Neve di domani | Futuro senza fluoro in pista

Sin dalle prime sintesi di successo di sostanze chimiche fluorurate (PFAS) alla fine del XIX secolo e dal successivo boom in molti settori di applicazione negli anni '80 e '90, queste sostanze chimiche si sono accumulate nell'ambiente in tutto il mondo. A causa della loro estrema resistenza, vengono degradate molto lentamente. Ormai quasi tutti gli essere umani sono portatori di queste sostanze non naturali nel sangue. I PFAS raggiungono anche le regioni più remote del mondo attraverso il sistema del ciclo terrestre. L'attenzione dell'opinione pubblica per il gruppo di sostanze PFAS e in particolare per il PFOA (acido perfluoroottanoico) è nata negli anni '90 in seguito alle rivelazioni sull'inquinamento ambientale e sui rischi per la salute dei dipendenti dell'azienda DuPont, che utilizzava il PFOA per la produzione del Teflon. Nonostante i primi segnali di tossicità, il PFOA ha continuato a essere utilizzato per decenni fino a quando, negli anni 2000 e 2010, ampie cause legali e studi sanitari su larga scala hanno dimostrato sia gli effetti nocivi per la salute, sia la responsabilità dell'azienda per numerosi casi di malattie e decessi. Questi eventi sono stati documentati anche da produzioni cinematografiche.

Gli scandali dei PFAS non sono un problema lontano che riguarda solo gli Stati Uniti: le conseguenze della produzione di PFAS si fanno sentire anche in Germania e in molti altri Paesi europei. Nel circondario di Altötting in Baviera, le donazioni di sangue dei residenti locali non possono più essere utilizzate per le riserve di sangue a causa dell'alto livello di contaminazione da PFOA nella popolazione. La causa è lo scarico decennale di acque reflue contaminate dal parco chimico di Gendorf. Continuano ad apparire titoli come:

"PFAS scoperti anche sul Cervino".
"PFAS nell'acqua potabile e in bottiglia in tutto il mondo: confermata la contaminazione globale".
"Ministro dell'UE risulta positivo ai PFAS, nonostante la rinuncia alle sostanze chimiche".
"Dal Danubio all'Artico: l'Europa lotta per fermare le sostanze chimiche eterne".

Nonostante le crescenti evidenze scientifiche e la crescente preoccupazione dell'opinione pubblica, ad oggi non esiste un divieto globale e completo su tutti i PFAS, anche perché le forti pressioni delle associazioni chimiche e industriali hanno ripetutamente ritardato o indebolito normative più severe. Questo articolo si concentra tuttavia su un'area di applicazione specifica - l'uso dei PFAS nelle scioline, la loro funzione e le relative conseguenze per la salute e l'ambiente.

Secondo le classificazioni attuali, attualmente esistono oltre 4700 PFAS diversi. Per comprendere questo gruppo di sostanze è importante distinguere tra PFAS non polimerici e PFAS polimerici. I PFAS non polimerici sono molecole più piccole, tra cui sostanze ben note come il PFOA e il PFOS (acido perfluorottansolfonico). I PFAS polimerici comprendono molecole grandi a forma di catena, come il Teflon (PTFE - politetrafluoroetilene), ma anche altre plastiche fluorurate. In questo articolo, il nome chimico PTFE viene volutamente utilizzato al posto del marchio "Teflon" per non rafforzare involontariamente l'azienda DuPont (ora Chemours), associata a numerosi problemi sanitari e ambientali.

Particolarmente problematici sono i PFAS più piccoli, non polimerici, come il PFOA o il PFOS. Sono solubili in acqua, mobili, possono diffondersi nell'ambiente, si accumulano nell'organismo e sono quindi considerati critici per la salute. I PFAS polimerici, invece, sono molecole di grandi dimensioni, difficilmente solubili in acqua e generalmente non assorbite dall'organismo: sono considerati meno rischiosi nell'uso diretto. Tuttavia, i composti precursori contenenti fluoro che vengono utilizzati nella produzione del PTFE e che possono entrare nell'ambiente rimangono problematici. Sono proprio queste differenze a rendere molto complicata una regolamentazione standardizzata dell'intero gruppo dei PFAS.

La scienza dietro le scioline: come funziona lo scivolamento sulla neve

Per capire perché le scioline fluorate sono così importanti nello sci, è necessario innanzitutto chiarire come funziona effettivamente lo scivolamento sulla neve e quale ruolo cruciale svolge la sciolina.

