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Fotocatalisi Cancerogena? Facciamo Chiarezza sulla potenziale Cancerogenità del Biossido di Titanio (TiO2)

Una recente proposta di legge a carico dell’Unione Europea punta a classificare il Biossido di Titanio (TiO2) come Sospetto Cancerogeno, Cerchiamo di Capire in Quali Ambiti Bisogna Preoccuparsene


L’Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) ha recentemente comunicato che il Comitato per la Valutazione del Rischio dell’Agenzia Europea per le sostanze chimiche (ECHA), nel corso del meeting di giugno, ha valutato il potenziale cancerogeno del biossido di titanio (CAS N°: 13463-67-7), e considerando i dati scientifici a disposizione, ha concluso che la sostanza soddisfa i criteri per la classificazione Cancerogeno Categoria 2 (sospetto di causare il cancro), attraverso le vie inalatorie.

Il comitato ha inoltre concluso che non esistono, allo stato attuale, prove sufficienti per classificare il biossido di titanio nella categoria più severa di cancerogenicità (Categoria 1B), come proposto dalla Francia. La categoria 1B si riferisce ad una sostanza con capacità di causare il cancro, soprattutto sulla base di evidenze sugli animali.

Il biossido di titanio è una sostanza inorganica, prodotta in grandissimi volumi, con numerose applicazioni in molti settori industriali. Rilevanti sono gli usi della sostanza in nanoforma che hanno anche importanti applicazioni nel campo dei prodotti per la cura personale (es. filtro UV nelle creme solari).

Tra gli utilizzi del biossido di titanio vi è anche quello come catalizzatore, adatto ad innescare processi come la fotocatalisi ossidativa, che risulta fondamentale per alcuni sistemi di sanificazione permanente dell’aria e degli ambienti.

Ad essere precisi, il biossido di titanio è ben riconosciuto dagli scienziati come un “catalizzatore eterogeneo”, ciò significa che aumenta la velocità di reazione senza “consumarsi o diminuirsi”. La rivista Science Direct classifica il TiO2 addirittura come un catalizzatore eterogeneo per la perossidazione superiore all’ossido di ferro.

Secondo gli studi effettuati, non vi è alcun cambiamento nella materia/materiale rivestito di Ti02 durante il funzionamento, solo un cambiamento nell’energia generata, ma la sua potenziale pericolosità dipende dagli ambiti di utilizzo.

Il TiO2 è stato e continua ad essere utilizzato in una vasta gamma di prodotti (molti sono comprensibilmente pericolosi o discutibili, se pensiamo che a volte questa sostanza è stata introdotta come additivo alimentare, con la sigla E171, al fine di colorare e sbiancare alcuni prodotti, come ad esempio i chewing-gum o le caramelle), ma come per tutte le cose il dettaglio è importante. Per questo motivo abbiamo deciso di pubblicare un articolo che possa fare chiarezza sugli ambiti di utilizzo che sono in procinto di essere proibiti dall’UE e soprattutto su quali siano i modi più sicuri per ottenere vantaggi dal biossido di titanio, senza incorrere nei suoi “effetti collaterali”!

PANDEMIA, FOTOCATALISI, FILTRI e LEGISLAZIONE

“Complice” la recente pandemia e la ricerca di un modo per aumentare i livelli di sicurezza all’interno dei luoghi chiusi, sul mercato stanno proliferando centinaia di dispositivi che utilizzano la fotocatalisi del biossido di titanio, ma di queste sono poche le realtà che hanno effettuato adeguati stress test di rilascio con laboratori internazionali pubblici e privati di alto profilo.

Tra i provvedimenti più restrittivi vi è stato un recente cambiamento alla legislazione in Belgio sull’uso dei purificatori d’aria in pubblico, con l’intenzione positiva di rimuovere dal mercato prodotti inadeguati o potenzialmente pericolosi, compresi i prodotti UV senza efficacia che spesso operano su bande d’onda senza proprietà germicide.

Per l’ambito di utilizzo alimentare e cosmetico, l’UE ha recentemente approvato l’obbligo di riportare chiaramente in etichetta per tutti i prodotti contenenti biossido di titanio la dicitura: CANCEROGENO SE INALATO e quindi uno dei timori sollevati dalle autorità belghe è se il Ti02 (Biossido di Titanio) possa lasciare l’unità di sanificazione dell’aria durante il processo di fotocatalisi, o produrre sottoprodotti nocivi che potrebbero essere respirati da chi occupa gli ambienti mentre il processo di fotocatalisi ossidativa con biossido di titanio è in corso.

