Nanotecnologia e ambiente: bella anziché bestia?
Molto è stato detto sul potenziale di rivoluzionare il nostro modo di vivere che possono offrire le nanotecnologie e, stando alle previsioni, i maggiori cambiamenti si registreranno a livello di materiali, sorveglianza e assistenza sanitaria. Dalle relative discussioni sui possibili effetti collaterali del lavoro alla nanoscala, un osservatore distaccato potrebbe dedurre che l'ambiente uscirà sconfitto dalla rivoluzione nanotecnologica. Secondo gli scienziati che studiano la nanotecnologia ambientale, però, non sarà così. Sono stati lanciati avvertimenti sugli effetti sconosciuti che le nanoparticelle possono provocare sulla salute umana e sull'ambiente e molti hanno chiesto che la ricerca nanotecnologica sia accompagnata da studi sull'ecotossicologia. I possibili pericoli riguardano il potenziale di dispersione ed esposizione, una maggiore probabilità di reattività chimica, l'eventualità che le particelle fungano da vettore per i contaminanti, consentendo un trasporto rapido e a lungo raggio, e la difficoltà di recuperare il materiale al termine del suo ciclo di vita. Gli scienziati che operano nel campo relativamente sconosciuto della nanotecnologia ambientale, tuttavia, sostengono che lavorare alla nanoscala non deve necessariamente andare a discapito dell'ambiente. Gli studi hanno dimostrato che si possono utilizzare le nanotecnologie non solo per controllare e impedire l'inquinamento, ma anche per eliminare gli inquinanti una volta che si sono introdotti nell'ambiente. Alla luce della sempre maggiore attenzione che i responsabili politici dedicano ai possibili modi di ridurre le emissioni e proteggere l'ambiente, la mancanza di discussioni sul potenziale contributo delle nanotecnologie è una svista sorprendente. Riconoscendo il potenziale delle tecnologie ambientali, nel 2004 la Commissione europea ha pubblicato un piano d'azione su questo campo specifico, nel quale conviene che le nanotecnologie possono svolgere un ruolo importante. La Commissione ha inoltre finanziato diversi progetti in quest'area nell'ambito del Sesto programma quadro (6PQ). Secondo David Rickerby dell'Istituto per l'ambiente e la sostenibilità del Centro comune di ricerca (CCR) della Commissione europea, paesi come gli Stati Uniti e il Giappone sono in vantaggio sull'Europa in materia di nanotecnologie ambientali. «In Giappone si sono resi conto che la nanotecnologia potrebbe fornire soluzioni a diversi problemi e che esiste un enorme mercato in quest'ambito, che sta inoltre stimolando una maggiore ricerca», ha dichiarato il dottor Rickerby al Notiziario CORDIS. «Questo settore è leggermente sottofinanziato in Europa; qui, infatti, a differenza di quanto accade in America settentrionale, abbiamo avuto la tendenza a concentrarci sulle applicazioni sanitarie e sui rischi delle nanoparticelle. Non si tratta di una decisione insensata, ma indica che i vantaggi che le nanotecnologie possono apportare all'ambiente sono sottofinanziati rispetto agli Stati Uniti», ha dichiarato. Rickerby ha aggiunto che altri vantaggi offerti dalle nanotecnologie, riguardanti ad esempio la produzione e le applicazioni mediche, hanno ricevuto fondi comunitari mirati attraverso le piattaforme tecnologiche europee. In Europa si sono tuttavia registrati alcuni progressi. Un'impresa britannica sta introducendo le nanoparticelle nelle vernici. Questi prodotti sono autopulenti e permettono di rimuovere le particelle inquinanti dall'atmosfera. L'ecopittura è volta a ridurre i livelli di ossidi di azoto, che provocano problemi respiratori e smog. Il funzionamento di questo tipo di vernici è stato spiegato nel 2004 dalla rivista «New Scientist»: «La base della vernice è il polisilossano, un polimero a base di silicio. Al suo interno sono contenute nanoparticelle sferiche di biossido di titanio e carbonato di calcio di 30 nanometri di diametro. [...] La base in polisilossano è abbastanza porosa da permettere agli ossidi di azoto di diffondersi al suo interno e di aderire alle particelle di biossido di titanio. Le particelle assorbono i raggi ultravioletti presenti nella luce solare e utilizzano questa energia per trasformare gli ossidi di azoto in acido nitrico.» L'acido viene poi dilavato dalla pioggia oppure neutralizzato dalle particelle alcaline di carbonato di calcio. Il dottor Rickerby ritiene che sviluppare procedure sperimentali per verificare che prodotti nuovi e innovativi dispongano effettivamente delle caratteristiche di cui si presume siano dotati sarà un buon punto di partenza per rafforzare la collaborazione internazionale nell'ambito delle nanotecnologie ambientali. Nel frattempo continua la collaborazione paneuropea su tre progetti del 6PQ: PICADA, NANOS4 e AMBIO. PICADA (Photocatalytic Innovative Coverings Applications for De-pollution Assessment - Applicazioni con rivestimenti fotocatalitici innovativi per la valutazione della riduzione dell'inquinamento), di cui è partner il CCR, sta cercando una soluzione al fenomeno della sporcizia e delle macchie che si accumulano sulle facciate degli edifici, che negli ultimi decenni è stato esacerbato dall'inquinamento atmosferico. La sporcizia influisce sulla qualità dell'ambiente urbano e sul costo del ciclo di vita degli edifici. Il gruppo sta utilizzando la fotocatalisi attivata dal biossido di titanio per sviluppare materiali innovativi dotati di proprietà pulenti e disinquinanti che possano essere applicati alle facciate. Ai rivestimenti è dedicato anche il progetto AMBIO (Advanced Nanostructured Surfaces for the Control of Biofouling - Superfici nanostrutturate avanzate per il controllo delle bioincrostazioni). Obiettivo del progetto integrato, cui aderiscono 31 partner, è sviluppare rivestimenti antincrostazioni in grado di funzionare grazie alle loro proprietà fisico-chimiche di nanoscala, senza rilasciare biocidi che potrebbero danneggiare l'ambiente. Le incrostazioni vengono tradizionalmente combattute con vernici antincrostazioni che contengono componenti tossici per gli organismi. Tuttavia, ora le legislazioni in materia impongono che le vernici antincrostazioni non danneggino l'ambiente e, pertanto, sono in corso studi volti a individuare modi più ecologici per impedire agli organismi marini di attaccarsi agli scafi delle imbarcazioni. Proteggere l'ambiente con l'uso di un sistema per la rilevazione dei gas è il principale obiettivo di NANOS4 (Nano-structured solid-state gas sensors with superior performance - Sensori nanostrutturati per gas allo stato solido con prestazioni superiori). Il gruppo sta utilizzando micro e nanotecnologie avanzate per sviluppare sistemi innovativi di rilevazione dei gas basati sugli ossidi metallici. I sensori verranno costruiti grazie a tecniche di nanoingegneria quali la «crescita del cristallo attraverso un processo di trasporto in fase vapore». Il ruolo che la nanotecnologia può svolgere nella soluzione di problemi ambientali verrà ulteriormente analizzato in una sessione informativa intitolata «Nanotecnologia: tecnologia ambientale del futuro?» che si terrà nell'ambito della Settimana verde dell'UE dal 12 al 15 giugno.