Quando si scia o si pratica sci di fondo, si crea un attrito che genera calore. Questo calore scioglie lo strato di neve sotto lo sci e forma una sottile pellicola d'acqua. A seconda dello spessore di questa pellicola e delle proprietà della sciolina, questa pellicola d'acqua può migliorare o ridurre la capacità di scivolamento dello sci. Lo spessore di questo strato d'acqua dipende principalmente da quanto la temperatura è vicina al punto di fusione. Se la temperatura scende sotto i -10 °C, la pellicola d'acqua scompare quasi completamente e si verifica il cosiddetto attrito secco: lo sci scivola direttamente sui cristalli di ghiaccio della neve. In queste condizioni di freddo estremo sono necessarie una soletta liscia e scioline più dure. Queste ultime sono più dure dei cristalli di neve, riducono l'attrito meccanico, migliorano lo scivolamento e proteggono la superficie dello sci dall'abrasione. Più la temperatura si avvicina al punto di fusione di 0 °C, più la pellicola d'acqua sotto lo sci diventa spessa - un effetto noto come attrito umido. Se la pellicola diventa troppo spessa, l'eccesso di acqua può addirittura aumentare l'attrito. In condizioni più calde, quindi, sono necessarie scioline più morbide con una percentuale di olio più elevata per controllare lo strato d'acqua e migliorare la scorrevolezza. Le cere idrofobiche respingono l'acqua, mentre la profilatura mirata della soletta devia l'acqua dalla superficie di scorrimento. La combinazione di questi accorgimenti garantisce una scorrevolezza ottimale dello sci anche a temperature più elevate.

Le scioline contenenti fluoro sono particolarmente efficaci perché sono sia idrofobiche che lipofobiche (repellenti al grasso). Formano superfici estremamente lisce e chimicamente stabili che respingono in modo affidabile l'acqua, il grasso e lo sporco e riducono in modo significativo l'attrito sul bagnato tra sci e neve. Inoltre, sono estremamente resistenti all'abrasione rispetto alle scioline convenzionali, poiché si legano molto fortemente alla base polimerica. Le tradizionali scioline a base di paraffina hanno di solito solo proprietà idrofobiche, il che significa che assorbono lo sporco come il polline o le polveri sottili, soprattutto in caso di neve vecchia, riducendo notevolmente le prestazioni di scivolamento. Inoltre, l'attrito aumenta a causa della rapida abrasione della sciolina. I componenti principali delle scioline fluorurate possono essere suddivisi in tre gruppi.

• Le scioline a basso contenuto di fluoro ( Low Fluoro - LF) contengono solitamente alcani semi-fluorurati (SFA) con un contenuto di fluoro di circa lo 0,5-1,5%.

• Le cere ad alto contenuto di fluoro (High Fluoro - HF) presentano un contenuto di fluoro significativamente più alto, tra il 4 al 12%. Oltre agli SFA, vengono utilizzati anche i PFC (acidi perfluorocarbossilici) con catene di carbonio (C) di lunghezza pari (da C6 a C14).

• Composti di fluoro puro, venduti con denominazioni quali "Pure Fluorocarbon" (FC) o "Cera F". In questo caso vengono utilizzati principalmente i perfluoroalcani (ad esempio il perfluorododecano).

Rischi per l'ambiente e la salute

I PFAS non possono essere degradati dall'organismo e si accumulano soprattutto perché si legano fortemente alle proteine del sangue. A causa dell'elevata stabilità delle molecole, rimangono legate per molto tempo e possono accumularsi nel corso degli anni. Sono presenti nel sangue praticamente di tutte le persone, anche dei neonati.

Il PFOA, utilizzato in passato per la produzione del PTFE, è stato studiato in modo particolarmente approfondito perché è stato collegato a numerose malattie e decessi in tutto il mondo ed è stato quindi oggetto di ricerca e regolamentazione sin dalle prime fasi. Anche piccole quantità possono causare problemi agli organi, cancro e difetti alla nascita. È stato inoltre collegato a danni al fegato e alla tiroide, obesità, problemi di fertilità e livelli elevati di colesterolo. Molti altri dei migliaia di composti PFAS non sono stati praticamente studiati, quindi i loro effetti sulla salute rimangono in gran parte sconosciuti.

