Prove ambientali per i ritardanti di fiamma
I composti dei ritardanti di fiamma bromurati, che registrano un effetto inibitorio sull'innesco dei materiali organici combustibili, si rivelano particolarmente efficaci per usi plastici e tessili, come nel caso dell'elettronica, dell'abbigliamento e dell'arredamento. I BFR sono comunemente impiegati come strumenti in grado di ridurre l'infiammabilità di un prodotto. Tuttavia, alcuni di essi registrano effetti negativi sull'ambiente e sulla salute umana. Il progetto ENFIRO ("Life cycle assessment of environment-compatible flame retardants (prototypical case study)"), finanziato dall'UE, è stato concepito allo scopo di studiare i possibili sostituti di tre BFR e di confrontarne i rischi, l'esposizione, la reazione al fuoco e le prestazioni, mediante l'utilizzo dei risultati per la conduzione delle valutazioni dei rischi e di impatto. Il consorzio è costituito da partner provenienti dal settore industriale, dalle piccole e medie imprese (PMI), dalle organizzazioni di ricerca e dalle università. In totale, sono stati selezionati 14 ritardanti di fiamma privi di alogeni (HFFR), successivamente studiati in cinque applicazioni diverse, ovvero schede a circuiti stampati (PCB), componenti elettronici, prodotti ottenuti mediante stampaggio per iniezione, rivestimenti tessili e vernici intumescenti. Il progetto ENFIRO mirava a creare una serie completa di dati sulla fattibilità, l'utilizzo e la sicurezza ambientale dei BFR, insieme a una valutazione del ciclo di vita dei ritardanti di fiamma alternativi (FR). Inoltre, i ricercatori raccomandano alcune combinazioni ritardante/prodotto da analizzare negli studi futuri, utilizzando come base valutazioni di rischi e di impatto. I partecipanti al progetto hanno studiato combinazioni FR/prodotto che includevano FR basati su metalli, FR basati su fosforo e FR basati su nanoargille all'interno di schede a circuiti stampati, di vernici e di polimeri relativamente ai rischi ambientali e tossicologici, alla fattibilità dell'integrazione industriale e alla sicurezza contro gli incendi. Gli sperimentatori hanno inoltre studiato l'utilizzo dei ritardanti di fiamma nei prodotti, servendosi dei risultati ottenuti unitamente alle informazioni socioeconomiche, allo scopo di offrire una valutazione completa del ciclo di vita. Sono state condotte prove di resistenza al fuoco finalizzate alla misurazione della severità della tossicità, del fumo e del flusso di calore dei ritardanti di fiamma privi di alogeni alternativi rispetto ai ritardanti di fiamma bromurati in situazioni di incendi. I ricercatori hanno studiato principalmente i materiali termoplastici, oltre ai materiali termoindurenti (epossidici) e agli elastomeri (EVA), ricevendo un prezioso sostegno dal forum sulle formulazioni creato dalle parti interessate. L'obiettivo della caratterizzazione dei pericoli consisteva nell'esecuzione di studi ecotossicologici degli HFFR selezionati mediante l'utilizzo di prove di tossicità condotte sull'acqua e sui sedimenti. La caratterizzazione dei rischi per la salute di tali materiali è stata effettuata a livello molecolare e cellulare, con un'attenzione particolare alla tossicità genetica, endocrina e neurologica, mediante studi in vitro e solo alcuni studi di convalida ex vivo. Tra questi, è possibile annoverare le prove di tossicità acuta sulla pulce d'acqua Daphnia magna, gli studi citotossici sul fegato dei ratti, i saggi di respirazione cellulare e i test sull'alterazione, sulla mutagenicità e sulla neurotossicità del sistema endocrino. I ricercatori hanno raccolto informazioni sui percorsi di esposizione, creando i relativi modelli e identificando le lacune in termini di conoscenze, che sono state colmate mediante la conduzione di esperimenti sulla determinazione delle solubilità dell'acqua dei ritardanti di fiamma privi di alogeni organici, della lisciviazione di tali materiali dai polimeri all'acqua e delle emissioni dai polimeri all'aria. Sono stati inoltre condotti test di persistenza e raccolti e analizzati campioni di studio sul campo (in ambienti interni ed esterni). I risultati ottenuti sono stati impiegati ai fini della conduzione di una valutazione dei rischi dei ritardanti di fiamma alternativi, utilizzati a loro volta unitamente alle informazioni socioeconomiche per la creazione di una valutazione del ciclo di vita. L'approccio e i risultati del progetto ENFIRO possono essere sfruttati in studi di sostituzione simili, come ad esempio il quadro normativo REACH (registrazione, valutazione, autorizzazione e limitazione di sostanze chimiche) che regolamenta la produzione e l'utilizzo di sostanze chimiche, nonché l'impatto potenziale delle stesse sulla salute umana e ambientale.
