Cicche di sigaretta, dalla contaminazione ambientale da microplastiche a possibile risorsa di C. Lombardi, V. Zagà, G. Mangiaracina

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livello elementare
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ARGOMENTO: EMERGENZE AMBIENTALI
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: PLASTICHE
parole chiave: nanoplastiche, microplastiche, sigarette

Cicche di sigaretta: dalla contaminazione ambientale da microplastiche a possibile risorsa

autori: Carmine Ciro Lombardi – Agenzia Nazionale per la Prevenzione,   Vincenzo  Zagà, Società Italiana di Tabaccologia, Giacomo  Mangiaracina, Università la Sapienza di Roma

Introduzione
L’ambiente ha un nemico invisibile, le microplastiche, ossia frammenti, occulti all’occhio umano che derivano dalla disgregazione di oggetti non biodegradabili. Le microplastiche sono i detriti più abbondanti nel mare. I quantitativi sono destinati ad aumentare, dal momento che ogni oggetto  col tempo si degrada in milioni di pezzi di dimensioni micrometriche. Mentre i rifiuti visibili possono essere rimossi, quelli microscopici no, rimangono nell’ambiente e si accumulano nei mari dove vengono ingeriti da pesci, molluschi, etc., con contaminazione della catena alimentare.

Alla contaminazione ambientale da micro plastiche contribuisce anche il filtro delle sigarette (1).
Infatti questo è costituito da fibre di acetato di cellulosa una materia plastica non biodegradabile ma foto/termo disgregabile, con tempi diversi a seconda del sito in cui viene abbandonato. Recenti ricerche, svolte dall’Università di Napoli, in condizioni ecologiche realistiche hanno messo in evidenza la resistenza dell’acetato di cellulosa alla degradazione (2). Dopo aver fumato il tabagista ha un solo pensiero liberarsi il più in fretta possibile della cicca; ciò si traduce nel gesto tipico di chi fuma: gettare la cicca in terra dove capita senza nessuna attenzione. Grazie a questa malsana consuetudine, le cicche sono ai primi posti tra i rifiuti che imbrattano il suolo e i mari di tutto il mondo, il Mediterraneo in particolare. In Italia ogni anno vengono prodotti più di 51 miliardi di cicche (3).

Attualmente le cicche sono considerate un rifiuto inutile.  Sui siti internet di molti comuni italiani esiste la possibilità si conoscere dove gettare i rifiuti; se si digita: “dove butto le cicche ”, si scopre che questo rifiuto deve essere gettato nei cassonetti per la raccolta dei rifiuti indifferenziati.

I rifiuti non dovrebbero essere visti come un problema, ma come una possibile risorsa; vanno gestiti e non semplicemente rimossi. È indispensabile orientare la loro raccolta secondo modalità che ne permettano il riciclo e/o il riutilizzo con recupero di energia e/o materia (4). In questo lavoro viene messo in evidenza la possibilità di utilizzo delle cicche nel campo della green economy. Contrariamente a come vengono considerate oggi le cicche non sono un rifiuto inutile ma un rifiuto da cui è possibile ricavare energia  e materia.

Che cos’è una cicca, cosa contiene e come contamina l’ambiente
La cicca è costituita dal filtro e dalla colonna di tabacco non combusto. Il filtro delle sigarette è costituito per il 95 % da 12.000 fili di plastica (acetato di cellulosa) tenuti insieme per creare un materiale simile al cotone. Il fumo di tabacco, definito l’agente cancerogeno più diffuso al mondo, è costituito da un miscuglio di oltre 4.000 composti chimici diversi di cui più di 60 ad azione cancerogena e/o mutagena. Le cicche rappresentano la porzione residuale della combustione delle sigarette e, a causa delle proprietà filtranti dell’acetato di cellulosa, contengono in forte concentrazione tutti i 4.000 composti chimici prodotti durante la combustione. Gettare in terra le cicche significa contaminare pesantemente l’ambiente; una singola cicca e poca cosa ma milioni di cicche comportano un elevato carico inquinante.

cicca di sigaretta degradata dal passaggio dei pedoni e lavata dalla pioggia. Gli studi hanno dimostrato che tali mozziconi sono una fonte significativa di inquinamento, riversando molti inquinanti accumulati nei resti del filtro e del tabacco – autore LamiotCigarette butt on wet sidewalk after heavy rain Mégot 03.jpg – Wikimedia Commons

In Italia, in base ai dati ISS-DOXA. abbiamo circa 11,7 milioni di fumatori che immettono in ambiente ogni anno più di 51 miliardi di cicche. Nel mondo abbiamo più di un miliardo di fumatori che immettono in ambiente ogni anno più di 5,5 trilioni di cicche.

