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I VOC, invisibili e quasi sconosciuti. Cosa sono e dove si trovano?


Definire cosa si intende con l’acronimo VOC – Volatile Organic Compounds, composti organici volatili – potrebbe sembrare banale, ma in realtà non è una cosa così scontata e univoca come si sarebbe portati a pensare. Al di là del termine che fa riferimento alla volatilità di queste sostanze, infatti, esistono numerose definizioni tecniche legate ad altrettante norme o protocolli specifici che prendono in esame differenti aspetti e caratteristiche di queste molecole. Si tratta di definizioni tutte ovviamente corrette, ma nessuna di esse abbraccia completamente il significato più ampio di VOC.

Quando si parla di VOC in un prodotto, una prima, importante e fondamentale distinzione che occorre fare è tra i VOC da emissione e i VOC da contenuto.

Questi ultimi sono i costituenti effettivamente presenti nel formulato del prodotto, e solitamente vengono fatti coincidere con il contenuto di solvente – consideriamo ad esempio la Direttiva 2004/42/CE Decopaint per le pitture – spesso indicando il punto di ebollizione massimo a 250 °C a pressione atmosferica. Vengono espressi sempre in g/L e si riferiscono appunto a una concentrazione di particolari sostanze all’interno del prodotto. Ma altre definizioni sono altrettanto utilizzate, specialmente in ambito LEED, ove sappiamo bene che nei protocolli statunitensi viene largamente impiegato il metodo SCAQMD che applica un calcolo diverso, in cui entra anche l’acqua e che paradossalmente tratta i prodotti a base acquosa in modo più stringente rispetto ai vecchi prodotti a base solvente. Questo metodo è affetto anche da altri problemi, su cui in questa sede non ci dilunghiamo, tanto che nel nuovo LEEDv4 sono state espressamente previste delle alternative.

I VOC da emissione, dall’altra parte, sono quelli responsabili della qualità dell’aria indoor e sono anche i più importanti dal punto di vista sanitario, in quanto più infidi, più difficili da controllare e soprattutto da evitare. A differenza dei precedenti, questi vengono espressi in μg/m3 e vengono misurati nelle camere di emissione. Rappresentano la frazione che realmente può essere respirata dagli operatori o dai clienti finali e vengono tecnicamente definiti, secondo le norme UNI EN ISO 16000 e nella recentissima CEN/TS 16516, come la somma dei composti organici eluiti in gascromatografia tra il n-esano e il n-esadecano. In altre parole, questo corrisponde all’intervallo di ebollizione compreso tra 68 °C e 287 °C.

Il corretto monitoraggio dei VOC da emissione è fondamentale per poter assicurare una buona qualità dell’aria indoor e, quindi, una migliore e più sana occupazione degli spazi confinati.

Kerakoll e i VOC
In Kerakoll abbiamo da sempre una fortissima attenzione a questi aspetti, tanto da aver addirittura inserito nel GreenBuilding Rating due indicatori specifici sui VOC da emissione e uno sui VOC da contenuto.

È proprio per poter essere sempre aggiornati e all’avanguardia in questo specifico settore che siamo da tempo parte attiva in organismi di normazione (UNI, UNICHIM), in comitati tecnici (LEED, GEV) e partecipiamo a ring test e gruppi di lavoro in ambito specifico. L’importanza dello studio dei VOC e del loro comportamento ha spinto l’azienda a dotarsi di uno specifico Laboratorio Indoor Air Quality (IAQ Lab), con 12 camere VOC gestite via software, costantemente operative, 3 ricercatori specializzati e un parco strumenti di ultima generazione. L’insieme di tutte queste attività è gestito e coordinato dal settore della Ricerca di Base, di cui costituisce una parte molto importante.

Solo considerando gli ultimi tre anni, l’IAQ Lab ha effettuato oltre 400 analisi VOC complete, identificando quasi 8mila molecole. D’altra parte, il numero di referenze Kerakoll certificate VOC parla da solo: 150 certificati GEV (oltre l’80% EC1 PLUS), 200 prodotti marcati VOC Francia (anche in questo caso, più dei tre quarti in classe A+), 4 Blue Angel e oltre 150 conformità al LEED.

Un lavoro costante e numeri importanti, che testimoniano il peso e l’attenzione che Kerakoll attribuisce a queste tematiche.

Una storia di collaborazioni eccellenti
Oltre alla ricerca che viene svolta nei laboratori del GreenLab di Sassuolo, Kerakoll ha una lunga e prestigiosa storia di collaborazioni scientifiche con centri di eccellenza in Italia e nel mondo, con un’expertise che travalica i confini del mero appoggio a laboratori esterni per servizi di consulenza e arriva invece a sfociare in progetti di ricerca di ampio respiro e prestigio internazionale.

È il caso, per esempio, della pluriennale collaborazione con il Joint Research Center di Ispra (VA), centro di ricerca della Commissione europea. Lavorando a stretto contatto con i loro ricercatori, abbiamo sviluppato una tecnologia unica e specifica per la valutazione della traspirabilità delle superfici nei confronti dei VOC, arrivando a definire un nuovo standard di riferimento in tal senso – e oggi parte integrante del GreenBuilding Rating. Ma è lavorando all’Indoortron del JRC che abbiamo costruito, riparametrandole su di essa, le nostre camere di emissione VOC, secondo una particolare tecnica costruttiva che ci permette di operare in totale flessibilità e versatilità.

Ma anche con l’Eurofins, maggiore laboratorio per lo studio dei VOC a livello mondiale, stiamo conducendo ricerche su specifici aspetti dei prodotti e sullo studio di tecnologie innovative nate sui banchi del GreenLab e trasferite poi all’interno dei nostri prodotti.

