Alla ricerca di un "Signor Pulito" contro superfici contaminate chimicamente

Che si tratti di rivestimenti antiaderenti per padelle e pentole, di protezioni che fanno scivolare via l'acqua sui vestiti o di schiumogeni nelle schiume antincendio — le cosiddette sostanze chimiche perfluorate e polyfluorate, abbreviate PFC, vengono impiegate in molteplici ambiti grazie alle loro proprietà di resistenza all'acqua, allo sporco e al grasso. Tuttavia, a causa della loro struttura chimica, sono difficilmente o per nulla biodegradabili. Non si trovano in natura nell'ambiente.

Il progetto congiunto «Biogene Polymerkondensate für den Einsatz in der Grundwassersanierung und im Trinkwasserschutz» (Biokon) ha l'obiettivo di sviluppare sostanze efficaci per eliminare queste sostanze chimiche dai cicli dell'acqua e dai suoli, in combinazione con tecniche di trattamento robuste. Inoltre, i processi in atto devono essere monitorati mediante modelli e strumenti di monitoraggio ancora da sviluppare. Il Dipartimento di Ingegneria degli Impianti e Sicurezza della TU di Berlino, sotto la guida del Prof. Dr. Michael Schwarze, partecipa al progetto. I partner di cooperazione sono le aziende Sensatec di Kiel e Geologik di Münster.

In tutto il mondo sono state riscontrate concentrazioni di PFC nella natura. Queste sostanze arrivano, tra l'altro, attraverso le acque reflue e il fango di chiarificazione contaminato da PFC nel suolo, nelle acque superficiali e nelle falde acquifere. Finora non è stato possibile stabilire metodi di bonifica ambientale efficaci per eliminarle. Studi dell'Università Ruhr di Bochum hanno mostrato che alcuni PFC vengono assorbiti dall'uomo attraverso l'acqua potabile e si accumulano nel sangue. A causa di esperimenti su roditori, in particolare i PFC a catena corta sono sospettati di essere cancerogeni. Tuttavia, la trasposizione di questi risultati all'uomo è controversa.

Oltre ai PFC, un secondo gruppo di inquinanti di interesse sono i composti di idrocarburi clorurati volatili (LCKW). Questi solventi sono stati impiegati fino agli anni '80 in quasi tutti i settori industriali in grandi quantità. Gran parte delle aree di terreni contaminati in Germania sono inquinate da LCKW. Per questo motivo, l'eliminazione di queste sostanze, che sono parzialmente volatili e cancerogene, riveste un ruolo centrale nelle operazioni di bonifica di siti contaminati. Spesso il contaminante si trova sotto edifici o aree impermeabilizzate, rendendo impossibile la rimozione del materiale inquinato. I costi di una bonifica tradizionale sono generalmente molto elevati e spesso richiedono molto tempo.

Il progetto di ricerca Biokon si articola in due fasi. Nella prima fase si cerca di sciogliere i contaminanti — principalmente LCKW — dal suolo e di renderli disponibili in forma acquosa. Nella seconda fase si procederà alla bonifica dei danni causati dai PFC. Le attuali misure di bonifica impediscono solo la diffusione incontrollata. Con l'aiuto di condensati di polimeri biogeni sviluppati appositamente dalla società Biosid Deutschland GmbH, si intende trasferire i PFC dalla zona del suolo non saturata nel corpo idrico sotterraneo. L'acqua sotterranea viene estratta e trattata in un impianto di depurazione per separare i PFC. A tal fine, vengono inizialmente identificati e sviluppati in laboratorio condensati con le caratteristiche desiderate. In un test pilota su un sito contaminato da PFC — dove si sono applicati fanghi di carta come fertilizzante su terreni agricoli — si testeranno i metodi sviluppati.

L'obiettivo dei ricercatori coinvolti nel progetto è sviluppare una misura di bonifica economicamente sostenibile, adattata alle specifiche condizioni del sito e dei contaminanti, e che tenga conto delle diverse tecniche di condensazione, monitoraggio e trattamento degli impianti. In questo modo si vuole contribuire a un approvvigionamento sostenibile di acqua potabile pulita. Gli utenti principali sono gli operatori di impianti di depurazione dell'acqua potabile e i loro clienti, nonché gli agricoltori che irrigano i campi con acqua sotterranea.

Biokon è finanziato dal Ministero federale dell'istruzione e della ricerca. Fa parte del programma di finanziamento BMBF «KMU-Innovativ: Ressourcen- und Energieeffizienz» nell'ambito della tecnologia e applicazioni «Gestione sostenibile delle risorse idriche».