L'uso dei PFAS nella sciolina è particolarmente critico, poiché i rischi per la salute sono più elevati rispetto a molte altre applicazioni. Le scioline vengono riscaldate durante l'applicazione, il che significa che i vapori vengono inalati direttamente e che l'utente è esposto ad alte concentrazioni di sostanze chimiche. Gli studi dimostrano che le squadre di sciolinatori professionisti hanno livelli di PFOA nel sangue fino a 45 volte superiori e livelli di PFNA (acido perfluorononanoico) fino a 300 volte superiori rispetto alla popolazione media.

La sciolina rappresenta un campo di applicazione particolarmente problematico per i PFAS anche dal punto di vista ecologico. Gran parte della sciolina viene rilasciata direttamente in natura attraverso l'abrasione, dove difficilmente può essere biodegradata e quindi continua a diffondersi negli ecosistemi. L'abrasione della sciolina nell'ambiente è già stata dimostrata. Nelle località sciistiche sono state rilevate concentrazioni di PFAS superiori alla media. Sulle piste delle gare sono state misurate concentrazioni ancora più elevate al punto di partenza rispetto a quello di arrivo.

Nei laghi dell’Engadina sono stati rilevati fino a 2680 nanogrammi per chilogrammo di PFOA nei pesci temolo e salmerino alpino, a causa dell'uso intensivo delle piste da sci di fondo lungo i laghi. La dose settimanale consentita raccomandata dall'EFSA (Autorità europea per la sicurezza alimentare) è di soli 4,4 nanogrammi per chilogrammo di peso corporeo. Secondo una stima approssimativa, ciò significa che si dovrebbe consumare solo una piccola porzione - circa la punta di un coltello (0,1 grammi) di pesce a settimana se non si conoscono l'origine e i livelli di contaminazione.

Come le lobby ritardano i divieti

I PFAS sono noti da decenni per la loro estrema persistenza nell'ambiente e nell'organismo e per i loro effetti nocivi sulla salute. Le prime indicazioni degli effetti nocivi del PFOA sull'uomo e sugli animali risalgono già agli anni '80 e '90. Nonostante queste scoperte, le misure di regolamentazione sono state adottate con grande lentezza. A livello internazionale, la Convenzione di Stoccolma costituisce il meccanismo centrale per la limitazione dei POP (inquinanti organici persistenti). Gli unici PFAS che sono stati inclusi finora sono PFOS (acido perfluoroottanoico) nel 2009, PFOA nel 2020 e PFHxS (acido perfluoroesansolfonico) nel 2022 - ciascuno con divieti o severe restrizioni nell'UE, spesso con periodi di transizione. Anche il regolamento REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals) disciplina alcuni PFAS: dal 2023, ad esempio, i PFCA C9-C14 sono soggetti a restrizioni nella produzione e nell'uso. I livelli massimi si applicano in tutta l'UE per l'acqua potabile e gli alimenti. A parte POP/Stoccolma, non esiste una normativa globale standardizzata sui PFAS, ma solo iniziative nazionali individuali.

Un esempio particolarmente visibile è quello dell'industria delle scioline: Hertel Wax, fondata da Terry Hertel, ha ottenuto il brevetto per il primo fluorocarburo nel 1986. Da allora, i PFAS sono un componente importante di molte scioline per sci e sci di fondo. A seguito del divieto dell'UE sul PFOA nel 2020, la Federazione Internazionale di Sci FIS (Fédération Internationale de Ski) e l'IBU (International Biathlon Union) hanno annunciato il divieto di tutti i PFAS nelle scioline da sci per la stagione invernale 2020/21. Tuttavia, secondo il comunicato stampa, il divieto si applicava inizialmente solo ai PFAS a base di PFOA e C8. Nel 2023 il divieto è stato infine esteso a tutte le scioline fluorurate - uno dei pochi divieti che copre l'intero gruppo di PFAS senza eccezioni. Tuttavia, questo divieto è attualmente limitato agli sport agonistici, che rappresentano solo una piccola parte dell'industria sciistica, mentre gli atleti amatoriali possono continuare a utilizzare scioline contenenti fluoro senza restrizioni.

Alternative - Cosa succederà ora?

Quali alternative esistono? Alcuni sostituti chimici come i silossani o le paraffine alogenate hanno proprietà di scivolamento comparabili, ma comportano anch’essi notevoli rischi per l'ambiente e la salute. In breve, tutto ciò che funziona bene ha purtroppo i suoi svantaggi. Si torna quindi a lubrificanti tradizionali noti come paraffine, cere (ad esempio la cera di carnauba) o grassi, o anche sali metallici degli acidi grassi (ad esempio lo stearato di zinco). Le loro proprietà possono essere ulteriormente migliorate da additivi specifici. Interessanti sono anche i nuovi approcci, come le strutture superficiali di ispirazione bionica che si ispirano alla natura, ad esempio alla struttura delle squame dei pesci.