Ricerche ENEA-SITAB, hanno messo in evidenze che con le cicche ogni anno in Italia vengono immesse in ambiente 230 tonnellate di nicotina; 1270 tonnellate di composti organici volatili; 16 tonnellate di gas tossici; 7,6 tonnellate di benzene; 1020 tonnellate di catrame e 8.600 tonnellate acetato di cellulosa. Molti fumatori sono convinti che il filtro delle sigarette sia fatto da cotone; in realtà questo è fabbricato con materiale sintetico, acetato di cellulosa, sostanza persistente pericolosa per l’ambiente. In particolare, ogni filtro è composto da 12.000 fibre di acetato, di diametro di circa 25-50 mm, una dimensione ben al di sotto dei limiti di visibilità dell’occhio umano. In ambiente i filtri delle sigarette sono sottoposti a stress fotochimici, termici e meccanici, che ne favoriscono la disgregazione. Il risultato è una elevata produzione di micro particelle sempre più piccole. L’acetato di cellulosa non scompare mai ma si frantuma in oggetti sempre più piccoli fino a diventare delle stesse dimensioni del plancton, materiale organico alla base della vita marina. In alcuni contesti sono stati riscontrati sei frammenti di plastica contro una particella di plancton.

Supponendo che le fibre di acetato di cellulosa contenute in un cicca, subiscano cinque frammentazioni abbiamo la produzione di circa 60.000 microparticelle. Poiché ogni giorno un fumatore in Italia fuma 13 sigarette, produce anche 13 cicche. Le cicche di un solo fumatore, ogni giorno sono in grado di produrre almeno 780.000 micro particelle di plastica. Le cicche sono la forma di rifiuto più comune presente a livello urbano, quando piove sono catturate dalle acque di ruscellamento e vengono trasportate nelle fogne  e da qui ai fiumi, ai laghi e al mare. In acqua le cicche attraverso il fenomeno del leaching rilasciano il loro contenuto tossico con relativa contaminazione.

Una sola cicca è in grado contaminare diversi litri di acqua.
Da quanto esposto risulta evidente che le cicche presentano un elevato livello di pericolosità (alto contenuto di agenti chimici ad azione tossica, irritante, cancerogena e mutagena); dovrebbero essere classificate come un un rifiuto urbano pericoloso (RUP). I rifiuti urbani pericolosi sono costituiti da tutte quella serie di oggetti che, pur avendo un’origine civile, contengono al loro interno un’elevata dose di sostanze pericolose e che quindi devono essere gestiti diversamente dal flusso dei rifiuti urbani normali. Tra i RUP, infatti troviamo i medicinali scaduti, le  pile, le vernici, gli oli vegetali, le colle e tutti i prodotti tossici,  infiammabili e pericolosi per l’ambiente.  Il conferimento dei RUP nei centri di raccolta differenziata, garantisce il giusto trattamento e smaltimento anche al fine di recuperare materia e/o energia. È opportuno   ricordare che è vietato miscelare rifiuti pericolosi con rifiuti non pericolosi. Le cicche di sigaretta, con il loro carico tossico vengono tranquillamente mescolate con le mollette da bucato e i giocattoli rotti.

Impatto ambientale delle cicche di sigaretta
Numerosi studi mettono in evidenza che più dei due terzi di sigarette fumate  ogni anno  a livello mondiale sono vergognosamente gettate in ambiente come cicche.  Di quasi tutti i composti chimici presenti nelle cicche si conoscono gli effetti nocivi sull’Uomo e sull’ambiente e sono disponibili apposite normative per limitarne la diffusione in ambiente. Stranamente però, l’impatto di tutti questi composti, quando vengono immessi in ambiente attraverso le cicche viene ignorato sia dai singoli cittadini che dalle istituzioni. Nella tabella 1 sono riportati alcuni agenti chimici presenti nelle cicche  con le relative caratteristiche di pericolosità.

