sembrano tipi tenaci.
In questa foto, scattata attorno al 1910 in uno dei siti dove oggi si sviluppa un parco nazionale, si vede quello che allora quasi certamente era il più alto albero di Islanda. Foto: Skógræktin/CE Flensborg.

Quando si racconta la storia umana raramente si tiene conto del potenziale distruttivo che pochi individui possono avere in certi contesti delicati; in poco meno di tre secoli una popolazione vichinga stimata in al massimo qualche decina di migliaia di persone rase al suolo l’intera foresta islandese. Essi erano pastori, contadini e pescatori; le loro pecore volevano spazio di pastura ed erano ghiotte delle piantine del principale albero dell’isola, la betulla.

Considerate le zone verde scuro di questa immagine, che rappresentano una stima minimale.
Nel “Libro degli islandesi” una cronistoria della colonizzazione dell’Islanda scritto nel primo 12°secolo, Ari Thorgilsson scriveva che “in quei giorni (NdT ossia prima dell’avvento dei Vichinghi), l’Islanda era coperta di boschi dalle montagne alle spiagge”. A ulteriore riprova di ciò, nel 1300 la chiesa islandese nei suoi documenti riconosceva un particolare valore agli ormai rari territori alberati in terra d’Islanda.
Nella pagina web del servizio forestale islandese http://www.skogur.is/english/forestry-in-a-treeless-land/ si cita un articolo del 2004 che dice:
Fra le prime cose che un visitatore nota usualmente in Islanda ci sono che fa più freddo del paese da cui viene e che mancano le foreste nel paesaggio. Logicamente egli connnette questi due fatti ed arriva alla conclusione che l’Islanda è troppo fredda per le foreste. Questa impressione è spesso rinforzata quando egli vede le “foreste” di betulle spontanee che sono basse e deformi. Comunque oltre un secolo di afforestazione ha dimostrato che questo non è vero, che è l’uso passato del territorio e non il clima a spiegare il paesaggio privo di alberi. Di fatti le foreste crescono in Islanda come in qualunque altro paese del mondo laddove costituiscano una delle maggiori industrie.
La situazione attuale è questa, considerate sempre le ormai rare aree verde scuro:

Indubbiamente la cosa non è stata inusuale nella storia umana, ma in Islanda la deforestazione fu particolarmente grave in quanto la foresta aveva solo alberi di betulla, che, data la voracità verso i loro germogli da parte di pecore e capre, non poterono nemmeno ricrescere dopo l’abbattimento.
La conseguenza di ciò è il paesaggio islandese attuale, un paesaggio in ampia parte desertico pur in presenza di forti precipitazioni; queste e il vento portano via il terreno e rendono dunque impossibile la rinascita delle piante, la deforestazione ha condotto alla desertificazione pur in presenza di acqua e di tutti gli elementi fondamentali della vita contenuti in abbondanza nella roccia vulcanica: un ossimoro, un “deserto bagnato”; che ha reso possibili, pensate un po’, le tempeste di sabbia al circolo polare artico! Si tratta in effetti di un meccanismo di retroazione positiva: la riduzione della primitiva copertura forestale e il continuo attacco da parte delle specie che pascolano e degli uomini che le supportano riduce la possibilità della sua ricrescita, e dunque meno piante ora, meno piante in futuro, fino alla loro scomparsa: il terreno non è una miscela di nutrienti, ma una struttura dinamica, ricca di sostanze organiche e di esseri viventi che ci vivono, insomma è a sua volta una struttura viva (senza fare vitalismo)!
E’ anche un esempio di come i sistemi complessi siano contro-intuitivi.

Cosa hanno fatto gli islandesi moderni per contrastare il fenomeno?
Beh anzitutto si sono resi conto della situazione solo alla fine del XIX secolo. Nel 1882, dopo una tempesta di sabbia particolarmente devastante a est di Reykjavík, il governo decise che la riforestazione e la conservazione del suolo dovevano diventare una priorità.
La sede del Servizio di Conservazione del suolo è stata posta a Gunnarsholt, ad un centinaio di chilometri da Reykjavik, in una fattoria che nel 1882 fu messa in ginocchio da una terribile tempesta di sabbia che sconvolse tutta l’area ad est della capitale. La fattoria e tutto quello che la attorniava fu sepolto dalla sabbia, centinaia di pecore morirono, la vegetazione scomparve e un lago vicino venne completamente riempito dalla polvere.
Gli islandesi hanno iniziato una serie di politiche di riforestazione che però sono culminate solo dopo il 1950; nella seconda metà del XX secolo è iniziata una riforestazione che prosegue al ritmo di alcuni milioni di alberi all’anno; tuttavia questo corrisponde solo a qualche migliaio di ettari all’anno e dunque in totale solo lo 0.5% del territorio nazionale è stato riforestato finora.Tuttavia gli islandesi hanno un collaboratore naturale che è molto utile nel preparare il suolo alla riforestazione introducendo in esso le componenti azotate necessarie: il lupino dell’Alaska (Lupinus nootkatensis) di un luminoso colore viola-azzurro.

La storia di questo lupino e dei benefici e dei conflitti che ha generato sono raccontati su Internazionale (p. 50 Internazionale 1251 | 13 aprile 2018) Invasione viola da Egill Bjarnason.
Lupinus nootkatensis è una pianta pioniera che serve appunto alla colonizzazione dei terreni abbandonati e impoveriti e che è capace come tutte le leguminose di catturare l’azoto atmosferico tramite i batteri del genere Rhizobium che vivono sulle sue radici; per questo motivo negli anni 40 il servizio di conservazione del suolo la scelse come pianta pioniera da usare sui territori da rimboschire il cui suolo presentava gli aspetti deteriorati del terreno sul quale di solito il lupino dell’Alaska attecchisce. L’uso del lupino prepara il suolo arricchendolo di composti azotati e quando, dopo qualche anno, la situazione è sufficientemente migliorata possono spontaneamente subentrare altre specie.
Il progetto di seminarlo nel deserto di lava nera a Nord Est, Holasandur (The Sand of Hills) un deserto fra Husavik ed il lago Myvatn è un progetto umano.

Nell’Holasandur che è attualmente un deserto di 130kmq di sabbia nera le forze distruttive dell’uomo e della Natura hanno giocato per 300 anni riducendolo come è mentre tutto attorno c’è suolo buono e terra fertile. E’ un deserto a qualche centinaio di metri di quota, un “deserto bagnato” sul quale agisce ora un progetto di rimboschimento finanziato dalla vendita di buste di plastica, e che prevede che milioni di semi di lupino siano sistemati colà senza altra azione, senza usare concimi di alcun genere; su uno spazio così ampio e con quelle condizioni atmosferiche il costo dei metodi tradizionali di rimboschimento che prevederebbero concimi di sintesi sarebbe del tutto insopportabile. Comunque è alto anche il costo del metodo di piantare semi di lupino dell’Alaska.
http://www.diamondringroad.com/holasandur.html
Ovviamente il deserto è diventato una attrazione come è, viene visitato da migliaia di persone ed, a torto o a ragione, è una delle attrazioni dell’Islanda moderna, è entrato nella sua cultura profondamente. Ma è giusto lasciarlo così?
La fase di ricostruzione del suolo dura da 15 a 35 anni, durante i quali zone crescenti di territorio vengono letteralmente invase dal lupino; il lupino, anche grazie ai cambiamenti climatici prospera più del dovuto anche dove sarebbe stato inimmaginabile vederlo crescere.
Nel suo lavoro di rimboschimento il servizio statale addetto usa varie piante anche indigene, ma ha scelto l’aiuto fin dal 1940 di questa pianta “estera”. Il Nootka lupin (Lupinus nootkatensins), viene usato in modo crescente in questo progetto nazionale di rimboschimento. Il lupino è una pianta aggressiva , forma strutture dense e compatte e può dominare le altre vegetazioni per 15-35 anni riducendone la ricchezza in specie. Solo quando il terreno cambia il lupino si ritrae consentendo la colonizzazione di altre specie e col tempo la crescita di alberi ne ridurrà lo sviluppo togliendogli letteralmente il sole. E’ sicuramente una pianta efficace ma la sua forza è imprevista; aiutato dai cambiamenti climatici certamente il lupino ha effetti inaspettati che devono essere attentamente gestiti. Come racconta l’articolo di Internazionale la situazione è dinamica; ci sono città dell’Est dell’Islanda che forniscono gratuitamente strumenti per estirpare il lupino mentre in altre zone, soprattutto ad Ovest avviene il contrario; ci sono coloro che amano incondizionatamente il lupino valutando che possa aiutare a rimboschire l’isola islandese una volta verde e ci sono quelli che difendono lo status quo che dopo tutto ha un suo fascino (anche se perverso!).
Voi cosa ne dite?

https://www.nytimes.com/interactive/2017/10/20/climate/iceland-trees-reforestation.html
Rimboschimento islandese: una sfida difficile.
Per approfondire:
http://www.skogur.is/english/history-of-icelands-forests-for-kids/
https://www.cbd.int/doc/world/is/is-nr-01-en.pdf

Scienziate che avrebbero dovuto vincere il Premio Nobel: Marietta Blau (1894-1970)

18 April, 2018 - 07:14

Rinaldo Cervellati

I am taking the liberty of drawing your attention to a case close to my heart. Since three years my colleague, the physicist Dr. Marietta Blau, lives in Mexico City…I know Miss Blau as a very capable experimental physicist who could render valuable service to your country.“

Albert Einstein

(parte della lettera scritta da Einstein al Ministro dell’Educazione del Messico nel 1941)

Chi è stata e cosa ha fatto dunque Marietta Blau? Nasce a Vienna il 29 aprile 1894 da Mayer (Marcus) Blau e  Florentine Goldzweig Blau, una famiglia ebrea benestante. Suo padre, famoso avvocato ed editore musicale attivamente impegnato nei circoli culturali della Vienna di fine secolo, promosse la sua educazione. Dopo aver ottenuto con distinzione il diploma di maturità dal liceo femminile gestito dall’Associazione per l’Educazione Estesa delle Donne, Marietta studiò fisica e matematica all’Università di Vienna dal 1914 al 1918; ottenne quindi il dottorato nel marzo del 1919 discutendo una tesi sui raggi gamma.

