PFAS dal riciclaggio di apparecchi elettrici usati
SENS eRecycling e Swico Recycling hanno fatto analizzare per la prima volta nel 2025 le sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS) in frazioni dal riciclaggio di rifiuti di apparecchiature elettriche ed elettroniche (RAEE), al fine di valutare la loro presenza, le concentrazioni e i possibili rischi. I risultati mostrano che le PFAS sono rilevabili in molte frazioni nell’ordine di microgrammi per chilogrammo. La sostanza singola PFBS è la più frequente, mentre altre PFAS compaiono solo occasionalmente. I dati forniscono una base importante per le future decisioni nell’economia circolare.
Cosa sono le PFAS
Le sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS) sono un grande gruppo di sostanze chimiche sintetiche utilizzate dagli anni ʽ40. I forti legami carbonio-fluoro le rendono estremamente stabili dal punto di vista chimico e termico. Questa struttura conferisce loro proprietà idrorepellenti, oleorepellenti e antisporco, motivo per cui le PFAS vengono utilizzate in numerosi settori della vita quotidiana e dell’industria: dall’abbigliamento resistente alle intemperie ai rivestimenti antiaderenti, dagli imballaggi alimentari alle schiume antincendio. Nell’industria vengono utilizzate ad esempio nella produzione di semiconduttori, come refrigeranti o come materiale di tenuta e isolamento1.
Il loro ampio impiego fa sì che le PFAS vengano rilasciate nell’ambiente lungo l’intero ciclo di vita: durante la produzione, la lavorazione, l’utilizzo e lo smaltimento2. Essendo estremamente stabili, rimangono nell’ambiente per secoli e vengono perciò definite anche «inquinanti eterni». Oggi le PFAS possono essere rilevate praticamente ovunque: negli ecosistemi come anche nel corpo umano. Molte di queste sostanze o i prodotti della loro degradazione sono considerati dannosi per l’ambiente e per la salute.
Le PFAS nei prodotti e nei flussi di rifiuti
Le PFAS trovano impiego in numerosi prodotti. Attualmente si stanno definendo nuove regole per i gruppi di prodotti particolarmente rischiosi. L’Unione Europea (UE) ha deciso che gli imballaggi a contatto con gli alimenti devono essere privi di PFAS a partire dall’agosto 2026. Da tale data sono ammesse in totale solo concentrazioni fino a massimo 250 µg/kg (microgrammi per chilo) per tutte le PFAS misurate.
Eventuali PFAS nei flussi di rifiuti dovrebbero essere, se possibile, eliminate e non mantenute nel ciclo tramite il riciclaggio dei materiali. Poiché le PFAS non possono essere completamente evitate, occorre valutare i vantaggi del riciclaggio rispetto ai danni che possono essere causati dalla loro presenza nelle materie prime secondarie. È necessario definire valori limite per stabilire quante PFAS possano essere tollerate nelle materie prime secondarie. Ciò rappresenta una grande sfida per l’economia circolare e richiede dati affidabili sui contenuti di PFAS, adeguate soluzioni di smaltimento e valori limite definiti a lungo termine per le materie prime secondarie3.
Prime campagne di misurazione di altri flussi di rifiuti, come carta riciclata o rifiuti tessili, mostrano valori medi totali di PFAS di 270 µg/kg per la carta riciclata e di 390 µg/kg per i rifiuti tessili. Il valore totale più alto di PFAS nei campioni di carta è stato misurato in una ciotola di carta per minestre (3’437 µg/kg), nei rifiuti tessili in tende da sole per la schermatura di edifici (4’407 µg/kg) e in giacche per l’outdoor (4’687 µg/kg)2. Alla luce di questi dati rilevati in diversi flussi di rifiuti, ci si pone la domanda se e in quale misura le PFAS siano presenti anche in frazioni provenienti dal trattamento di rifiuti di apparecchiature elettriche ed elettroniche (RAEE).
