(Rinnovabili.it) – Le indagini sull’inquinamento urbano dell’Università di Cambridge sono approdate nella metropolitana più famosa del mondo. Secondo un recente studio finanziato dall’Ateneo, dall’Unione Europea e dal Selwyn College di Cambridge, nell’Underground di Londra sono presenti in copiosa quantità particelle metalliche fini, così piccole da poter entrare nel flusso sanguigno umano.
Si tratterebbe di polveri così sottili che potrebbero essere sfuggite agli ordinari controlli, mentre l’utilizzo – innovativo per il settore – del magnetismo, le ha rilevate.
“Le nostre tecniche danno un quadro molto più raffinato dell’inquinamento nel sottosuolo”, ha detto Richard Harrison del Dipartimento di Scienze della Terra di Cambridge, autore dello studio, “Possiamo misurare particelle abbastanza piccole da essere inalate ed entrare nel flusso sanguigno. Il monitoraggio dell’inquinamento tipico non dà una buona immagine delle cose molto piccole.”
Particelle così piccole da non essere rilevate dagli studi sull’inquinamento urbano
Lo studio è stato condotto dal professor Harrison e dal professor Hassan Sheikh del Dipartimento di Scienze della Terra di Cambridge, in collaborazione con il Dipartimento di Scienze e Metallurgia dei Materiali di Cambridge. La ricerca ha analizzato 39 campioni di polveri reperiti dalla metropolitana di Londra tra il 2019 e il 2021 e forniti da Transport for London (TfL), che ha provveduto alla raccolta di materiale dalle piattaforme, biglietterie e cabine degli operatori delle linee Piccadilly, Northern, Central, Bakerloo, Victoria, Northern, District e Jubilee, includendo stazioni principali come King’s Cross St Pancras, Paddington e Oxford Circus.
All’interno del materiale gli scienziati hanno trovato elevati livelli di maghemite, un ossido di ferro. L’individuazione di questo materiale ha portato a elaborare conclusioni più articolate: visto che l’ossidazione del ferro in maghemite richiede tempi abbastanza lunghi, i ricercatori sono dell’idea che le particelle di inquinamento urbano nella metropolitana siano rimaste sospese per lunghi periodi a causa della struttura stessa degli edifici, provvisti di scarsa ventilazione, soprattutto lungo le banchine e i marciapiedi delle stazioni.
Le particelle sono ultrasottili, alcune arrivano a un diametro di cinque nanometri, il che rende le rende scarsamente individuabili dai metodi di analisi tradizionali ma in grado, invece, di penetrare nel flusso sanguigno umano attraverso l’inalazione. Non è chiaro, al momento, che influsso possano avere sulla salute umana.
“L’abbondanza di queste particelle molto fini è stata sorprendente”, ha detto Sheikh. “Le proprietà magnetiche degli ossidi di ferro cambiano fondamentalmente con il cambiamento delle dimensioni delle particelle. Inoltre, la gamma di dimensioni in cui questi cambiamenti avvengono è la stessa in cui l’inquinamento atmosferico diventa un rischio per la salute”.
Applicazione del magnetismo agli studi sull’inquinamento urbano per particelle molto sottili
Le particelle, come detto, sono tanto piccole da non essere individuabili con i tradizionali metodi di indagine, ma i ricercatori hanno deciso di adottare un approccio innovativo basato sul magnetismo, in genere utilizzato negli studi relativi all’astronomia: “Poiché la maggior parte di queste particelle di inquinamento atmosferico sono metalliche, la metropolitana è un luogo ideale per verificare se il magnetismo può essere un modo efficace per monitorare l’inquinamento”, ha detto Harrison “Normalmente, studiamo il magnetismo in relazione ai pianeti, ma abbiamo deciso di esplorare come queste tecniche potrebbero essere applicate a diverse aree, tra cui l’inquinamento atmosferico”.
Il team ha applicato alla ricerca l’impronta magnetica, una rappresentazione 3D e la microscopia di nanoscale, e ha individuato così struttura, dimensioni e forma delle particelle, oltre che la loro composizione e le proprietà. La letteratura scientifica ha già dimostrato che la metà delle particelle che compongono l’inquinamento urbano del sottosuolo delle città è ricca di ferro ma i metodi innovativi applicati dal team di Harrison e Sheikh sono riusciti ad approfondire le indagini individuando una quantità molto abbondante di maghemite, in particelle di diametri tra i 5 e i 500 nanometri, e un diametro medio di 10 nanometri. Alcune polveri hanno poi generato cluster più gradi, di un diametro tra i 100 e i 2.000 nanometri.
“Ho iniziato a studiare il magnetismo ambientale come parte del mio dottorato di ricerca, cercando se le tecniche di monitoraggio a basso costo potrebbero essere utilizzate per caratterizzare i livelli di inquinamento e le fonti”, ha spiegato Sheikh “L’Underground è un micro-ambiente ben definito, quindi è il luogo ideale per fare questo tipo di studio.”
Mind the gap: come rimediare all’inquinamento urbano dell’Underground
Con i suoi cinque milioni di passeggeri al giorno, la metropolitana di Londra è più di un mezzo di trasporto, iconica da anni è famosa in tutto il mondo insieme ai suoi cartelli di sicurezza che allertano gli utenti a “mind the gap”, prestare attenzione alla linea che separa le banchine dai binari.
Quello per cui è un po’ meno nota, è che molti studi hanno dimostrato che ha livelli di inquinamento urbano più elevati di quelli della metropoli di per sé, che sforano i limiti dell’Organizzazione Mondiale della Sanità.
Precedenti studi hanno mostrato che larga parte del particolato generato deriva da ruote, cinghie e freni che, nell’attrito, generano microparticelle ricche di ferro. Secondo lo studio di Cambridge questa polvere può restare sospesa a lungo quando i treni arrivano nelle stazioni a causa della scarsa ventilazione del sottosuolo, e per questo può rendere la qualità dell’aria delle zone circostanti peggiore di quella delle biglietterie o delle cabine degli operatori.
Non è chiaro tuttavia che tipo di influenza queste polveri possano avere sulla salute umana perché gli esami standard non si sono mai confrontati con particelle di queste dimensioni, come ha spiegato Sheikh: “Se hai intenzione di rispondere alla domanda se queste particelle fanno male alla tua salute, devi prima sapere di cosa sono fatte le particelle e quali sono le loro proprietà”.
Secondo i ricercatori, in ogni caso, per precauzione sarebbe utile operare periodicamente un monitoraggio magnetico dei livelli di inquinamento e rimuovere la polvere dagli ambienti sotterranei con un sistema di filtri magnetici nella ventilazione, pulendo i binari e le pareti o introducendo porte che, proprio lungo il “gap”, schermino le piattaforme dal passaggio dei treni.