Per quanto riguarda il settore del tempo libero, attualmente non esiste una normativa che vieti l'uso di scioline contenenti fluoro e i rivenditori non sono obbligati a sospenderne la vendita. Spetta quindi a ogni sciatore amatoriale essere critico nella scelta della sciolina. I prodotti contenenti fluoro dovrebbero essere etichettati - in caso di dubbio, vale la pena chiedere!

La maggior parte delle marche di sciolina esiste da più tempo rispetto agli attuali divieti sui PFAS. Pertanto, molti rivenditori spesso hanno ancora scorte residue contenenti fluoro nel loro assortimento, anche se il rispettivo marchio non produce e non offre più scioline contenenti fluoro. Chi è già attento all'ecocompatibilità delle scioline può combinare questo aspetto con la valorizzazione regionale e privilegiare i prodotti dei marchi europei. I più importanti sono:

• HWK Skiwax: marchio tirolese di scioline che offre scioline prive di fluoro, ma ha ancora prodotti contenenti fluoro nella sua gamma. Le scioline senza fluoro sono etichettate come "FLUOR FREE".

• ZIPPS: produttore tedesco di scioline che offre scioline senza fluoro, ma ha ancora prodotti contenenti fluoro nel proprio assortimento. Le scioline senza fluoro sono etichettate come "ZeroFluor".

• Holmenkol: produttore tedesco di scioline che offre scioline al 100% prive di fluoro. Curiosamente, la sciolina senza PFAS è disponibile con il nome di Syntec FF 21 Bar. In realtà, "F" è di solito l'abbreviazione di sciolina contenente fluoro.

• SWIX: marchio norvegese di sciolina che ora vende scioline al 100% prive di fluoro.

• Red CREEK : marchio svedese di scioline che ora vende scioline al 100% prive di fluoro.

• TOKO : marchio svizzero di scioline che ora vende scioline al 100% prive di fluoro.

• UBERSCHALLWAX: marchio svizzero di scioline che sin dall’inizio (2019) vende esclusivamente scioline 100% senza fluoro.

• FZero : marchio svizzero di scioline che ora vende scioline 100% senza fluoro.

Cosa possono fare gli sciatori amatoriali

Le scioline contenenti fluoro non dovrebbero più essere utilizzate. Molti di questi prodotti contenenti PFAS sono ancora conservati nelle cantine o nei laboratori, ma non possono essere semplicemente gettati nella spazzatura, bensì devono essere smaltiti correttamente.

• Come riconoscere le scioline fluorurate?

  Tutte le cere più vecchie vendute con denominazioni come "LF", "HF", "FC", "Cera F" o "Fluoro" contengono generalmente PFAS e devono quindi essere smaltite in modo adeguato. Non esiste un obbligo generale di etichettatura a livello UE per le scioline fluorurate, per questo motivo si dovrebbe dare la preferenza ai prodotti che sono esplicitamente etichettati come "PFC-free" o "PFAS-free".

• Cosa deve essere smaltito?

  Tutto ciò che è entrato in contatto con la sciolina, come i vecchi blocchi di cera e la polvere, i panni abrasivi, le spazzole, i panni per la cera, i trucioli e i residui di raschiatura.

• Dove smaltirli?

  Le cere contenenti fluoro e tutti i materiali da esse contaminati sono considerati rifiuti pericolosi. Devono quindi essere portati in un centro di riciclaggio o di raccolta differenziata che accetti materiali speciali pericolosi.

  Importante: le cere fluorurate o gli oggetti contaminati non devono essere risciacquati con acqua - alcuni PFAS sono solubili in acqua e altrimenti verrebbero rilasciati direttamente nell'ambiente.

• Perché smaltire nei rifiuti speciali pericolosi? Se smaltiti in modo improprio, i PFAS possono finire nell'ambiente attraverso il percolato delle discariche. Anche le acque reflue provenienti dagli impianti di incenerimento dei rifiuti o dagli impianti di depurazione, che non sono in grado di scomporre i PFAS, fanno sì che questi finiscano nel suolo, nei fiumi e, infine, nell'acqua potabile.