Marietta Blau

Dal momento che le opportunità di lavoro accademico in fisica erano molto scarse per le donne, si rivolse all’industria. Nel 1921 si trasferì a Berlino per lavorare presso un produttore di tubi a raggi X. Rinunciò a questa posto per diventare assistente presso l’Istituto di Fisica Medica dell’Università di Francoforte sul Meno. Questa fu l’occasione per Blau di lavorare in fisica medica, istruendo i medici sulle basi teoriche e pratiche della radiologia e di pubblicare articoli di ricerca nel settore. Entrambe queste attività si sarebbero dimostrate importanti più avanti nella sua carriera quando si occupò di radioterapia dei tumori e lavorò ad applicazioni pratiche di dispositivi di conteggio che utilizzavano sostanze radioattive, progettati da lei stessa.

Dal 1923 lavorò come ricercatore non retribuito presso l’Istituto per la Ricerca sul Radio dell’Accademia delle scienze austriaca a Vienna. Tra il 1923 e il 1937, Blau contribuì ad ogni aspetto essenziale della fisica delle emulsioni. Nel 1925 riuscì a distinguere le tracce di particelle alfa, protoni veloci ed eventi fondamentali in emulsioni commerciali, e nel 1927 determinò le energie dei protoni misurando le distanze fra le loro collisioni e i microscopici grani delle emulsioni. Per registrare le lunghe tracce di protoni veloci in modo più accurato, convinse il produttore cinematografico britannico Ilford a addensare le emulsioni usate nei suoi film, sperimentando ogni altro parametro: granulometria, ritenzione delle immagini latenti, condizioni di sviluppo ecc., al fine di migliorare la visibilità delle tracce lasciate da particelle alfa e protoni veloci.

Blau in laboratorio

A partire dal 1932, Blau e la sua assistente Hertha Wambacher determinarono le energie dei neutroni misurando le tracce dei protoni di rinculo in emulsioni contenenti sostanze grasse ricche di idrogeno; nel 1936 iniziarono ad usare emulsioni per studi quantitativi sui raggi cosmici esponendo pile di lastre fotografiche per diversi mesi ad un’altitudine di 2300 metri. Come previsto, registrarono le tracce di protoni e neutroni extraterrestri, ma con loro sorpresa scoprirono anche diverse “stelle di disintegrazione”, che potevano essersi formate solo da particelle cosmiche che disintegravano i nuclei pesanti nell’emulsione.

Questa scoperta suscitò scalpore tra i fisici nucleari e dei raggi cosmici di tutto il mondo poiché dimostrava che la tecnica delle emulsioni aveva raggiunto caratteristiche tali da permettere la registrazione di rari eventi nucleari ad alta energia, aprendo così la strada a ulteriori ricerche in fisica delle particelle. Per questo lavoro, Marietta Blau e Hertha Wambacher ricevettero il premio Lieben dell’Accademia delle scienze austriaca nel 1937.

Negli anni 1932-33 frequentò, con una borsa di ricerca dell’Associazione Austriaca delle Donne Universitarie, l’Istituto del Radio di Marie Curie a Parigi e il Centro di Ricerche di Göttingen.

Blau chiese diverse volte di diventare un membro regolare, stipendiato dell’Istituto di Ricerca, ma la sua domanda fu sempre rifiutata con la solita risposta: “Sai, sei una donna e una ebrea, le due cose insieme lo rendono impossibile”. Quindi per poter continuare a fare ricerca, Marietta Blau dipese dalla sua famiglia per il sostegno finanziario.

A causa della sua discendenza ebrea, Blau dovette lasciare l’Austria nel 1938 dopo l’annessione del paese alla Germania nazista, fatto che causò ovviamente un’interruzione della sua carriera scientifica. Si recò prima ad Oslo, poi grazie anche all’intercessione di Einstein, ottenne una posto di docente all’Instituto Politécnico Nacional di Città del Messico e successivamente all’Università di Vasco de Quiroga. Tuttavia, nell’economicamente disastrato Messico non aveva quasi nessuna possibilità di continuare la sua ricerca.

Nel 1944 riuscì a trasferirsi negli Stati Uniti, dove lavorò nell’industria fino al 1948, in seguito alla Columbia University, al Brookhaven National Laboratory e all’Università di Miami, fino al 1960. In queste istituzioni, è stata responsabile dell’applicazione del metodo fotografico per il rilevamento delle particelle in esperimenti con gli acceleratori di particelle ad alta energia.

Marietta Blau negli USA

Di solito Marietta era descritta come una persona ritirata ed estremamente modesta, che non cercava consensi e evitava la pubblicità. Solo in discussioni e discorsi scientifici perdeva la sua timidezza.

Fu nominata da Erwin Schrödinger (due volte) e Hans Thirring per il premio Nobel.

Nel 1950 il Nobel per la Fisica fu assegnato a Cecil Franck Powell con la motivazione: “per il suo sviluppo del metodo fotografico di studio dei processi nucleari e le sue scoperte riguardanti i mesoni fatta con questo metodo”. Ma Powell, come tutti gli altri ricercatori del settore, iniziò a utilizzare il film fotografico solo nel 1938 dopo che furono riconosciuti i vantaggi del metodo dell’emulsione. Sicchè anche la scoperta del pione di Powell era basata sui lavori di Marietta Blau. Quindi lei avrebbe dovuto essere inclusa, ma il suo nome non fu nemmeno menzionato da Powell.

A questo proposito Ruth Lewin Sime, scrive [1]:

Nel considerare la storia del 20° secolo, bisogna essere attenti agli effetti della persecuzione razziale e dell’emigrazione forzata sull’attribuzione e il riconoscimento del lavoro scientifico. Blau, in quanto ebrea, fu costretta ad abbandonare l’Austria nel 1938. Per 10 anni trascorse una fragile esistenza come rifugiata a Oslo, in Norvegia; Città del Messico, e New York, impossibilitata a perseguire la propria ricerca. Nel frattempo, a Vienna, i suoi ex soci, tutti i nazisti ferventi (inclusa Wambacher), espropriarono il suo lavoro e soppressero il suo nome.

L’emarginazione di Blau è evidente nel processo decisionale per il conferimento del premio Nobel per la fisica nel 1950 a Powell… Sebbene il Premio Nobel del 1936 per Victor Hess e Carl Anderson fornisse un precedente per dividere il premio tra una fondamentale scoperta iniziale e una che venne dopo, è evidente che le donne non erano obiettivamente considerate,…. la documentazione mostra che il comitato di fisica per il Nobel preparò una valutazione sfacciatamente inesatta che ha negato l’importanza e la priorità del lavoro di Blaue e Wambacher.

 

La necessità di un’operazione agli occhi, che non poteva permettersi negli Stati Uniti, riportò Marietta a Vienna nel 1960, dove lei, ancora una volta non pagata, diresse un gruppo di ricerca presso l’Institute for Radium Research.

Nonostante la sua precaria situazione finanziaria rifiutò di accettare una pensione offerta da Ilford e Agfa, che avrebbero desiderato contraccambiare il suo contributo allo sviluppo di emulsioni fotografiche.

Nel 1962 ottenne il premio Erwin Schrödinger dall’Accademia Austriaca delle Scienze, che però allo stesso tempo rifiutò di ammetterla come membro corrispondente.

Gravemente malata, presumibilmente a causa della frequente esposizione alla radioattività, Marietta Blau è morta nel 1970 nel reparto di terapia intensiva di un ospedale di Vienna. Come persona da contattare aveva indicato il custode del suo condominio.

Nessuna rivista scientifica ha pubblicato un necrologio dopo la sua morte.

Marietta Blau is the most tragic figure in the history around cosmic rays. Her life and her work were characterised by adversity and backlashes, yet her achievements and the results of her work excel those of many others, who were awarded the Nobel Prize in context with cosmic rays.

Georg Federmann

 

Siti consultati

Maria Rentetzi, Marietta Blau (1894-1970) ENCYCLOPEDIA https://jwa.org/encyclopedia/article/blau-marietta

R.L. Sime, https://www.academia.edu/4280335/Marietta_Blau_Pioneer_of_Photographic_Nuclear_Emulsions_and_Particle_Physics

  1. Rahmatian, Unlearned Lessons http://www.unless-women.eu/biography-details/items/blau.html

Bibliografia

[1] Ruth Lewin Sime , Marietta Blau in the history of cosmic rays., Physics Today, 2012, 65, 8.

https://physicstoday.scitation.org/doi/pdf/10.1063/PT.3.1728

Il rifiuto di tutti i rifiuti

16 April, 2018 - 08:35

Mauro Icardi

Il rapporto annuale sullo stato dell’ambiente in Italia , redatto dall’Ispra e presentato lo scorso mese di marzo, relativamente ai rifiuti mostra dati solo parzialmente incoraggianti. In crescita la produzione dei rifiuti urbani (+2%), in linea con l’andamento degli indicatori socio-economici. La produzione pro capite aumenta, passando da 487 kg/abitante nel 2015 a 497 kg/abitante nel 2016.