Tabella 1) agenti chimici pericolosi contenuti nelle cicche e relative indicazioni di pericolosità

Ridurre e/o eliminare questo rifiuto tossico apporterebbe notevoli benefici all’ambiente, in particolare alla salute dei pesci, uccelli e agli ecosistemi acquatici e terrestri.

Un consolidato malcostume, la mancanza di norme specifiche e le scarse conoscenze degli effetti dannosi delle cicche sull’ambiente, permette ai fumatori di gettare le cicche in terra dove capita senza nessuna attenzione o considerazione.

Le cicche disperse in acqua sono soggette al fenomeno di leaching con conseguente rilascio dei composti chimici precedentemente filtrati. Molte cicche sono state trovate nello stomaco di uccelli, pesci, tartarughe e altri organismi marini. Test di tossicità acuta (microtox test) hanno messo in evidenza che estratti acquosi di cicche  presentano una elevata tossicità su pesci e crostacei.

Ridurre l’impatto ambientale delle cicce è una priorità da sviluppare anche nell’interesse delle future generazioni.

Del problema cicche se ne sono accorte anche le istituzioni. Con l’emanazione delle legge sulla green economy, è stato introdotto il divieto di gettare a terra i mozziconi di sigaretta, gomme da masticare e rifiuti di piccole dimensioni come scontrini, fazzoletti di carta e pacchetti di sigaretta vuoti.  Per i trasgressori è prevista una sanzione da 30 a 150 euro, che raddoppia nel caso in cui l’abbandono dei rifiuti riguarda i mozziconi di sigaretta.

Cicche di sigaretta: rifiuto inutile o possibile risorsa per la green economy?
I rifiuti sono tutti quei materiali e/o oggetti di cui il detentore si disfa o abbia deciso di disfarsi.  Il problema dei rifiuti, oltre che alle ingenti quantità prodotte e correlato alla loro persistenza nell’ambiente, all’eterogeneità dei materiali che li compongono e, non, ultimo all’eventuale presenza di sostanze pericolose. A livello urbano esiste un particolare tipo di rifiuto del tutto ignorato, si tratta delle cicche di sigaretta.

In realtà le cicche non sono un rifiuto inutile
Infatti da queste si può recuperare materiali come l’acetato di cellulosa e energia che presentano un elevato potere calorifico, circa 5000 kcal/kg.

Di seguito si riportano alcuni dei possibili utilizzi delle cicche:

• L’impresa statunitense Terra Cycle ha elaborato un programma di raccolta e riciclo di mozziconi denominato “Cigarette Waste“. Il trattamento prevede la separazione del filtro dal resto del mozzicone, la sterilizzazione per irradiazione, il riciclo dell’acetato di cellulosa per realizzare una vasta gamma di prodotti come pellets, sedie, posacenere (5)

• Un gruppo di ricerca australiano guidato Royal Melbourne Institute of Technology, ha sviluppato un processo innovativo per il recupero di mozziconi. Trattasi di un nuovo tipo di asfalto prodotto a partire da una miscela di bitume, mozziconi e cere paraffiniche (6) .

• Ricercatori cinesi dell’Università di Shiyou, hanno messo in evidenza che le sostanze chimiche presenti nelle cicche rendono l’acciaio inattaccabile dalla corrosione (7).

• Ricercatori della Seul National University hanno messo a punto una metodica per la produzione di sistemi di accumulo dell’energia utilizzando le cicche di sigaretta. Il filtro può essere utilizzato per ricavare materiale in grado di immagazzinare energia con performance superiori al grafene e ai nanotubi di carbonio (8)

• Ricercatori australiani della RMIT University, hanno messo a punto una metodologia per l’inglobamento di mozziconi all’interno di mattoni per l’edilizia. I mattoni messi a punto sono molto più leggeri, più isolanti e richiedono meno energia per la loro produzione (9).

• Una start-up della regione Campania ha sviluppato un processo di purificazione delle cicche con soluzioni saline. l’acetato di cellulosa rigenerato è stato utilizzato per la produzione di oggetti di eco design e pannelli forno-termo assorbenti per l’edilizia (4).