Gli organismi di controllo di SENS eRecycling e Swico Recycling si occupano delle PFAS
I riciclatori SENS e Swico effettuano regolarmente esperimenti in batch nell’ambito del controllo tecnico. Il campionamento durante gli esperimenti in batch è stato utilizzato per rilevare le PFAS nelle frazioni fini e della plastica. Con questa campagna di misurazione, gli organismi di controllo di SENS eRecycling e Swico Recycling volevano determinare quali PFAS sono presenti nelle frazioni e in quali concentrazioni. I dati aiuteranno a valutare se le PFAS nelle frazioni di RAEE potrebbero avere effetti negativi per l’ambiente o per la salute. Inoltre, dovrebbe essere determinato se esiste un nesso tra le PFAS e il contenuto di fluoro delle frazioni. In totale sono state analizzate in laboratorio 28 frazioni dal trattamento di RAEE e due frazioni dal trattamento di cavi elettrici per rilevare la presenza di PFAS.
Quantità di PFAS in frazioni dal riciclaggio di RAEE
Dalle analisi sono emersi contenuti di PFAS da poco più di zero fino a un massimo di alcune migliaia di microgrammi per chilogrammo (µg/kg). Si tratta di concentrazioni basse. Un piccolo esempio di calcolo può aiutare a comprendere l’ordine di grandezza: un valore di 1 µg/kg corrisponde a 1 grammo di PFAS in 1’000 tonnellate di materiale. Nella figura 1 si può vedere che la stragrande maggioranza delle frazioni conteneva tra 0 e poco più di 500 µg/kg di PFAS. Tre frazioni contenevano tra 3’000 e 4’000 µg/kg di PFAS. Rispetto ad altri inquinanti organici persistenti, questi valori sono significativamente più bassi, ad esempio rispetto al valore limite per i policlorobifenili (PCB) di 50’000 µg/kg, che si applica alle frazioni prive di PCB. PCB e PFAS sono sostanze molto persistenti nell’ambiente. I PCB sono stati completamente vietati già nel 1986 a causa della loro tossicità. Per le PFAS non esistono ancora valori limite vincolanti per tutti i settori di applicazione. In un’attuale scheda informativa dell’UFAM viene proposto un valore di riferimento molto basso di 5 µg/kg per le PFAS nei rifiuti.
Alla luce delle concentrazioni così basse e delle frazioni molto eterogenee analizzate, sorgono inevitabilmente domande sull’affidabilità statistica dei risultati. È quindi possibile che singoli valori misurati differirebbero significativamente in caso di nuove analisi.
PFAS rilevate
Dai dati di analisi si può determinare quali PFAS si trovano con particolare frequenza nelle frazioni provenienti dal riciclaggio di RAEE. È anche possibile che alcune PFAS siano state introdotte tramite contaminazioni dei RAEE o degli impianti di trattamento. Nei tre campioni che contenevano in totale più di 3’000 µg/kg di PFAS, il PFBS era responsabile del valore elevato. Anche a valori più bassi, il PFBS rappresentava la quota più elevata nei campioni. Riguardo alle altre PFAS, che sono state determinate in singole frazioni con concentrazioni superiori a 50 µg/kg, si trattava di 6:2-FTS, di Capstone B e di PFOA (figura 2). Queste tre denominazioni sono abbreviazioni, i nomi completi sono i seguenti:
- 6:2-FTS significa per esteso «acido fluorotelomero solfonico 6:2»,
- Capstone B è un nome commerciale, la molecola si chiama «fluorotelomero sulfonammide alchil betaina 6:2»,
- PFBS significa per esteso «acido perfluorobutansolfonico»,
- PFOA significa per esteso «acido perfluoroottanoico».
Applicazione delle PFAS rilevate
Le PFAS rilevate sono apolari su un lato della molecola e quindi liposolubili. Sull’altro lato sono polari e quindi idrosolubili. In chimica, simili sostanze sono dette tensioattivi.