Il dato incoraggiante riguarda la diminuzione , rispetto al 2014, delle quantità totali di rifiuti smaltiti in discarica pari al 8,3%. Tale diminuzione si deve principalmente ai rifiuti urbani , che diminuiscono di circa il 16,2%, mentre i rifiuti speciali diminuiscono dell’1,8%. La percentuale di raccolta differenziata dei rifiuti a livello nazionale arriva al 52,6% nel 2016 e cresce del 5% rispetto al 2014. Il dlgs 152/2006 (Norme in materia ambientale) prevedeva che si dovesse raggiungere il valore percentuale del 65% di rifiuti destinati alla raccolta differenziata nel 2012. Il dato invece decisamente negativo riguarda la produzione di rifiuti speciali. Diminuiti del 4% nel biennio 2011-2013 principalmente nel segmento dei rifiuti speciali non pericolosi derivanti da attività di demolizione e scavo. Fenomeno da attribuire alla crisi del settore edile.

Nel triennio 2012-2015 la produzione di rifiuti speciali torna ad aumentare (+ 6,8%).

Questa la situazione attuale. Nel passato però, ed in particolare negli anni in del cosiddetto boom economico i consumi crescono, quasi che il consumo stesso si identifichi come l’elemento unificante dell’Italia, insieme alla visione di Carosello. Io non voglio ovviamente scrivere nulla dell’aspetto sociologico di quegli anni. Voglio solo far notare come consumando di più, si producano ovviamente più rifiuti e scarti.

Oggi in qualche modo siamo più attenti al problema. Ma in passato io ricordo perfettamente che nel piccolo paese di montagna dove soggiornavo in estate con i miei genitori non esisteva un servizio di raccolta rifiuti. Ci venne detto di portare i rifiuti in una depressione a lato del torrente che attraversava la valle. Una discarica a cielo aperto bonificata successivamente, quando i rifiuti vennero poi depositati in una discarica nelle vicinanze di Pinerolo, località poco distante. E quindi la passeggiata serale consisteva in questo. Portare una sacchetto di plastica di rifiuti (ovviamente indifferenziati) pochi metri prima di un parco giochi per bambini. Ho ripensato molte volte negli anni a questo episodio, che allora era purtroppo la normalità. In quegli anni la forma corrente di smaltimento dei rifiuti era la discarica. Il problema che questo tipo di atteggiamento ci ha lasciato in eredità è la gestione del percolato che si forma. Ovvero il rifiuto di tutti i rifiuti.Negli anni le caratteristiche del percolato tendono a variare, e ogni discarica produce percolati qualitativamente e quantitativamente diversi. I trattamenti devono essere valutati attentamente, e possono richiedere nel tempo anche variazioni all’impianto di trattamento originale, oppure la necessità di dover trasportare il percolato fuori dal sito, per destinarlo ad altri impianti di trattamento. I trattamenti biologici aerobici possono essere efficaci nel ridurre i composti organici biodegradabili (BOD) e la maggior parte di quelli totali (COD). Anche nel caso di basse concentrazioni di sostanza organica e BOD5/COD < 0,2 si ha una riduzione del COD fino al 50%. Come per tutti i processi di depurazione occorre porre attenzione a pH, temperatura, e a valutare con attenzione lo stato di salute della biomassa attraverso verifiche di respirometria del fango biologico, per valutarne l’eventuale intossicazione.

I trattamenti chimico fisici invece vanno scelti con attenzione e in generale non esiste un solo trattamento che sia efficace. I trattamenti principali possono andare dall’adsorbimento, all’ossidazione chimica, all’evaporazione, allo stripping. Ognuno di essi ha i suoi vantaggi e le sue problematiche. In generale un pretrattamento chimico fisico può diminuire le percentuali di sostanza organica biorefrattaria per i successivi eventuali trattamenti di tipo biologico. E’ importante ovviamente valutare anche quelli che sono i consumi energetici. Un impianto di evaporazione può arrivare a richiedere da 40 a 70 kWh elettrici e tra i 18 e i 40 kWh termici per metro cubo di percolato trattato.

Il problema del trattamento del percolato si lega ovviamente a quello della salvaguardia delle acque di falda. E se si digita su un qualunque motore di ricerca “percolato e falde acquifere” si potrà vedere come questo problema sia tutt’ora uno di quelli su cui occorre porre molto impegno ed attenzione.

In provincia di Varese proprio in questi giorni è tornato alla ribalta quello della discarica di Gerenzano. E’ una discarica che si trova al confine con la provincia di Varese, situata in una zona fortemente urbanizzata.

La storia di questo sito probabilmente è simile a quella di molti altri. Dal 1960 al 1984 vengono scaricati rifiuti speciali e urbani in maniera indifferenziata. Dal 1985 al 1990 (anno di chiusura della discarica) vengono scaricati i soli rifiuti urbani, fino alla chiusura avvenuta nel 1990. Quello che rimane adesso è un sito di circa 30 ettari con 11 milioni di mc di rifiuti depositati. Con le variazioni di livello della falda, spesso questi rifiuti sono venuti e vengono tutt’ora a contatto con la falda poggiando su strati di ghiaia, non essendo impermeabilizzato il fondo della discarica.

Nel 1981 venne prescritta la costruzione di una barriera idraulica realizzata nel 1987 che aveva lo scopo di abbassare il livello della falda e contenere il deflusso degli inquinanti a valle. Nel 1996 viene realizzato un impianto di depurazione sul sito della discarica. Prima il percolato veniva scaricato direttamente nel torrente Bozzente. Durante gli anni sono stati impermeabilizzati gli strati superiori di rifiuti, si è recuperato all’incirca il 10% di biogas prodotto dalla discarica, questo per mitigare i costi di gestione di un sito che ai sensi della normativa del decreto legislativo 152/206 risulta essere in stato di messa in sicurezza operativa.

Rimane l’incognita dell’inquinamento della falda freatica. Al momento i pozzi di captazione di acqua potabile sono posti al di fuori del flusso di acqua che percola dalla discarica.

Ma la parte di falda contaminata è ormai esclusa dalla possibilità di essere utilizzata per un successivo utilizzo a scopo idropotabile.

La discarica di Gerenzano risulta essere censita da Regione Lombardia nell’elenco dei siti contaminati.

La storia di questo sito è probabilmente uguale a quello di molti altri siti simili presenti in tutta Italia. Ma non solo. Per rendersene conto basterebbe andare a vedere (o rivedere) un film emblematico. Il documentario “Trashed” con Jeremy Irons.Stiamo già vedendo, abbiamo notizia della diffusione ambientale di plastica nell’ambiente, le ormai conosciute isole di rifiuti che galleggiano negli oceani. Ma forse non abbiamo coscienza del fatto che in futuro potremmo trovarci in difficoltà con le acque di falda che dovessero contaminarsi.

Le tecniche per il trattamento abbiamo visto esistono. Ma allo stesso modo occorre adottare atteggiamenti diversi, diminuire per quanto più possibile la produzione di rifiuti, e differenziarli.

E considerando le eredità che ci vengono da un passato spensieratamente consumistico, e le situazioni che invece ancora oggi non sono gestite correttamente nei paesi non meno sviluppati, ma con minori risorse economiche, e meno attenzione tecnico-legislativa al problema la gestione corretta di percolato e rifiuti è un ulteriore anello di una catena di impegni da assumere nei confronti dell’ambiente. E di noi stessi.

https://www.slideshare.net/PierAngeloGianni/indagine-sullo-stato-dellinquinamento-della-falda-a-valle-della-discarica-di-gerenzano

https://www.slideshare.net/PierAngeloGianni/discarica-di-gerenzano-per-non-dimenticare-regione-lombardia-09062014

http://www.varesenews.it/2018/04/ex-discarica-linquinamento-della-falda-freatica-non-si-ferma/704544/

Attualmente non risultano compromesse le falde dalle quali si prelevano acque destinate all’uso potabile, perché poste al di fuori della direzione di flu

Breve storia dell’aspirina.

13 April, 2018 - 13:08

Luigi Campanella

FANS è l’acronimo dell’espressione “farmaci anti-infiammatori non steroidei” e individua una classe di farmaci dall’effetto anti-infiammatorio, analgesico ed antipiretico.

L’aspirina e il salicilato di sodio sono stati i primi FANS ad essere introdotti nella pratica clinica ai primi del ‘900. Infatti l’aspirina è considerata il prototipo dei FANS nonostante l’introduzione di nuovi congeneri. E’ tuttora il farmaco analgesico-antipiretico-antinfiammatorio più usato e rappresenta il termine di paragone per la valutazione e il confronto con altri analgesici periferici.

Le origini dell’aspirina vanno ricercate nella natura ed esaminando le tappe della scoperta e dell’applicazione delle proprietà dell’acido salicilico, si può paragonare la nascita dell’Aspirinaâ alla composizione di un puzzle, in cui diversi studiosi, con le loro  scoperte, hanno messo un tassello dopo l’altro.

La storia dell’aspirina, che è poi la storia della corteccia e della foglia del salice, incomincia nel 400 a.C.  anche se le  sue virtù terapeutiche vengono menzionate già nel papiro di Ebers, all’incirca 2000 anni prima di Cristo.