Conclusioni
Ogni anno in Italia vengono prodotte più di 51 miliardi di cicche, la maggior parte di queste finisce in ambiente e da qui con le piogge vengono trascinate nei fiumi e nel mare. Considerando che un tabagista, con le sigarette fumate in un solo giorno immette in ambiente più di 780.000 microparticelle di plastica possiamo dire che le cicche rappresentano un pericolo per i  mari, per la vita acquatica e la biodiversità (10).

Attualmente le cicche sono considerate un rifiuto inutile. Diversi studi, hanno messo in evidenza che le cicche possono essere utilizzare per ricavare energia  e materia. Al fine di proteggere l’ambiente, è necessario educare i cittadini a comportamenti più eco sostenibili e inserire il rifiuto “cicca” nella filiera dell’economia circolare. Le ricadute positive di progetti che prevedano la raccolta differenziata delle cicche di sigaretta e il loro successivo utilizzo sono:

1)    Riduzione dell’impatto ambientale

2)    Miglioramento del  decoro urbano territoriale; 

2)    Riduzione dei costi per la pulizia di strade, marciapiedi  e parchi

3)    Riduzione degli effetti nocivi sulla fauna marina

4)  Utilizzo di un rifiuto finora mai preso in considerazione per la produzione di energia e/o il recupero di materia

Il problema  delle cicche è rilevante e deve essere affrontato da vari punti di vista; la sua risoluzione però è legata al modo di comportarsi dei fumatori.
Per ridurre l’impatto di questo pericoloso rifiuto è opportuno lo sviluppo di un processo di comunicazione finalizzato ad aumentare le conoscenze e la consapevolezza  da parte dei cittadini sugli effetti prodotti da una corretta gestione di questo rifiuti. In conclusione, è urgente impedire che questa spazzatura tossica continui ad avvelenare il nostro ambiente, così come il fumo, per anni  ha avvelenato  e sta ancora avvelenando i fumatori, i non fumatori e l’aria indoor con il fumo attivo e passivo.

Bibliografia

ANP – Agenzia Nazionale per la Prevenzione- Dossier informativo – Cicche di sigaretta: impatto ambientale e corretta gestione. A cura Carmine Ciro Lombardi – Giacomo Mangiaracina, 2015

Bonanomi G, Incerti G, Cesarano G, Gaglione SA, Lanzotti V. Cigarette Butt Decomposition and Associated Chemical Changes Assessed by 13C CPMAS NMR. PLoS ONE 2015; 10(1): e0117393. doi:10.1371/journal.pone.0117393.

Lombardi CC, Di Cicco G, Zagà V. Le cicche di sigaretta: un rifiuto tossico dimenticato. Tabaccologia 4: 27-37, 2009.

Lombardi CC., Puca P. Le cicche di sigeretta da riifiuto tossico nocivo a risorsa per la green ecologic design. Atti Ecomondo 06-09 novembre 2013, Rimini. Green Economy, Ricerca, innovazione e Simbiosi Industriale.

Cigarette Waste Recycling programm: https://www.terracycle.ca/en-CA/collection-programs

Abbas Mohajerani, Physico-mechanical properties of asphalt concrete incorporated with encapsulated cigarette butts. Construction and Building Materials, 2017; 153: 69  

Zhao J. Et al. Cigarette butts and  Application in corosioninhition for N80 steel a t 90° C  in hydrochloric acid solution. Eng. Chem. Res  2010; 49 (8): 3986-3991.

Minzae L, Gil-Pro K, Song HD, Park S, yi J. Preparation of energy storage materia  derived from  a used cigarette filter for  a supercapacitor electrode. Nanotecnology 2014; 25: 34.

Mohajeran et al. A pratical proposal for solving the worl’s cigarette butt problem: Recycling in fired clay bricks. Wasre Management 52, 228-244, 2016

Lombardi Carmine Ciro, Vincenzo Zaga, Giacomo Mangiaracine. Aggiornamenti sul problema della dispersione delle cicche di sigaretta: la contaminazine ambientale da microplastiche. Atti del XII congresso Nazionale Sitab: Tabaccologia  n 4, 2016.

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