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“Ma le persone hanno bisogno di proteggersi contro gli effetti negativi del sole”

Non importa quanto a prova d’acqua la tua crema solare pretenda di essere, una parte verrà sempre lavata via mentre nuoti nel mare. Mentre questo si dissolve, alcuni dei suoi ingredienti sono noti inquinanti e mettono a rischio tutta la vita marina al di sotto della superficie. Ora un nuovo studio, pubblicato mercoledì sulla rivista Environmental Science and Technology ci mette in guardia su un ulteriore potenziale rischio ambientale.

Secondo l’organismo statunitense National Ocean Service, le sostanze chimiche in questione erano già correlate a stress e morte della barriera corallina, cambiamenti ormonali nei delfini, pattern riproduttivi alterati nei pesci fino ad arrivare a difetti congeniti in cozze e ricci di mare.

Con quest’ultimo studio, condotto dai ricercatori della University of Cantabria e l’Institute of Marine Sciences of Andalusia, si sono scoperte ulteriori allarmanti implicazioni: la crema rilascia quantità significanti di metalli e nutrienti inorganici nelle acque costiere, alcune più velocemente di altre. La luce UV oltretutto può variare la velocità di questo processo.

“Il modello che abbiamo descritto è potenzialmente utile nella comprensione dei rischi associati con la protezione solare rilasciata nell’ecosistema marino costiero”
– Araceli Rodríguez-Romero, Ph.D.

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Le sostanze chimiche delle creme solari sono state da tempo correlate a stress e morte della barriera corallina, cambiamenti ormonali nei delfini, pattern riproduttivi alterati nei pesci fino ad arrivare a difetti congeniti in cozze e ricci di mare.ter a caption

Rodríguez-Romero e colleghi hanno addizionato una crema solare in commercio contenente diossido di titanio a campione di acqua di mare del mediterraneo osservando come le goccioline della lozione rilasciassero metalli e nutrienti nell’acqua. Alcuni composti si sono dispersi più velocemente dopo il trattamento UV,utilizzato per simulare l’esposizione al sole.

Ricerche precedenti avevano già correlato l’Oxybenzone, un comune ingrediente in questi prodotti, a danni subiti dalla barriera corallina e altri impatti nocivi sull’oceano, spronando le amministrazioni locali di Hawaii, Palau e Key West nel vietare completamente questo tipo di creme. Ma le caratteristiche degli altri composti utilizzati sono rimasti un mistero fino alla conclusione di questo studio.

Osservando l’impatto di questi altri composti chimici, i ricercatori hanno scoperto che alluminio, silicio, e fosforo sono quelli che vengono rilasciati più velocemente nell’ambiente in entrambe le condizioni, sia di ombra che di luce. Hanno stimato che in una giornata tipica in spiaggia, i bagnanti potrebbero aumentare la concentrazione di alluminio nelle acque costiere del 4% e di titanio di quasi il 20%.

Altre fluttuazioni sono risultate meno severe, ma i ricercatori avvertono che anche piccoli fluttuazioni di elementi come il fosforo (che normalmente si trova in basse concentrazioni nell’oceano) o il piombo (questo estremamente tossico) possono essere dannose.

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Il danno ambientale derivante dalla dispersione di creme solari potrebbe minacciare il turismo e attività ricreative correlate.

Gli effetti della dispersione della protezione solare sugli ecosistemi marini e sulla salute di nuotatori e bagnanti non sono ancora chiare, ma sappiamo che alte concentrazioni di metalli pesanti sono un pericolo per la salute. I rischi variano da composto a composto, dal grado di esposizione e possono includere disfunzioni ai reni, alle articolazioni, al sistema riproduttivo, cardiovascolare come anche danni acuti e cronici al sistema nervoso centrale e periferico, e non solo.

Dal punto di vista ambientale, livelli eccessivi di metalli e nutrienti inorganici possono dare luogo a cambiamenti drammatici. Queste quantità eccessive rilasciate dalle creme possono causare esplosioni di crescita di alghe, danneggiare il fitoplancton e produrre eutrofizzazione secondo Rodríguez-Romero. Questi fenomeni ambientali possono impattare negativamente sul turismo e attività ricreative correlate a esso, fondamentali per molte economie costiere nel mondo.

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Alternative alle misure tradizionali di protezione dal sole sono il rimanere all’ombra, coprirsi con indumenti che proteggono dal sole come anche l’aumentare delle dosi di antiossidanti nella propria dieta.

Questo studio emerge nel mezzo di un’intenso dibattito in corso sulle creme solari. A maggio, un’altro studio pubblicato su JAMA ha rivelato come tracce di questi composti siano assorbiti nel sangue, facendo insorgere dubbi sulla sicurezza e l’impatto derivante dal loro utilizzo. Lo studio ha dato inizio a un turbinio di discussioni riguardanti i rischi e i benefici delle protezioni.

Per concludere, molti dermatologi, dottori e ricercatori sono d’accordo sulle raccomandazioni da adottare: le creme sono necessarie assieme ad altre precauzioni per godere in sicurezza del sole e prevenire il cancro alla pelle.