Già Ippocrate  di Kos (460-377 a.C.), il padre della medicina, si accorse delle proprietà antidolorifiche contenute nella corteccia e nelle foglie di salice e consigliò ai suoi pazienti afflitti dai più svariati dolori, di curarsi con un infuso di quelle foglie.  Troviamo infatti segnalata negli scritti del medico ateniese (“Corpus Hippocraticum”, V secolo a.C.) l’azione analgesica della linfa estratta dalla corteccia di salice che conteneva, come oggi sappiamo, l’acido salicilico.

Ur III, è un testo medico della Terza Dinastia di Ur

Dall’epoca della grande intuizione di Ippocrate gli uomini per secoli hanno fatto uso del salice per combattere mali di testa, febbri, reumatismi. Ancora oggi i contadini greci masticano le sue foglie per combattere e addirittura prevenire i dolori reumatici.

Le proprietà della corteccia del Salix alba vulgaris contro febbri e dolori in genere furono celebrate un secolo dopo Cristo dal medico greco Dioscoride e, ancor prima, dagli Egizi con infusi a base di corteccia.

Anche Plinio, nel I secolo d.C. concorda nell’attribuire agli infusi a base di Salice proprietà febbrifughe ed analgesiche.

Nel Medioevo, pur essendo dimenticato dai medici, l’uso della cottura della corteccia del salice si mantenne nell’ambiente contadino: le venditrici di erbe aromatiche e medicinali facevano bollire la corteccia di salice e somministravano l’amaro decotto alle persone afflitte da dolori. In seguito, la raccolta dei rami di salice venne proibita, perché questo materiale era necessario per la fabbricazione dei cesti, data l’elevata flessibilità dei giovani rami. Il medicamento naturale cadde così in disuso.

Nello stesso periodo, ma in altri continenti, perfino in popolazioni primitive quali gli Ottentotti del Sud Africa o le popolazioni indiane d’America, il valore terapeutico del Salice era ben conosciuto.

La vera storia dell’aspirina avrebbe avuto inizio nel XVIII secolo grazie alle fortuite associazioni mentali di un pastore della contea di Oxford.

Un giorno passeggiando in un bosco, il reverendo Edward Stone, esperto botanico, assaggiò, per caso, un pezzetto di corteccia di un salice. Trovandola particolarmente amara richiamò nella sua mente l’amaro sapore della cinchona, pianta dalla quale veniva estratto il chinino, conosciutissimo anti-malarico, importata dal Perù.

Il reverendo, esperto anche di questioni mediche, iniziò a pensare che la scorza di salice poteva essere utile per combattere le febbri malariche, pur essendo stupito del fatto che, paradossalmente, questo albero crescesse proprio nelle regioni più umide e insalubri.

Il 2 giugno 1763, Edward Stone lesse una relazione alla riunione della Royal Society di Londra, in cui venivano presentati i successi ottenuti, nella lotta alle febbri malariche, con il decotto di scorza di salice su 50 soggetti febbricitanti. Nella sua ricerca intitolata: “Sulla corteccia di salice nella cura delle febbri malariche” avviò sulla scena terapeutica i salicilati e quindi l’aspirina.

Il decotto di corteccia di salice tanto esaltato da questo ecclesiastico di Chipping Norton nell’Oxfordshire agiva effettivamente nelle febbri malariche. Poco importava se l’azione antifebbrile non era associata a quella anti-malarica effettiva del chinino.

Napoleone Bonaparte, a sua insaputa, diede una svolta storica negli studi sul Salice,  imponendo, il 20 giugno del 1803, il blocco all’importazione di qualsiasi merce proveniente dalle colonie inglesi e dall’Inghilterra sul continente.

Con tale decisione venne bloccata l’importazione dall’America anche della corteccia di China (originaria dell’America meridionale, un tempo utilizzata, dato l’elevato contenuto in alcaloidi, principalmente come antipiretico); questo spinse la ricerca di un valido sostituto farmacologico autoctono europeo.

Fu in questo periodo che ci si ricordò dell’azione medicamentosa della linfa di salice e, in particolare, delle sue proprietà antipiretiche.

Iniziarono nei primi decenni del XIX secolo indagini serrate in punti disparati dell’Europa nel tentativo di ottenere allo stato puro quella che veniva ritenuta la sostanza attiva del salice.

Nel 1828 il professor Johann Andreas Buchner di Monaco di Baviera ne ricavò, mediante ebollizione, una massa gialla che chiamò salicina.

L’anno seguente il farmacista francese Henri Leroux isolò la salicina, principio composto da glucosio ed alcool salicilico in forma cristallina:
30 grammi di “salicina” vengono estratti da 500 grammi di scorza di salice.

Nel 1835, in Svizzera, in diversi vegetali come nei fiori di ulmaria e nell’olio di gualteria (essenza di Wintergreen) si trova una sostanza simile: viene chiamata “spirsauro” e qualche anno dopo ci si accorge che è acido acetilsalicilico allo stato puro. Si deve però, a Raffaele Piria, chimico Napoletano, il merito di aver scoperto che dalla salicina si poteva giungere all’acido salicilico. Piria ne dette comunicazione in due articoli, “Ricerche sulla salicina ed i prodotti che ne derivano” (1838) e “Ricerche di chimica organica sulla salicina” (1845).

Nel 1853 il chimico Charles Frédéric Gerhardt di Strasburgo produsse per la prima volta l’acido acetilsalicilico, in forma tuttavia chimicamente impura e quindi non stabile. Il procedimento di acetilazione risultò così complesso da scoraggiare le aziende farmaceutiche, tanto da ritardare di circa 44 anni il passo successivo.

Al prof. Hermann Kolbe di Marburgo va invece il merito di aver scoperto la struttura dell’acido salicilico e di averlo sintetizzato.

Sintesi di Kolbe

Nel 1874 si poté così avviare la produzione industriale dell’acido salicilico, il cui prezzo era dieci volte inferiore a quello del prodotto naturale.
Questa sostanza aveva tuttavia un gusto sgradevole e spesso aggrediva la mucosa gastrica, costringendo le persone afflitte da dolori a scegliere tra due mali.

Felix Hoffmann, era un giovane chimico dell’industria chimica tedesca Bayer di Leverkusen, in Renania. Il padre di Felix, affetto da una grave forma di malattia reumatica, assumeva il salicilato di sodio che gli conferiva un grande giovamento, nonostante il sapore sgradevole e l’effetto gastrolesivo. Nel tentativo di  migliorare la qualità di vita del padre, Felix Hoffmann iniziò a condurre indagini sistematiche alla ricerca di un composto efficace e tollerabile, alternativo al salicilato di sodio. Muovendo dalle esperienze di Gerhardt, Hoffmann tentò di nobilitare l’acido salicilico per migliorarne la tollerabilità e riuscì nel suo intento mediante l’acetilazione. Il 10 agosto 1897 egli descrisse nelle sue note di laboratorio l’acido acetilsalicilico (ASA), da lui sintetizzato in forma chimicamente pura e stabile.

 

Sintesi dell’acido acetilsalicilico

Il vero scopritore dell’aspirina non è stato lo scienziato cui da sempre viene attribuita l’impresa, ma il suo superiore, ebreo tedesco, Arthur Eichengruen, il cui ruolo è stato cancellato con l’ascesa al potere dei nazisti in Germania>>

Questa rivelazione è stata fatta di recente da Walter Sneader, vicecapo del dipartimento di scienze farmaceutiche all’Università di Strathclyde, a Glasgow a seguito di alcune ricerche che gli hanno permesso di trovare una descrizione della scoperta dell’aspirina di Hoffmann nella Storia della Tecnologia Chimica datata 1934 (un anno dopo la presa del potere di Adolf Hitler). Sneader sostiene che:
– Hoffmann era una delle 10 persone che lavoravano sotto Eichengruen ai tempi dellasoperta.
– un procedimento messo a punto da Eichengruen è stato seguito negli esperimenti che hanno portato all’aspirina

Secondo il professore scozzese, Eichengruen non aveva condizioni di contestare Hoffmann nel 1924 perché stava lottando contro la marea di antisemitismo e contemporaneamente sperava di salvare la Eichengruen Lavori Chimici, l’azienda che aveva fondato dopo aver lasciato la Bayer nel 1908.
Eichengruen non ce la fece. La sua azienda e gran parte dei suoi averi sono stati sequestrati e, a 75 anni, è stato mandato al campo di concentramento di Theresienstadt nell’attuale Repubblica Ceca. E’ sopravvissuto, ma non è stato in grado di pubblicare le sue rivendicazioni sulla scoperta dell’aspirina fino al 1949. Lo ha fatto in un allora oscuro giornale scientifico tedesco chiamato Pharmazie, un mese prima di morire.

La Bayer, da un lato smentisce tali affermazioni, ma proclama che, se davvero fosse Eichengruen lo scopritore, non avrebbe avuto problemi ad assegnargliene il merito, anche perché lui possedeva altri 47 brevetti, che non gli furono molto utili a Teresienstadt.

Prima della sua registrazione, l’ASA fu sottoposto dalla Bayer a sperimentazione clinica – una prassi fino ad allora sconosciuta. I risultati furono così positivi che la direzione dell’azienda non esitò ad avviare la produzione del farmaco.

Fotografia dell’epoca.