OCCHIO A COSA SI SCEGLIE!

Quando si sceglie il proprio fornitore di purificatori d’aria è quindi essenziale che il sistema di filtraggio (se si parla di apparecchi con filtri) sia stato sottoposto a test di rilascio a lungo termine molto seri e rigorosi. Se il TiO2 avesse in qualche modo la possibilità di fuoriuscire dalle macchine, per via del processo di usura dei filtri, potrebbe infatti essere inalato e divenire pericoloso, esattamente come negli alimenti o nelle creme solari, dove viene utilizzato come filtro ai raggi UV.

Diversa è la situazione per le unità di sanificazione fotocatalitica con catalizzatore, prive cioè di filtri, come ad esempio quelle prodotte da AIRsteril®.

L’azienda anglosassone ha recentemente dimostrato che il Ti02 rimane presente su unità di sanificazione installate da più di un decennio, senza diminuire e quindi senza disperdersi in ambiente con il rischio di essere inalato.

FUNZIONAMENTO DELLA FOTOCATALISI DI AIRsteril®

Decontaminazione dell’Aria

I dispositivi di ossidazione fotocatalitica utilizzano lunghezze d’onda della luce UVC assistite da catalizzatore per produrre radicali idrossili e ioni superossido, queste specie reattive sono tra i più potenti ossidanti al mondo.

All’interno dei dispositivi PCO, l’irradiazione germicida con luce UV (Ultravioletti) uccide i microrganismi. Gli agenti patogeni, organismi che causano malattie come batteri, virus e funghi vengono compromessi dalla distruzione del loro DNA e dalla rimozione delle loro capacità riproduttive.

L’ossidazione fotocatalitica si verifica quando la luce UV all’interno del dispositivo reagisce con il catalizzatore per formare radicali idrossilici ossidanti (OH) altamente reattivi ma di breve durata che scompongono i composti organici volatili (VOC).

I VOC sono tenuti insieme da legami carbonio-carbonio, carbonio-ossigeno o carbonio-idrogeno. I radicali aggrediscono istantaneamente questi legami e frammentano le strutture molecolari in composti più piccoli e innocui.

In brevissimo tempo, attraverso il ricambio d’aria, i meccanismi interni e la reazione innescata dal dispositivo disinfettano e decontaminano completamente l’aria nell’ambiente target. 

Decontaminazione della superficie secondaria (SSD)

Gli ioni superossido caricati negativamente che lasciano il dispositivo caricano i contaminanti presenti nell’aria facendoli raggruppare e cadere a terra quando diventano troppo pesanti, favorendo tutti gli altri processi, inclusa la disinfezione continua della superficie e la rimozione del particolato.

I dispositivi PCO sono virtualmente “plug and play” e sono praticamente esenti da manutenzione, hanno un effetto quasi immediato e duraturo sulla qualità dell’ambiente.  

Il termine che ho usato per descrivere questa tecnologia è CND (Continuous Non-depleting Decontamination)

Dal punto di vista della salute, della sicurezza e della decontaminazione, i dispositivi PCO forniscono un eccellente livello di prevenzione delle infezioni, la qualità dell’aria viene migliorata rapidamente e continuamente, è più sana e pulita, esente da contaminazioni, non contiene bio-aerosol o particolato di dimensioni superiori a 0,001 micron (300 volte più efficace della filtrazione HEPA).

I dispositivi PCO sono ora ampiamente utilizzati in aree cliniche come unità di disinfezione endoscopica, sale operatorie, sale di trattamento, trasporto di pazienti e ambulanze in tutto il National Health Security Hospital Trust. I dati attualmente disponibili dimostrano chiaramente l’efficacia dell’utilizzo di dispositivi fotocatalitici per sanificare ambienti e superfici all’interno di ospedali, laboratori e strutture non cliniche che possono richiedere una riduzione o un controllo della diffusione delle infezioni.

L’AUTOREVOLE PARERE DEL DOTT. MAGEE SULLA FOTOCATALISI OSSIDATIVA DI AIRsteril®

Per evitare che possa essere fatta confusione e malainformazione sui suoi prodotti AIRsteril® ha inoltre coinvolto alcuni esperti indipendenti, in modo da contrastare i potenziali malintesi riguardanti la sua tecnologia di fotocatalisi ossidativa e l’impiego del biossido di titanio per il rivestimento dei catalizzatori presenti all’interno dei suoi purificatori d’aria per ambienti.