Con il GEV – Gemeinschaft Emissionskontrollierte Verlegewerkstoffe, Klebstoffe und Bauprodukte e. V. – maggiore ente privato di certificazione VOC, la collaborazione prosegue, invece, da tempo all’interno dei gruppi tecnici di lavoro.

Tuttavia, siamo fermamente convinti che focalizzarsi unicamente sugli aspetti chimici non sia sufficiente: senza dubbio cruciale è l’interazione uomo-ambiente e l’impatto quindi che l’esposizione alle sostanze presenti nell’aria indoor ha sulla salute degli occupanti. Ma di questo, purtroppo, in pochi parlano.

Ecco perché abbiamo scelto di indagare e capire a fondo questo legame, perché solo sviscerando i problemi che abbiamo davanti saremo in grado di risolverli e restituire soluzioni atte al massimo rispetto per il benessere abitativo. E abbiamo scelto di farlo con uno dei massimi esperti italiani, e non solo, in questo ambito: il professor Roberto Bono, illustre tossicologo dell’Università degli Studi di Torino, con il quale abbiamo analizzato, in modo estremamente dettagliato, i principali VOC presenti nei prodotti per l’edilizia disponibili sul mercato, individuando i più impattanti e le loro caratteristiche di pericolosità sulla salute. Questo importante studio, durato oltre due anni, ci ha permesso di andare oltre la mera (e ovvia) classificazione obbligatoria di pericolosità, arrivando a stilare un elenco di sostanze con i relativi effetti sulla salute di operatori professionali e utenza finale.

La formaldeide
Proprio incrociando i dati ricavati da queste ricerche con quelli relativi alla qualità dell’aria indoor, abbiamo puntato la nostra attenzione su una molecola in particolare, la formaldeide, che accomuna in se stessa due caratteristiche che la rendono particolarmente insidiosa: alta diffusione ed elevata tossicità. Due peculiarità che, se prese singolarmente, possono rappresentare un problema solo parziale, è altresì vero che quando viaggiano in coppia diventano certamente un’emergenza che impone grande attenzione.

La formaldeide, la più semplice delle aldeidi, è infatti una sostanza largamente diffusa nell’aria indoor, come dimostrato anche dagli studi della Commissione europea oltre che da numerose campagne di monitoraggio sulla qualità dell’aria in ambienti confinati (case, uffici, scuole, negozi, ospedali, ecc.). Classificata cancerogena dai principali istituti internazionali di sanità, tra cui la prestigiosissima e autorevole IARC (International Agency for the Research on Cancer), la sua eliminazione dall’aria indoor rappresenta senz’altro una sfida importante per tutti coloro che pongono attenzione massima in questo senso (Monographs on the evaluation of carcinogenic risk of chemicals to humans, Vol. 88; IARC 2006).

È noto a tutti, o dovrebbe esserlo, che l’aria interna è molto più carica di VOC di quella esterna – mediamente da 3 a 5 volte – e, dal momento che trascorriamo circa il 90% del nostro tempo in luoghi chiusi, si fa presto a rendersi conto di quanto siamo tutti esposti a queste sostanze, di cui la formaldeide rappresenta purtroppo il maggior costituente, come rilevato anche dall’Organizzazione Mondiale della Sanità (Guidelines for Indoor Air Quality; WHO 2010).

Uno dei motivi per i quali essa è così pericolosa è dato dalla sua spiccata reattività chimica, che la rende molto propensa a interagire con le nostre cellule, con conseguenze che possono essere anche molto gravi.

Questa reattività, ben nota ai chimici organici e largamente studiata e utilizzata nei laboratori, ci ha portato a cercare il modo di sfruttarla a nostro vantaggio, impiegandola proprio per rendere innocua la molecola stessa.

Abbiamo visto, infatti, che facendola reagire con un materiale naturale aggiunto al gesso, essa veniva abbattuta e sottratta in modo permanente dall’aria indoor, essendo trasformata in un composto inerte, non tossico e stabile. In questo modo è nato BioGesso, una speciale miscela di gesso, calce e un additivo naturale che di fatto agisce come “pulitore” dell’aria indoor. È nato BioGesso mangiaVOC.

Un nuovo approccio al problema dei VOC
Fino ad ora la sola possibilità per cercare di assicurare un basso livello di inquinamento indoor era quella di progettare e produrre materiali a bassa emissione, comprovando questo sforzo con una certificazione VOC (come ad esempio GEV Emicode, Blue Angel, M1, ecc.). È quello che può essere definito come “approccio passivo” o “approccio conservativo”, nel senso che si pone come obiettivo quello di non peggiorare la qualità dell’aria aggiungendo altri VOC a quelli che abbiamo visto essere già normalmente presenti nell’ambiente. Si tratta certamente di un principio giustissimo e imprescindibile, ma che oggi non è più sufficiente e da solo non può certo migliorare la situazione.

Con la tecnologia introdotta da BioGesso mangiaVOC abbiamo rivoluzionato il modo di affrontare questo problema, proponendo un “approccio attivo”: non solo, infatti, non vengono emessi VOC nell’ambiente – tutti questi prodotti sono certificati Emicode EC1 PLUS – ma addirittura, come abbiamo visto, questi materiali sono in grado di sottrarre la formaldeide dall’aria indoor trasformandola in un composto inerte, stabile e non tossico.

In questo modo, ci auguriamo, in un futuro non troppo lontano potremo rivedere al ribasso le concentrazioni medie di VOC nell’aria indoor, con un corrispondente aumento del livello di benessere e di salute per noi e i nostri figli.

di Alberto Spaggiari – Responsabile Dipartimento Ricerca di Base Kerakoll GreenLab

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