Quando l’1 febbraio 1897 la Bayer mette in commercio l’aspirina il nome non è scelto a caso: la “a” è l’abbreviazione di acido acetilsalicilico, “spir” viene da “spirsäure” che in lingua tedesca sta per “acido della spirea”, la pianta da cui per la prima volta venne
estratto l’acido. Il nome “aspirina”, dunque, è una testimonianza precisa di quanto di utile può essere contenuto nelle erbe ma costituisce anche il punto di arrivo di una lunga ricerca scientifica.

Il 1° febbraio 1899 venne depositato il marchio Aspirinaâ che un mese dopo, il 6 marzo, fu registrato nella lista dei marchi di fabbrica dell’Ufficio Imperiale dei Brevetti di Berlino.
Iniziava così una marcia trionfale: l’affermazione dell’aspirina fu da questo punto un crescendo.

 

L’aspirina ® o acido acetilsalicilico (ASA) o, più correttamente secondo la nomenclatura IUPAC, acido 2-acetossibenzoico, è il capostipite della famiglia dei FANS.

Struttura dell’acido acetilsalicilico

Questa lunga storia dovrebbe insegnare 2 cose:l’importanza nella ricerca di partire sempre da quanto già si conosce,e la necessità di salvaguardare la Storia della Scienza,in questo caso della Chimica, all’interno dei curricula universitari.

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Fra i siti consultati oltre a wikipedia,  http://www.minerva.unito.it/Storia/aspirina/Aspirina.html

Su argomento analogo:https://ilblogdellasci.wordpress.com/2016/04/04/aspirina-breve-storia-di-un-farmaco-pluripotente/

Cambiamenti climatici: influenza sui cicli vitali delle piante

11 April, 2018 - 06:54

Rinaldo Cervellati

Sul numero del 22 marzo di NUTRAIngredients-Botanicals and Herbals, una newsletter di notizie e analisi su integratori, salute e nutrizione, Stephen Daniells ha pubblicato una analisi dettagliata sugli effetti dei cambiamenti climatici sui cicli vitali delle piante, intitolata The erosion of predictability: Climate Change and the botanical supply chain (L’erosione della prevedibilità: cambiamenti climatici e catena di approvvigionamento botanico)[1].

L’autore intende mostrare che i cambiamenti climatici hanno influenzato in modo significativo i tempi di fioritura, fruttificazione e raccolta, nonché le interruzioni della sincronizzazione fra le piante e i loro insetti impollinatori, influenzando la filiera botanica per cui le aziende sono chiamate a reagire in tempi brevi.

Daniells prende in esame soprattutto le piante utilizzate nelle medicine tradizionali orientali che rivestono una sempre maggior attenzione in erboristeria ma non solo. Sono riportati brani di interviste a esponenti delle principali aziende che forniscono prodotti erboristici. Data l’attualità dell’argomento ci è sembrato opportuno fornire ai nostri followers un ampio stralcio del lavoro di Daniells, oltre che qualche commento.

Vale la pena ricordare anzitutto che la medicina erboristica ha basi scientifiche tanto che anche in Italia sono da anni attivi corsi di laurea in Erboristeria o similari in varie Università[2]. Non va quindi confusa con l’omeopatia che al contrario non ha attualmente alcuna base scientifica.

L’articolo inizia ricordando che nel 2008 Mr. Josef Brinckmann[3], Vice Presidente per Ricerca & Sviluppo della Traditional Medicinals Inc., mentre cercava di stabilire un nuovo sito di produzione della Schisandra sphenanthera, una pianta molto usata nella medicina tradizionale cinese (nanwuweizi), fu informato dagli anziani del luogo che il tempo di raccolta delle bacche era stato “da sempre” fra metà settembre e i primi di ottobre. Però negli ultimi dieci anni, i periodi di fioritura e fruttificazione erano stati ogni anno radicalmente diversi.

Le modifiche al raccolto della Schisandra sono solo un esempio, ha detto Brinckmann, afferma infatti che in generale la prevedibilità su quando è possibile stabilire il raccolto è diminuita sensibilmente dappertutto”. “Ci sono eventi che stanno avendo un impatto sui periodi di fioritura e fruttificazione e così su quando sarà possibile il raccolto”, ha detto Brinckmann.

Josef Brinckmann

Questo sta accadendo ovunque io vada. Penso che se si parla con agricoltori in tutto il mondo, si sentirebbero storie simili – e non si tratta necessariamente di piante medicinali, può trattarsi di colture alimentari”.

“E non è solo l’imprevedibilità del tempo, è la scala e la frequenza di eventi meteorologici di grandi dimensioni che possono causare il fallimento totale del raccolto”.

Daniells ci informa che uno dei primi, se non il primo articolo a esplorare l’impatto dei cambiamenti climatici sulle piante medicinali e aromatiche è stato pubblicato su HerbalGram[4] nel 2009 [1]. Il dettagliato articolo ha investigato molti aspetti del cambiamento climatico, incluso l’impatto su ecosistemi specifici, come le regioni artiche e alpine.

Le piante alpine sono in pericolo perché il loro ambiente di nicchia diventa più caldo di qualche grado e le piante non sono in grado di scalare la montagna per raggiungere le temperature più basse alle quali sono abituate. Il loto di neve (Saussurea laniceps) del Tibet è un altro esempio “, ha dichiarato Mark Blumenthal, direttore esecutivo dell’American Botanical Council e redattore/ editore di HerbalGram.

Un’altra pianta himalayana interessata è la Picrorhiza karroa (kutki), che cresce a un’altitudine da 3500 a 4800 m sul livello del mare”, spiega Shaheen Majeed, presidente della Sabinsa Corporation, una multinazionale della nutraceutica. “Queste aree hanno una nicchia climatica specifica in cui queste piante possono prosperare”. Continua Majeed: “Ora però, a causa della variazione delle condizioni climatiche, principalmente l’aumento della temperatura, la crescita di altre piante, in prevalenza infestanti, è aumentata in quelle zone. Queste erbe infestanti soffocano la crescita delle piante kutki distruggendo in tal modo il loro habitat”.

Negli ultimi cinque anni abbiamo trovato molto difficile trovare l’arnica (Arnica montana, Arnica cordifolia)”, ha affermato Beth Lambert, direttore esecutivo di Herborist & Alchemist, una azienda produttrice e distributrice di prodotti erboristici. “Le persone la sostituivano con una versione messicana (Heterotheca inuloides), che non è nemmeno della stessa famiglia.

Beth Lambert

Dal punto di vista aziendale, abbiamo avuto più sfide nell’approvvigionamento di materie prime negli ultimi cinque anni rispetto a quante ne avessimo avuto nei precedenti 30”, ha osservato David Winston, fondatore e Presidente di Herbalist & Alchemist . “Abbiamo avuto siccità, inondazioni e problemi con gelate precoci e gelate tardive. Questi modelli erratici, creano problemi significativi a molte piante.”

Spiega Winston: “Il cambiamento climatico colpisce il suolo e quindi colpisce la crescita dei funghi nel terreno (e tutte le piante possono avere una qualche forma di simbiosi micotica), l’aumento di calore e umidità fa aumentare il rischio di molte malattie delle piante.

David Winston

Dopo che la siccità ha avuto un impatto significativo sul raccolto del Palmetto nel 2007, ad esempio, i 10 anni successivi hanno visto sempre più piogge durante il periodo di fioritura e fruttificazione”, ha affermato Steven Foster, erborista, autore, fotografo e membro del Board of Trustees dell’American Botanical Council (ABC). “Questo ha influito sul raccolto perché le condizioni umide favoriscono la crescita di un fungo specifico che fa maturare prematuramente il frutto”.

I cambiamenti climatici hanno anche ripercussioni sulla popolazione degli insetti, con alcune specie dannose che espandono il loro raggio d’azione o aumentano in modo spropositato.

Per far fronte al problema si è pensato di ricorrere all’uso di erbicidi, fungicidi e pesticidi. Ciò però aumentava il rischio di immettere nel mercato prodotti con un elevato carico chimico.

Un esempio di ciò è un’erba cinese chiamata Tienqi ginseng (Panax notoginseng), ha dichiarato Beth Lambert, direttore esecutivo di Herborist & Alchemist . “Producevamo prodotti con Tienqi ginseng perché è un’erba incredibile, ma abbiamo smesso di usarla perché continuando a testarli abbiamo scoperto che non potevano soddisfare le specifiche richieste per pesticidi ed erbicidi” .

Sostiene David Winston: “Il cambiamento climatico sta influenzando anche la composizione fitochimica delle piante. Alcuni stress sono importanti per la maggior parte delle piante perché la produzione dei metaboliti secondari è fondamentalmente innescata dallo stress. Ad esempio, se si coltiva l’erba gatta (Nepeta cataria) in un ambiente povero di pioggia, aumenta il livello di monoterpeni contenuti nell’olio essenziale, usato dalla pianta per combattere lo stress, a spese di una pianta più piccola ma con un livello di monoterpeni più alto.”

Ma i cambiamenti climatici provocano periodi di siccità troppo lunghi e anche supponendo di poter mantenere la pianta viva, l’effetto sarà opposto, perchè la qualità e la chimica della pianta cambieranno drasticamente”.

Un altro esempio è una pianta chiamata Yellow Dock (Rumex crispus), che viene tradizionalmente raccolta durante la siccità della tarda estate. Dice Winston:

Vorresti raccogliere questa pianta dove è stato asciutto per preferibilmente da cinque a sette giorni perché il livello dei componenti nella radice è molto più alto. D’altra parte, la scorsa estate abbiamo avuto un agosto veramente umido e le radici contenevano molta più acqua e quantità minori di componenti attivi. Invece di essere giallo brillante, la radice era giallo pallido, segno di mutazioni fitochimiche.”

