NUTEC: il nucleare per contrastare il plastic pollution

NUTEC è un progetto finanziato da IAEA, International Atomic Energy Agency. Nasce con l’obiettivo di fornire una via alternativa ma anche complementare alle soluzioni attuali per lo smaltimento e la riutilizzazione dei materiali plastici a fine vita. Questa via alternativa prevede l’utilizzazione di tecnologie nucleari per il controllo dell’inquinamento prodotto dalle plastiche: NUclear TECnology for Controlling plastic pollution. Le plastiche sono sempre più responsabili della modificazione degli ecosistemi marini. La loro presenza è letale per le specie animali acquatiche, provocandone la morte per asfissia e azione tossica. Tramite queste specie e i sistemi di filtraggio non perfetti, le microplastiche entrano nella catena alimentare dell’uomo.

I primi materiali plastici

Quello del plastic pollution è un problema “relativamente” giovane. L’uomo produce, utilizza e butta via plastiche da un centinaio di anni. La prima mai creata, chiamata Bakelite, risale al 1907, ad opera del chimico belga Leo Baekeland, che riesce a sintetizzare una resina termoindurente per condensazione di fenolo e formaldeide. Il polivinilcloruro, PVC, viene ottenuto nel 1912 dal tedesco Fritz Klatte e solo un anno più tardi è la volta del cellophane, dello svizzero Jacques Edwin Brandenberger. Il boom della produzione su larga scala delle plastiche è da collocare intorno agli anni ’50, post Seconda guerra mondiale. In circa 70 anni, l’uomo è stato in grado di vomitare sulla terra una quantità spaventosa di plastiche, con una varietà sconfinata di polimeri fondamentali.

Le plastiche negli oceani

Secondo le previsioni dell’Ellen MacArthur Foundation, nel 2025 per ogni tre tonnellate di pesci ci sarà una tonnellata di plastica. Per di più, al 2050 la quantità di plastica negli oceani avrà superato quella dei pesci.
Gli enormi ammassi di detriti e rifiuti galleggianti negli oceani sono sotto gli occhi di tutti da decenni. Non sono delle vere e proprie isole di rifiuti, come comunemente si è portati a pensare, ma la maggior parte di tali ammassi è composto da microplastiche invisibili ad occhio nudo, che rendono l’acqua leggermente più opaca. Uno dei casi più emblematici è senza dubbio il Great Pacific Garbage Patch, costituito da due zone di accumulo, una a largo delle coste giapponesi e l’altra delle coste californiane. Le due zone sono connesse dall’azione del sistema di quattro correnti oceaniche, detto North Pacific Subtropical Gyre.

L’impegno di IAEA

Finalmente, con il progetto NUTEC, è possibile espandere gli orizzonti di applicazione delle tecnologie nucleari. Secondo Najat Mokhtar, vicedirettore generale di IAEA e capo del dipartimento di Scienze e Applicazioni Nucleari, IAEA è pronta a fornire tecnologie di stampo nucleari per affrontare il problema dell’inquinamento dovuto alle plastiche e a promuovere iniziative volte a rimpiazzare quelle di derivazione petrolifera con altre biodegradabili. Uno studio datato 2017, apparso su Science Advances, rende noto che fino ad oggi sono state prodotte circa 8300 milioni di tonnellate di plastiche e che nel 2015 solo il 9% dei rifiuti plastici prodotti è stato riciclato. Il restante 91% è diviso in un 12% fagocitato dalle bocche degli inceneritori, con emissione di gas tossici in atmosfera, e l’ultimo 79% è finito nelle discariche o negli ambienti naturali, andando ad inquinare i suoli, i corsi d’acqua superficiali e l’acqua sotterranea.

NUTEC

Il progetto NUTEC consiste essenzialmente di due parti: caratterizzare e valutare l’inquinamento marino dovuto alla presenza di microplastiche; dimostrare l’efficacia delle radiazioni ionizzanti nella catena del riciclo.
Il primo passo viene compiuto attraverso il tracciamento isotopico, che permette di tener traccia dell’evoluzione spaziale dei rifiuti plastici. In questo modo è possibile anche implementare modelli descrittivi delle correnti marine, che presentano ancora grandi lacune. Sulla loro base creare nuove previsioni circa i potenziali rischi e danni cui vanno incontro gli ecosistemi acquatici.
Il secondo step consiste nell’utilizzare radiazione ionizzante (elettroni) e indirettamente ionizzante (fotoni) per degradare le lunghe catene polimeriche. Si ottengono micro-frammenti che possono essere utilizzati come base grezza per ottenere altri materiali polimerici oppure combustibili e materie prime tramite radiolisi.