Tra essi spicca il Dott. Stephen Darren Magee, responsabile di Fisica Medica e Ingegneria Clinica presso alcuni ospedali universitari di Londra, in qualità di Persona Autorizzata (Decontaminazione) NHS, che svolge anche il ruolo di addetto alla sicurezza dei dispositivi medici e mantiene i contatti con l’MHRA per le questioni relative alla scelta delle apparecchiature.

Nel suo ruolo di Direttore dei Servizi di Assistenza Tecnica, il Dott. Magee fornisce servizi di consulenza tecnica e gestionale di ingegneria biomedica ad alcune strutture sanitarie; le attività includono R&S e servizi di valutazione dei dispositivi. Durante la pandemia di Covid-19 è stato membro attivo del London Clinical Engineering Network e ha lavorato in collaborazione con il professor Tony Fisher che ha compilato rapporti per lo Scientific Advisory Group for Emergencies (SAGE) sull’uso della tecnologia PCO (fotocatalisi ossidativa) per l’implementazione all’interno dei laboratori Covid-19. (Per scoprire come avviene la sanificazione degli ambienti dai coronavirus utilizzando la fotocatalisi puoi consultare il nostro articolo dedicato).

Dopo aver preso parte a questa importante scelta, il Dott. Magee ha voluto spiegare in maniera precisa come avviene il meccanismo innescato dal catalizzatore rivestito di biossido di titanio in un purificatore d’aria:

  1. Quando la luce UV illumina il biossido di titanio, gli elettroni (particelle caricate negativamente all’interno degli atomi) vengono rilasciati sulla superficie del catalizzatore. Sono gli elettroni che eseguono il lavoro utile per convertire la luce in energia radiativa elettromagnetica.
  2. Gli elettroni interagiscono con le molecole d’acqua (H2O) nell’aria, scomponendole in radicali idrossili (OH·), che sono forme di ioni idrossido altamente reattive, di breve durata e prive di carica (OH-).
  3. Questi piccoli e agili radicali idrossilici reagiscono rapidamente con molecole inquinanti organiche più grandi (a base di carbonio), rompendo i loro legami chimici e trasformandoli in sostanze innocue come l’anidride carbonica e l’acqua. Questo è un esempio di ossidazione, ed è per questo che i purificatori d’aria che funzionano in questo modo sono talvolta descritti anche come dispositivi PCO (ossidazione fotocatalitica).

Nei purificatori PCO il catalizzatore TiO2 è permanentemente legato al substrato che elimina la possibilità di qualsiasi contaminazione elementare del flusso d’aria da parte del TiO2.Quindi il catalizzatore di biossido di titanio non genera altri composti secondari che possono essere dannosi per la salute umana.

CONCLUSIONI

Volendo concludere il ragionamento sulla cancerogentià del biossido di titanio possiamo quindi confermare che le affermazioni di alcuni autorevoli rappresentati della ISPRA sono assolutamente vere: a meno che non siano stati effettuati test di rilascio molto prolungati, approfonditi e molto seri, occorre sicuramente prestare attenzione al biossido di titanio.

Tuttavia per scongiurare qualunque pericolo è sufficiente rivolgersi alle aziende giuste, richiedendo sempre specifiche sul livello dei loro prodotti, sulla loro origine e sulle certificazioni di cui essi sono dotati. Come in tutti gli ambiti, da quello alimentare, a quello cosmetico, dove l’additivo E171 verrà ufficialmente abolito, a fare fede è la qualità di chi ci offre il servizio. L’invito che ci sentiamo di fare è quindi quello di diffidare dai prodotti troppo “convenienti” e di scegliere aziende in grado di dimostrare, anche con pareri autorevoli, di essere “in regola” e di agire sempre in sicurezza.

MAGGIORI APPROFONDIMENTI SUL TIO2 CANCEROGENO:

https://www.fondazioneveronesi.it/magazine/articoli/alimentazione/biossido-di-titanio-e171-cosa-sapere-sulladditivo-bocciato-dallefsa

https://www.isprambiente.gov.it/it/attivita/crisi-emergenze-dann-old/rischio-sostanze-chimiche-reach-prodotti-fitosanitari/news-in-evidenza/proposta-di-classificazione-per-il-biossido-di-titanio-tio2-come-sospetto-cancerogeno

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