“In Cina, moltissime persone hanno notato un cambiamento nel gusto del tè, presumibilmente dovuto a variazioni nel profilo fitochimico della pianta, un indicatore di cambiamento delle proprietà nutrizionali e dell’attività farmacologica”, ha detto Blumenthal dell’ABC. Un articolo del 2014 su HerbalGram [2] ha esplorato l’impatto del cambiamento climatico sul gusto del tè in Cina, concludendo che se i cambiamenti climatici stanno interessando il tè può essere che interessino anche la fitochimica di altre piante.”

Raccolta del tè in una piantagione del Kenya

Josef Brinckmann, della Traditional Medicinals, afferma che l ‘”erosione della prevedibilità” e il conseguente aumento di incertezza stanno cambiando il modo in cui le aziende si approvvigionano di materie prime, ma fa esplicitamente riferimento anche alla geopolitica.

È sempre stato saggio spalmare il rischio nella catena di rifornimento, dice Brinckmann, e negli ultimi 10 anni abbiamo dovuto implementare attivamente la nostra politica di spread risking, in modo da avere due, se non tre o quattro basi di produzione che si trovano in distinti ambiti agro-climatici e geopolitici”, spiega Brinckmann. “Tener conto di entrambi gli aspetti è importante perché l’altro fenomeno cui abbiamo assistito negli ultimi dieci anni è che disordini e rivoluzioni sono causa di interruzione degli scambi”

“La camomilla è un buon esempio. La pianta cresce spontaneamente nella Repubblica Ceca, in Slovacchia, Ungheria e Polonia. La coltivazione si estende in Germania, poi in Croazia e attraverso il Mediterraneo fino all’Italia, alla Grecia e all’Egitto.

L’Egitto è un paese importante per i medicinali tradizionali, ma l’offerta è stata influenzata da eventi sia climatici che geopolitici.”

“L’anno precedente la primavera araba del 2011, racconta Brinckmann, c’era stato un grosso problema con la camomilla egiziana perché durante il periodo di fioritura aveva nevicato. “La gente diceva, ‘non è mai successo prima’. Purtroppo questo fenomeno ha arrestato la crescita dei fiori e ha cambiato la composizione chimica, quindi la qualità e la quantità dell’olio essenziale erano diverse dal solito. I rendimenti erano più bassi. E poi l’anno successivo è scoppiata la rivoluzione “.

“La nostra azienda è in attività da 44 anni, ha aggiunto Brinckmann, “Abbiamo realizzato decenni fa che il metodo per ottenere un’uniformità da lotto a lotto e di dimostrarlo scientificamente, è di avere buoni rapporti con i produttori delle materie prime in modo da selezionarle avvicinandole il più possibile per qualità a quelle all’anno precedente. I cambiamenti climatici stanno però rendendo questo obiettivo sempre più complicato da raggiungere. Dobbiamo lavorare sempre più duramente con i nostri partner per ampliare le nostre basi di produzione mantenendo nel contempo i requisiti di qualità, con materie prime equivalenti da almeno due diverse zone agro-climatiche e geopolitiche. Non è una impresa facile, ma è quello che stiamo facendo, ha concluso Brinckmann.

L’azienda Herborist and Alchemist punta invece all’utilizzo, se possibile, di materiale vegetale di provenienza USA, puntando però all’estensione del proprio approvvigionamento considerando lotti di più coltivatori, così che se il raccolto da una certa area sarà scarso, se ne potrà ottenere una quantità maggiore da un’altra.”Stiamo realizzando che dobbiamo fare sempre di più”, ha detto Beth Lambert. “Non possiamo dipendere da un solo agricoltore o gruppo di raccoglitori per il nostro approvvigionamento.” Nel Vermont un gruppo di coltivatori si è costituito in cooperativa, la Vermont Herb Growers Cooperative fondata per fornire un’unica, affidabile fonte di erbe di alta qualità e certificate biologicamente provenienti da coltivazioni diversificate su piccola scala nello Stato. “La H&A che inizialmente acquistava da alcuni di questi coltivatori individualmente ora si rivolge principalmente alla cooperativa ritenendola un ottimo modello per garantire l’acquisto di materie prime basate su un adeguato equilibrio fra tecnologia agricola e rispetto per la qualità del prodotto”, ha affermato Lambert.

Infine, Shaheen Majeed, Presidente della multinazionale Sabinsa Corporation, dopo aver affermato: Stiamo affrontando la più grande sfida ambientale che la nostra generazione abbia mai visto. Non importa ciò che ci appassiona, qualcosa a cui teniamo molto sarà influenzata dal cambiamento climatico.

Shaheen Majeed

Preferisce piuttosto citare alcuni esempi di importanti piante officinali che nell’esperienza di Sabinsa Corp. saranno colpite dal cambiamento climatico.

Curcuma. La normale stagione di semina per la curcuma è durante maggio, con l’arrivo delle piogge iniziali, ma se i cambiamenti climatici faranno ritardare le piogge iniziali, la semina dovrà essere spostata in avanti. Se anche questa estate sarà secca come quella dell’anno precedente, ciò significherà una minore quantità di acqua a disposizione.

Ci vogliono otto mesi perché la curcuma raggiunga la piena crescita e quindi inizi il raccolto. Se a causa delle mutate condizioni climatiche non viene raggiunta la piena crescita delle piante, avremo un minor rendimento e una minor qualità del prodotto.

Menta indiana (Coleus). Normalmente la stagione di semina per Coleus va da settembre a ottobre, quando ci sono piogge intermittenti. Quest’anno (2017-18) ci sono state forti piogge nelle aree di coltivazione tradizionali. Ciò ha reso impossibile piantare durante la stagione normale spostandola a novembre – dicembre, e anche a gennaio in alcuni casi. Il periodo di crescita della pianta è di sei mesi con inizio raccolto in marzo, ma a causa del cambiamento climatico le colture non saranno pronte per la raccolta fino a maggio – giugno, con conseguente indisponibilità di materia prima da marzo a luglio. Inoltre quantità e qualità del raccolto saranno scarse causa dell’alterato periodo di crescita.

Per i cambiamenti anzidetti alle stagioni di crescita delle colture nel corso degli anni dovute al cambiamento climatico, le aree tradizionali sono diventate inadatte alla coltivazione. Passare a nuove aree significa nuovi agricoltori e nuove condizioni sul campo. Ciò avrà un impatto sulla quantità e sulla qualità della materia prima prodotta.

Bacopa (pianta acquatica, fam. Scrophulariaceae). Le condizioni migliori per la coltivazione sono terre paludose con abbondante acqua ma il cambiamento climatico riduce la disponibilità di acqua in alcune aree e queste terre paludose si convertono lentamente in terre asciutte. La pianta è usata nella medicina ayurvedica per i disturbi della memoria. E’ di aiuto anche in problemi digestivi. Piante come la Bacopa che di solito prosperano bene nelle condizioni paludose verranno lentamente sostituite con altre piante che possono prosperare meglio nelle mutate condizioni.

Tutti gli esponenti intervistati riconoscono gli avvenuti cambiamenti climatici e i loro effetti sulla coltivazione e anche sul profilo fitochimico di importanti piante officinali, ma non viene mai nominata esplicitamente la probabile causa di questi effetti, il global warming o riscaldamento globale. Eppure implicitamente si parla di aumento della temperatura in alta montagna, di siccità o piovosità eccessive o fuori stagione in zone del Pianeta in passato regolari da questo punto di vista, insomma a fenomeni riconducibili al riscaldamento globale. Poiché questi personaggi sono americani o naturalizzati e l’attuale Presidente USA è un dichiarato negazionista, non ci sarà un certo timore a nominare financo la parola? Oppure essi non ritengono che il global warning sia la causa dei comunque riconosciuti cambiamenti climatici? Le proposte emerse per contrastare questi effetti sembrerebbero dar credito alla seconda ipotesi: dall’individuazione di zone alternative per le coltivazioni in pericolo fino alla sostituzione con altre piante.

Eppure, in particolare i segnali su variazioni del profilo fitochimico dovrebbero far suonare un insistente campanello d’allarme. La maggior parte dei principi attivi contenuti nei rimedi erboristici sono infatti metaboliti secondari delle piante. Fra i primi a chiedersi a cosa servissero questi composti chimici prodotti dalle piante vorrei ricordare le ricerche di Giacomo Ciamician[5] e del suo collaboratore Ciro Ravenna. Essi, dopo numerose ricerche giunsero alla conclusione che gli alcaloidi esercitavano una funzione molto simile a quella degli ormoni negli animali [3].

Oggi è noto che polifenoli e loro glicosidi (potenti antiossidanti contenuti e reclamizzati negli integratori alimentari), svolgono nelle piante principalmente un ruolo di difesa. Non solo difesa da parassiti animali e vegetali ma anche dalle condizioni ambientali in cui una determinata specie è abituata a crescere. Per esempio un glicoside della cianidina, il pigmento caratteristico delle arance rosse di Sicilia servirebbe alla pianta per sopportare le escursioni termiche fra il dì e la notte caratteristiche della zona vulcanica di crescita di quella varietà di agrumi [4].

Quindi, le variazioni di profili fitochimici consolidati in decine se non centinaia di migliaia di anni dovrebbero far pensare che i cambiamenti climatici siano a loro volta effetti di una causa che viene generalmente chiamata global warming, effetto a sua volta causato dall’epoca attuale, caratterizzata dalle attività dell’uomo che stanno cambiando la geomorfologia del Pianeta.