6:2-FTS è considerato un sostituto del più tossico acido perfluoroottansolfonico (PFOS), che viene utilizzato nella produzione di apparecchi e componenti elettronici, di circuiti stampati e semiconduttori, nonché di prodotti metallici e in plastica4.
Capstone B è la stessa sostanza del 6:2-FTS, ma ampliata con una seconda parte, classificata chimicamente come betaina (Figura 4). Capstone B è ampiamente utilizzato nelle schiume antincendio e come ritardante di fiamma4.
Il PFBS (figura 3) è anch’esso considerato un sostituto del PFOS. Viene utilizzato per rivestimenti idrorepellenti, oleorepellenti e antisporco. Le applicazioni rilevanti per gli apparecchi elettrici si trovano nella produzione di articoli elettronici, nell’industria dei semiconduttori e sotto forma di ritardante di fiamma nelle materie plastiche4.
Il PFOA viene utilizzato principalmente come agente ausiliario per la produzione di polimeri come il teflon. Trova impiego anche nella produzione di smartphone e di schermi piatti4.
Relazione tra fluoro e PFAS nelle frazioni
Poiché le PFAS sono composte contenenti fluoro, si potrebbe presumere che le frazioni che contengono grandi quantità di PFAS debbano contenere anche molto fluoro. Una correlazione di questo tipo faciliterebbe l’analisi, poiché è più semplice determinare il contenuto di fluoro rispetto a quello delle PFAS. Ciò ridurrebbe notevolmente i costi di laboratorio, venendo meno la complessa analisi delle PFAS. Poiché sono stati riscontrati livelli di PFAS molto bassi nei campioni, non sorprende che non vi sia alcuna relazione con la concentrazione di fluoro nei campioni (figura 5). Le concentrazioni di fluoro sono in parte 500 volte superiori rispetto a quelle delle PFAS. Devono esserci nei campioni altre fonti di fluoro che non sono note.
Valutazione delle PFAS nelle frazioni
Le PFAS sono sempre problematiche quando entrano nell’ambiente. La loro stabilità chimica è tale che sono degradabili in misura solo limitata tramite processi naturali. Le frazioni provenienti dal riciclaggio dei RAEE non finiscono mai direttamente nell’ambiente dai riciclatori svizzeri. Per i processi successivi come l’incenerimento, lo smaltimento in discarica o l’ulteriore riciclaggio dei materiali, deve essere garantito che le PFAS non vengano rilasciate in modo incontrollato nell’ambiente. Inoltre, le PFAS non devono essere trasferite in quantità non consentite in nuovi prodotti. Le concentrazioni nelle frazioni provenienti dal riciclaggio dei RAEE sono complessivamente basse. Le frazioni nelle quali sono state misurate le concentrazioni più elevate di PFAS vengono bruciate in impianti di incenerimento di rifiuti speciali o municipali oppure recuperate in impianti di fusione dei metalli. Primi studi indicano che in questi impianti vengono raggiunte in genere temperature sufficientemente elevate da distruggere gran parte delle PFAS. Sappiamo tuttavia ancora poco su ciò che avviene in diversi processi di smaltimento5 6.
Le PFAS costituiscono un gruppo di sostanze la cui classificazione normativa è attualmente in corso. Gli operatori interessati devono discutere nuovi valori limite e di riferimento nonché i loro effetti sulle modalità di smaltimento consentite. L’organismo di controllo tecnico contribuisce nel processo con le sue competenze, al fine di sostenere soluzioni che proteggano in modo ottimale la salute e l’ambiente. Allo stesso tempo va considerato che il riciclaggio dei materiali riutilizzabili contribuisce in modo significativo alla conservazione delle risorse, e questo non dovrebbe essere ostacolato da valori limite eccessivamente rigorosi. Se nei nuovi prodotti dovessero venire autorizzate concentrazioni di PFAS molto più elevate rispetto alle frazioni provenienti dal riciclaggio, dal nostro punto di vista l’obiettivo di una protezione coerente dell’ambiente, delle consumatrici e dei consumatori non verrebbe raggiunto.