Modellazione della formazione e della distribuzione di TFA nell'atmosfera

In collaborazione con l'Ufficio federale dell'ambiente e l'Università di Berna, l'Empa ha studiato come l'acido trifluoroacetico si forma nell'atmosfera e da lì raggiunge i corpi idrici attraverso le precipitazioni. Lo studio ha combinato un periodo di misurazione di tre anni con campioni d'acqua archiviati negli ultimi decenni e un modello atmosferico. Il risultato: l'immissione della sostanza chimica nell'ambiente si è moltiplicata negli ultimi decenni e continuerà ad aumentare in futuro.

La classe di sostanze PFAS comprende migliaia di composti chimici. Il rilascio, la diffusione, l'accumulo e gli effetti di numerosi PFAS sono oggetto di ricerche continue. Tra questi vi è anche l'acido trifluoroacetico (TFA). La molecola più piccola della famiglia dei PFAS si forma come prodotto di degradazione di varie sostanze, come propellenti e refrigeranti. Uno studio congiunto dei ricercatori dell'Empa, in collaborazione con l'Ufficio federale dell'ambiente (UFAM) e l'Università di Berna, ha analizzato esattamente come e dove si forma il TFA nell'atmosfera e in quali quantità la sostanza entra nell'ambiente acquatico. Il gruppo di studio ha modellato le vie di formazione e di trasporto del TFA nell'atmosfera e le ha confrontate con le misurazioni del TFA effettuate su campioni ambientali.

Si prevede un ulteriore aumento

Secondo un comunicato stampa dell'Empa, i risultati dello studio mostrano che le concentrazioni di TFA nelle precipitazioni e nelle acque superficiali sono aumentate di molte volte negli ultimi decenni. Secondo i ricercatori, ciò è dovuto principalmente all'aumento dell'uso delle cosiddette idrofluoroolefine (HFO). Questi gas fluorurati vengono utilizzati come refrigeranti e propellenti, sostituendo gli idrofluorocarburi (HFC) in questo ruolo. A differenza degli HFC, che durano a lungo, gli HFO si decompongono rapidamente nell'atmosfera, formando tra l'altro TFA. «Poiché l'uso degli HFO negli impianti di refrigerazione e condizionamento dell'aria continua ad aumentare, riteniamo che anche le emissioni di TFA aumenteranno in futuro», afferma Stefan Reimann, ricercatore dell'Empa del laboratorio «Inquinanti atmosferici / Tecnologia ambientale». Secondo lo studio, un'altra fonte importante di TFA è la degradazione dei pesticidi. Il sito di accumulo finale dell'acido fluorurato persistente è quindi anche l'oceano.

I ricercatori ipotizzano altri precursori e vie di formazione

Oltre alle risposte fornite dallo studio, esso solleva anche nuove domande, poiché il modello utilizzato dal gruppo di progetto spiega solo circa due terzi dell'apporto atmosferico totale misurato di TFA. Gli autori concludono che probabilmente esistono altri precursori e vie di formazione non ancora noti. Questa valutazione è supportata anche dal fatto che il TFA è stato misurato in concentrazioni inferiori anche nei campioni storici di precipitazioni, sebbene i precursori noti siano stati utilizzati solo a partire dagli anni '90.

Progetto dello studio

Secondo l'Empa, l'UFAM ha analizzato campioni di precipitazioni e di acque superficiali per il TFA per un periodo di tre anni e ha anche consultato campioni di acqua archiviati risalenti al 1984. Parallelamente, i ricercatori dell'Empa hanno creato un modello degli apporti atmosferici di TFA. «Abbiamo modellato i precursori noti del TFA, le loro vie di degradazione e gli intermedi, nonché la deposizione del TFA così formato, sia attraverso le precipitazioni che direttamente sulle superfici», spiega Stephan Henne, ricercatore dell'Empa e primo autore dello studio. Secondo Henne, il complesso modello consente previsioni su lunghi periodi di tempo con un'elevata risoluzione spaziale e temporale.