Allora, le misure da prendere nei tempi brevi per fermare il fenomeno sono la drastica riduzione delle emissioni, i programmi di risparmio energetico, la sostenibilità delle produzioni e l’impulso alla ricerca sull’utilizzo delle “energie rinnovabili”.

Bibliografia

[1] C. Cavaliere, The Effects of Climate Change on Medicinal and Aromatic Plants., HerbalGram, 2009, 81, 44-57.  http://cms.herbalgram.org/herbalgram/issue81/article3379.html?ts=1522770451&signature=f321feb52f87b18f2c564acad28968a

[2] S. Ahmed, Tea and the Taste of Climate Change: Understanding Impacts of Environmental Variation on Botanical Quality., HerbalGram, 2014, 103, 44-51.

http://cms.herbalgram.org/herbalgram/issue103/HG103-feat-teaclimate.html?ts=1522856019&signature=1146c4bfb2da34647434bc997e1eb715

[3] R. Cervellati, V. Saiola, E. Greco, Le ricerche di Giacomo Ciamician sulla chimica delle piante. Atti del XIV Convegno Nazionale di Storia e Fondamenti della Chimica, Rendic. Acad. Naz. Sci. Detta dei XL, DOI: 10.4399/978885485146710, pp. 123-136.

http://media.accademiaxl.it/memorie/S5-VXXXV-P2-2011/Cervellati-Saiola-Greco123-137.pdf

[4] Arancia rossa. https://www.cibo360.it/alimentazione/cibi/frutta/arancia_rossa_sicilia.htm

[1] L’articolo in lingua originale si trova al sito

https://www.nutraingredients.com/Article/2018/03/22/The-erosion-of-predictability-Climate-change-and-the-botanical-supply-chain?utm_source=newsletter_product&utm_medium=email&utm_campaign=02-Apr-2018&c=Ys8M3ElSTSw9q7Z2fptn3A%3D%3D&p2=

[2] Va ricordato che esiste una disciplina specifica, la farmacognosia che si occupa delle proprietà fisiche, chimiche, biochimiche e biologiche di farmaci o sostanze medicinali di origine vegetale. Inoltre,  l’Organizzazione Mondiale della Sanità è impegnata a promuovere e valorizzare su basi scientifiche l’uso dei rimedi naturali derivati da piante medicinali ancora largamente usate nei PVS (si stima infatti che l’85% della popolazione mondiale ricorra all’uso della medicina tradizionale per la prevenzione/cura di diverse patologie).

[3] Josef Brinckmann è Vice Presidente alla Sostenibilità della Traditional Medicinals, Inc., USA, dal 19 aprile 2016. Brinckmann ha ricoperto la carica di Vice Presidente per Ricerca & Sviluppo presso Traditional Medicinals, Inc. fino al 19 aprile 2016. Mr. Brinckmann è Membro del comitato consultivo editoriale del Nutrition Business Journal.

[4] HerbalGram è il Journal of the American Botanical Council.

[5] Giacomo Ciamician (1857-1922), Professore di Chimica Generale nell’Università di Bologna dal 1889 fino alla scomparsa è considerato il fondatore della fotochimica moderna, collaborò al progetto dell’edificio dell’Istituto di Chimica dell’Università di Bologna che oggi ospita il Dipartimento a lui intitolato. Si è occupato attivamente della sintesi di prodotti organici naturali. Oltre a essere uno dei fondatori della fotochimica moderna, Giacomo Ciamician è considerato anche il precursore dell’utilizzo pratico dell’energia solare.

Ancora chimica e sottomarini. Freon, killer a bordo!

9 April, 2018 - 09:27

Giuseppe Poeta Paccati

L’8 novembre 2008 si verificò un gravissimo incidente sul sottomarino* nucleare russo K-152 Nerpa della flotta del Pacifico provocata da un’avaria al sistema antincendio a Freon che provocò la morte per asfissia di 20 persone e 41 feriti tra il personale tecnico civile e quello militare.

Sottomarino russo Nerpa (K-152), oggi in dotazione alla marina indiana come INS Chakra

Costruito presso il cantiere di Komsomol’sk-na-Amure (unico sottomarino nucleare russo a non essere in costruzione nei cantieri Sevmaš di Severodvinsk), il sottomarino appartiene alla classe di sottomarini nucleari sovietici dal nome in codice NATO Akula, Progetto 971 Ščuka-B ed era destinato ad essere ceduto in leasing alla marina indiana.

I battelli di questa classe sono in grado di attaccare con successo sia gruppi di unità navali ostili (subacquee e di superficie), sia installazioni terrestri. Grazie ai due scafi in acciaio amagnetico più distanziati del normale, in caso di incidente, hanno una maggiore probabilità di evitare danni allo scafo interno che è, a sua volta, diviso in otto compartimenti. Dotati di un reattore nucleare OK-650B da 190 MW (100’000 hp) per la propulsione che consente una velocità di 20 nodi in emersione e 35 in immersione, sono costruiti con materiali e tecnologie pensate appositamente per rendere minima la loro traccia acustica e renderli più difficilmente localizzabili in immersione.

L’unità incrociava nel golfo di Pietro il Grande, una vasta insenatura lungo la costa russa nell’estremo oriente, situata nella parte nordoccidentale del mare del Giappone per svolgere un programma di collaudi e, per questo motivo, l’equipaggio che era a bordo il giorno dell’incidente era molto più numeroso del solito: 208 persone di cui 81 militari e 127 ingegneri civili dei cantieri navali Amursky, responsabili della costruzione e dell’allestimento del sottomarino.

I compartimenti di un sottomarino russo sono presidiati da stazioni di erogazione di gas freon R-114B2 (dibromotetrafluoroetano, noto come khladon in russo) per estinguere rapidamente gli incendi in spazi chiusi.

Dibromotetrafluoroetano, R-114B2, Halon 2402, CAS Number 124-73-2   (1,2-isomer)

Alle 8:30 PM (ora locale), durante la prima prova di immersione, l’attivazione accidentale del sistema di estinzione del sottomarino causò la chiusura ermetica di due compartimenti adiacenti che furono saturati di gas estinguente prima che il personale lì presente potesse essere evacuato. Il dibromotetrafluoroetano, in alte concentrazioni, può causare narcosi, che progredisce per fasi in eccitazione, confusione mentale, letargia e, infine, asfissia. Molti dei feriti hanno sofferto degli effetti delle ustioni da congelamento causate dal gas.

  1. Personnel working in front section of submarine affected when fire extinguishers set off unexpectedly
    2. Affected area may have been sealed off, trapping personnel inside. There were more staff than usual on board as submarine was undergoing tests
    3. Fire extinguishers release freon gas, which displaces breathable oxygen, causing workers to suffocate

http://news.bbc.co.uk/2/hi/europe/7718156.stm

Il dibromotetrafluoroetano è un liquido incolore con punto di ebollizione di 47,2 °C.

Dal 1994 il protocollo di Montreal prevede l’eliminazione, la produzione, l’utilizzo e il commercio delle sostanze dannose per l’ozono stratosferico (ozone-depleting substance, ODS). Il dibromotetrafluoroetano ha un elevato potenziale di distruzione dell’ozono (ozone-depleting potential, ODP).

Il Potenziale di eliminazione dell’ozono (Ozone Depletion Potential o ODP) di un composto indica la capacità di danneggiare lo strato di ozono rispetto a quella esercitata da un composto preso come standard di riferimento, il triclorofluorometano (R-11), cui viene dato il valore di ODP pari a 1,0. Ad esempio, in questa scala, il clorodifluorometano (R-22), ha un ODP di 0,05 mentre il dibromotetrafluoroetano di 6.[1]

Secondo le testimonianze dei sopravvissuti, le vittime non sarebbero state avvertite in tempo perché l’allarme sonoro di segnalazione di pericolo d’incendio sarebbe scattato solo dopo che il gas aveva già iniziato ad essere erogato nei compartimenti. Alcune delle vittime sono state trovate che indossavano i loro kit di respirazione di emergenza mentre altre, si stabilì in seguito, non furono in grado di attivare i kit respiratori d’emergenza prima di rimanere asfissiate.[2]

Gli esperti individuarono due principali spiegazioni del disastro: un malfunzionamento del sistema antincendio di bordo e l’errore umano. Secondo questa seconda ipotesi un membro dell’equipaggio avrebbe attivato il sistema “senza permesso o alcun motivo particolare”.

Questa grave accusa sarebbe però destituita di fondamento perché il membro dell’equipaggio che era stato accusato risultò essere uno specialista esperto e competente. L’attribuzione delle responsabilità all’equipaggio sarebbe il tentativo della marina russa di individuare un “capro espiatorio”[3] Alcuni ufficiali della marina in pensione riferirono alla stampa che era impossibile che una persona soltanto fosse l’unica responsabile dell’incidente perché il sistema antincendio doveva ricevere più livelli di conferma prima di poter essere attivato.

L’incidente al K-152 Nerpa è stato il peggior incidente per la Marina russa dopo la perdita del sottomarino a propulsione nucleare K-141 Kursk avvenuta nel 2000 nel Mare di Barents durante un’esercitazione militare navale in cui perì tutto il suo equipaggio di 118 uomini.

