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È già noto che le tazze da caffè usa e getta rappresentano un fastidio per l’ambiente perché il loro sottile rivestimento in plastica le rende estremamente difficili da riciclare.
Ora un nuovo studio ha scoperto che i contenitori di bevande calde rilasciano trilioni di microscopiche particelle di plastica nella bevanda.
I ricercatori del National Institute of Standards and Technology hanno analizzato bicchieri usa e getta per bevande calde rivestiti con polietilene a bassa densità (LDPE), una pellicola di plastica morbida e flessibile spesso utilizzata come rivestimento impermeabile.
Hanno scoperto che quando queste tazze vengono esposte all’acqua a 100°C (212°F), rilasciano trilioni di nanoparticelle per litro nell’acqua.
"La conclusione chiave qui è che ci sono particelle di plastica ovunque guardiamo. Ce ne sono molte. Trilioni per litro", ha detto il chimico del NIST Christopher Zangmeister.
"Non sappiamo se questi abbiano effetti negativi sulla salute delle persone o degli animali. Abbiamo solo un alto livello di fiducia che siano presenti.'
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Per analizzare le nanoparticelle rilasciate dalle tazze di caffè, Zangmeister e il suo team hanno preso l'acqua nella tazza, l'hanno spruzzata in una nebbia sottile e l'hanno lasciata asciugare, isolando le nanoparticelle dal resto della soluzione.
Questa tecnica è stata precedentemente utilizzata per rilevare minuscole particelle nell’atmosfera.
Dopo che la nebbia si è asciugata, le nanoparticelle in essa contenute sono state ordinate per dimensione e carica.
I ricercatori potrebbero quindi specificare una dimensione specifica – ad esempio nanoparticelle di circa 100 nanometri – e inserirle in un contatore di particelle.
Le nanoparticelle sono state esposte a un vapore caldo di butanolo, un tipo di alcol, e poi raffreddate rapidamente.
Man mano che l'alcol si condensava, le particelle si gonfiavano da dimensioni nanometriche a micrometriche, rendendole molto più rilevabili.
Questo processo è automatizzato e viene eseguito da un programma informatico che conta le particelle.
I ricercatori potrebbero anche identificare la composizione chimica delle nanoparticelle posizionandole su una superficie e osservandole utilizzando una tecnica nota come microscopia elettronica a scansione.
Immagini ad alta risoluzione delle nanoparticelle presenti nei bicchieri per bevande usa e getta, come le tazze da caffè, a livello micrometrico (un milionesimo di metro).
Ciò comporta l’acquisizione di immagini ad alta risoluzione di un campione utilizzando un fascio di elettroni ad alta energia.
Hanno anche utilizzato la spettroscopia infrarossa in trasformata di Fourier, una tecnica che rileva lo spettro della luce infrarossa di un gas, solido o liquido.
Tutte queste tecniche insieme hanno fornito un quadro più completo delle dimensioni e della composizione delle nanoparticelle.
Nelle loro analisi e osservazioni, i ricercatori hanno scoperto che la dimensione media delle nanoparticelle era compresa tra 30 nanometri e 80 nanometri, con alcune che superavano i 200 nanometri.
“Nell’ultimo decennio, gli scienziati hanno trovato plastica ovunque nell’ambiente”, ha detto Zangmeister.
“Le persone hanno osservato la neve in Antartide, il fondo dei laghi glaciali, e hanno trovato microplastiche più grandi di circa 100 nanometri, il che significa che probabilmente non erano abbastanza piccole da entrare in una cellula e causare problemi fisici.
"Il nostro studio è diverso perché queste nanoparticelle sono davvero piccole e rappresentano un grosso problema perché potrebbero entrare in una cellula e potenzialmente interromperne la funzione", ha detto Zangmeister, che ha anche sottolineato che nessuno ha riscontrato che sia così.
Uno studio simile condotto dall’Indian Institute of Technology, Kharagpur nel 2020 ha rilevato che una bevanda calda da asporto in una tazza usa e getta conteneva in media 25.000 microplastiche.
Nell'acqua sono stati trovati anche metalli come zinco, piombo e cromo. Questi, hanno suggerito i ricercatori, provenivano dallo stesso rivestimento di plastica.
L'illustrazione mostra una tazza da caffè con una sezione ingrandita composta da particelle di plastica. Le tazze per bevande usa e getta, come le tazze da caffè, possono rilasciare trilioni di nanoparticelle, o minuscole particelle di plastica, dalla parete interna della tazza quando l'acqua viene riscaldata
Oltre alle tazze di caffè, i ricercatori del NIST hanno analizzato anche sacchetti di nylon per uso alimentare, come i pirottini: fogli di plastica trasparente posizionati nelle teglie per creare una superficie antiaderente che impedisce la perdita di umidità.
Hanno scoperto che la concentrazione di nanoparticelle rilasciate nell’acqua calda dal nylon alimentare era sette volte superiore a quella dei bicchieri per bevande usa e getta.
Zangmeister ha osservato che non esiste un test comunemente utilizzato per misurare l’LDPE rilasciato nell’acqua da campioni come tazze di caffè, ma esistono test per la plastica di nylon.
I risultati di questo studio potrebbero aiutare gli sforzi per sviluppare tali test.
Le microplastiche entrano nei corsi d’acqua in vari modi e finiscono in sospensione nel liquido. Dall'acqua possono essere assorbiti dai frutti di mare o assorbiti dalle piante per entrare nel nostro cibo
Zangmeister e il suo team hanno ora analizzato altri beni e materiali di consumo, come tessuti, cotone-poliestere, sacchetti di plastica e acqua immagazzinata in tubi di plastica.
I risultati di questo studio, combinati con quelli degli altri tipi di materiali analizzati, apriranno in futuro nuove strade di ricerca in questo settore.
"La maggior parte degli studi su questo argomento mirano a formare i colleghi. Questo documento farà entrambe le cose: formerà gli scienziati e fornirà attività di sensibilizzazione", ha affermato.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica Scienze e tecnologie ambientali.