  • (NdP. Un sottomarino a differenza di un sommergibile è una unità che viaggia essenzialmente sott’acqua, con prestazioni migliori che in superficie , mentre il sommergibile, viceversa, è una unità che viaggia essenzialmente in  superficie)

[1]          http://gestis-en.itrust.de/nxt/gateway.dll/gestis_en/031750.xml?f=templates$fn=default.htm$3.0

[2]          Halpin, Tony (13 November 2008). “Crew member blamed for Russian submarine disaster”. London: The Times.

[3]          “Russia accused of cover-up over gassing of 20 sailors on nuclear submarine”, Daily Mail, 13 November 2008.

Il riciclo “di fatto” della plastica.

6 April, 2018 - 07:42

Claudio Della Volpe

Molti pensano che il riciclo sia fatto una volta che i rifiuti siano separati nei vari cassonetti; poi le famose “mani invisibili”, quelle inventate da Adam Smith, ci penseranno; beh le cose non stanno così.

La separazione dei rifiuti è solo il primo passo, necessario ma non sufficiente; i rifiuti devono poi arrivare in un deposito e successivamente in un luogo di produzione dove l’azione venga perfezionata. (I comuni “ricicloni” non stanno riciclando, stanno solo separando.)

Ora questa strada verso il riciclo è lunga, molto lunga e anche pericolosa per i poveri rifiuti o materie prime seconde, come si dice in politicalcorrettese.

Un esempio di cosa succede ai rifiuti anche nostrani si vede in questo film che potete scaricare o di cui potete vedere qualche fotogramma qui:

La Cina è stata di fatto il deposito intermedio dei rifiuti di mezzo mondo; la cosa dà da “vivere” a un po’ di cinesi ma con qualche problema, tanto è vero che i politici cinesi si sono resi conto che qualcosa non quadrava ed hanno deciso di BLOCCARE, ripeto bloccare, l’import di rifiuti plastici da riciclo dall’Europa dal 1 gennaio di quest’anno di grazia 2018. La cosa ha avuto qualche effetto che adesso analizzeremo brevemente.

Il Corepla (Consorzio nazionale per la raccolta, il riciclo, il recupero degli imballaggi in plastica) scrive in un recentissimo report:

Le aumentate quantità raccolte hanno generato un incremento dei costi di selezione; i costi di recupero sono aumentati in quanto, a seguito della saturazione degli spazi disponibili presso i recuperatori, causata dai volumi provenienti dalla raccolta urbana, sono cresciuti i corrispettivi medi. Questo ha anche generato la necessità di trasferire materiali dal centro-sud al nord, con conseguente aumento dei costi di trasporto.  Laddove ciò non è stato possibile si è reso necessario trasferire del materiale in discarica, con conseguente aumento anche dei costi di smaltimento.”

Dice Il Sole 24 ore: Senza mercato, in Europa i carichi di materiali diventati inutilizzabili vengono deviati verso gli inceneritori affinché almeno vengano ricuperati sotto forma di combustibile di qualità.

http://www.ilsole24ore.com/art/impresa-e-territori/2018-01-12/la-cina-blocca-l-import-rifiuti-caos-riciclo-europa-160732.shtml?uuid=AELQpUhD

Dunque c’è troppo da riciclare e la plastica finisce in…discarica o nell’inceneritore. (Poi dicono che al classico non si impara nulla? Signori miei questo è un esempio di dialettica hegeliana: la negazione della negazione!)

Ma non solo; molto “riciclo” arriva in depositi di materiale plastico che non riescono a perfezionare il passaggio né verso le fabbriche vere e proprie che sono spesso altrove, casomai in Cina, né perfino verso gli inceneritori.

Sempre il solerte giornale di Confindustria ci avverte:

I pochi impianti italiani di ricupero energetico marciano a tutta forza e non bastano;  in una situazione di forte domanda di incenerimento e di poca offerta di impianti di ricupero energetico le tariffe praticate dagli inceneritori salgono a prezzi sempre più alti, oltre i 140 euro la tonnellata.

Già in ottobre Andrea Fluttero, presidente di un’associazione di imprese del riciclo (Fise Unire), aveva avvertito che «purtroppo sta diventando sempre più difficile la gestione degli scarti da processi di riciclo dei rifiuti provenienti da attività produttive e da alcuni flussi della raccolta differenziata degli urbani, in particolare quelli degli imballaggi in plastica post-consumo».

(notate la raffinatezza di quel “di poca offerta di impianti di ricupero energetico” messo lì con nonchalance! E facciamo altri inceneritori, dai!)

Di conseguenza con o senza l’aiuto di malavitosi compiacenti la plastica prende la via dello smaltimento forzato, della “termovalorizzazione obbligata” tramite incendio doloso; nella seconda metà del 2017 il numero di incendi dei depositi di plastica nella zona Lombardo Piemontese è aumentata di quasi il 50%; difficile dimostrarne la origine dolosa, ma come avviene negli incendi dei boschi c’è qualche traccia e soprattutto i numeri parlano chiaro. (Attenzione anche ai depositi di carta e alle cartiere!).

Potete leggere a proposito un recente e brillante articolo comparso sulla cronaca milanese del Corriere del 3 aprile a firma di Andrea Galli (Milano, il «sistema» degli incendi gemelli: affari sporchi nella terra dei fuochi).

(http://milano.corriere.it/notizie/cronaca/18_aprile_03/milano-sistema-incendi-gemelli-affari-sporchi-terra-fuochi-6ab3f2e2-36a0-11e8-a836-1a6391d71628.shtml)

C’è una terra dei fuochi anche nel cuore del triangolo industrializzato, fatta di depositi di plastica (o di carta) che scoppiano anche grazie al divieto cinese, ma non solo, e il cui problema viene risolto bruciando tutto e contando sulle inefficienze o sulle compiacenze dell’apparato statale; l’industria chimica esalta i successi del riciclo, ma i 2700 impianti di deposito plastiche del Nord Italia, sulla via del riciclo, non potendo contare più sulla via della Cina, via alla rovescia, che una volta importava seta ed adesso esporta rifiuti, cercano soluzioni alternative.

Il rischio è che qualcuno (ricordate la frase del Sole citata prima) dica “visto che lo bruciano comunque allora fatecelo bruciare per bene”; col cavolo! rispondo io; la plastica non va bruciata MAI! Riciclare e cambiare la sua produzione e il suo uso.

Dunque paradossalmente il successo della differenziata ha messo in luce un problema serio: la via del riciclo è complessa e costosa; in alcuni casi come il PET, la plastica delle bottiglie di cui abbiamo anche parlato di recente la cosa più o meno funziona, ma di plastiche, al plurale ce ne sono tanti tipi che non sono miscibili fra di loro e il loro riciclo costituisce un serio problema, ancora non risolto.

Paradossalmente il PET è un esempio negativo nel senso che occorrerebbe semplicemente consumarne di meno, usare più acqua del rubinetto e meno acqua da bottiglia, meno acqua minerale. Ma è anche il caso in cui il riciclo viene meglio, il caso guida, anche se con qualche problema di qualità.

Come abbiamo detto altrove il riciclo comincia dalla produzione, la materia deve essere trattata dal momento della prima produzione con l’ottica del riciclo, non si può riciclare tutto (dopo averlo ben mescolato!!!) poichè i costi energetici della separazione, dovuti all’onnipresente effetto del 2° principio della termodinamica sono ENORMI. E d’altronde riciclare non il 100% ma poniamo il 95, non risolve il problema, ma lo sposta nel tempo: 0.9510=0.6 ; se ricicliamo dieci volte di seguito una cosa al 95% alla fine ce ne ritroveremo solo il 60% e dovremo comunque attingere a risorse casomai non rinnovabili o al collasso.

Questo è un analizzatore di colore che separa i flakes di PET (ottenuti per macinazione) per colore, realizzando una parte del costoso processo antientropico di separazione.

La realtà vera è che riciclare è assolutamente necessario, ma COSTA! Servono tecnologie sofisticate e spazio di stoccaggio.

E il costo di questo passaggio epocale al momento non è stato ancora né quantificato né chiarito. Lo spazio grigio viene riempito dalla malavita o da imprenditori di pochi scrupoli. Il successo (inaspettato) del riciclo della plastica deve essere a sua volta “curato” riducendone la produzione e l’uso: imballaggi in numero e quantità eccessivi devono essere eliminati e le tipologie di plastica devono essere scelte con l’occhio al loro fine vita. Per fare un esempio pratico, lo stesso PET nel momento in cui si cerca di esaltarne le caratteristiche aggiungendo altri materiali come nanosilicati, grafene o altri diventa più difficilmente riciclabile; la soluzione non è una strategia supertecno dal punto di vista dello scopo ma molto meno dal punto di vista complessivo dell’economia circolare; cosa faremo quando tutto il PET sarà “caricato” di diversi qualcosa? Sarà ancora riciclabile come adesso?

L’economia circolare non può coincidere col riciclare quello che c’è già, e che si fa come si fa adesso e con i medesimi scopi (mercato, profitto, crescita dei consumi); finora l’industra ha riciclato in quest’ottica (vetro, ferro, alluminio, PET), ma adesso le dimensioni sono diventate planetarie e il metodo tradizionale non funziona più.(D’altronde la “pattumiera” oceanica è satura.)

Ora si deve necessariamente trasformare il contenuto “fisico” dei prodotti e della loro manipolazione e anche in definitiva tutto il nostro rapporto con la Natura: non solo riciclare, ma consumare meno e meglio, riprogettando dal principio ogni materiale ed oggetto che usiamo.

Una rivoluzione. In cui la chimica gioca la parte del leone.

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