I dubbi sorti grazie alla ricerca non devono farti buttare nella spazzatura la tua protezione. I rischi di tumore alla pelle sono conosciuti e i suoi effetti devastanti e diffusi mentre i rischi di esposizione ai prodotti chimici delle creme ancora sconosciuti. Secondo il CDC, tutti dovremmo utilizzare le creme per proteggerci dal sole.

Persino Rodríguez-Romero non raccomanda di interromperne l’utilizzo. “Le persone devono proteggersi contro gli effetti negativi del sole” non esita a dire.
“Gli scienziati che studiano l’ambiente marino e le aziende cosmetiche devono lavorare assieme per creare delle protezioni solari sicure per l’ambiente oltre ovviamente alla salute umana”.

Fonte: Inverse.com

 

 

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Traduzione a cura di Denis Gobbi

Dei ricercatori hanno identificato fattori chiave necessari allo sviluppo di un catalizzatore che permetterà loro di replicare la fotosintesi e convertire l’anidride carbonica in carburante pulito.

leafMolti scienziati hanno speso decenni nel tentativo di replicare il processo della fotosintesi – quella reazione che permette alle piante di convertire il biossido di carbonio, acqua e luce solare nello zucchero che alimenta la loro crescita. Se riuscissimo a replicare una “fotosintesi artificiale”, saremmo essenzialmente in grado di creare in maniera facile ed economica biofuel dall’eccesso di anidride carbonica presente nella nostra atmosfera. E’ stato provato però come questo risulti un traguardo estremamente difficile da raggiungere.

Biparticelle metalliche di oro/rame usate come catalizzatore nella degradazione del biossido di carbonio, una reazione chiave necessaria alla fotosintesi artificiale

Biparticelle metalliche di oro/rame usate come catalizzatore nella degradazione del biossido di carbonio, una reazione chiave necessaria alla fotosintesi artificiale

Ora, scienziati del Lawrence Berkeley National Laboratory negli Stati Uniti hanno raggiunto un importante traguardo, identificando due fattori chiave che dovranno essere considerati nella creazione di un catalizzatore che riduca il biossido di carbonio e aiuti a guidare la sua conversione in zucchero.

Un catalizzatore è essenzialmente una sostanza che velocizza una reazione senza subire nessuna variazione chimica di per sè. Fino ad ora, la ricerca di questo catalizzatore che possa legare selezionatamente ed efficientemente il bioossido di carbonio e le molecole che lo trasformano si è dimostrata estremamente ardua. Per cercar di scoprire di più riguardo i fattori che potrebbero influenzare questo catalizzatore “ideale” il team di ricerca ha creato diversi set di leghe di nanoparticelle bimetalliche di oro-rame.

Queste leghe, tutte con differenti composizioni, sono state testate per cercare di capire quale fosse la più efficace nel degradare il biossido di carbonio e i suoi prodotti intermedi come l’acido carbossilico e il monossido di carbonio.

Quel che hanno scoperto è l’esistenza di due fattori chiave, interconnessi e coinvolti nel determinare l’efficacia di un catalizzatore: gli effetti elettronico e geometrico. L’effetto elettronico si riferisce ai sottili cambiamenti nella composizione superficiale che determinano quanto bene una molecola si legherà al catalizzatore, mentre l’effetto geometrico coinvolge la disposizione degli atomi nel punto di lega.

L'esperto di nanoscienze Peidong Yang possiede una cattedra al "Berkeley Lab, UC Berkeley and the Kavli Energy NanoSciences Institute" di Berkeley

L’esperto di nanoscienze Peidong Yang possiede una cattedra al “Berkeley Lab, UC Berkeley and the Kavli Energy NanoSciences Institute” di Berkeley

“Agendo sinergisticamente, gli effetti elettronico e geometrico determinano la forza legante della reazione intermediatrice e conseguentemente la selettività ed efficienza catalitica nella riduzione elettrochimica del biossido di carbonio.” ha affermato in un rilascio alla stampa Peidong Yang, il chimico che ha guidato lo studio. “In futuro, il design di un buon catalizzatore dotato di una buona attività e selettività per la riduzione del biossido di carbonio richiederà l’attento bilanciamento di questi due effetti, come ha rilevato il nostro studio.”

Usando queste informazioni, possono ora cominciare a creare un catalizzatore che li aiuterà a trasformare il sogno della fotosintesi artificiale in realtà.

Il team crede che le nanoparticelle possano creare il catalizzatore ideale per via dei loro vantaggiosi rapporti superficie/volume e superficie/massa; combinandoli insieme potranno sbloccare potenziali ancor più grandi.

“Con queste leghe, crediamo di poter regolare la forza degli intermediatori sulla superficie del catalizzatore per potenziare l’efficacia della reazione che ci permetterà di ridurre il biossido di carbonio.” ha detto Yang.

“Le nanoparticelle costituiscono una piattaforma ideale per lo studio di questa dinamica perchè, tramite appropriati processi di sintesi, possiamo avere accesso ad una grande varietà di composizioni, dimensioni e forme, donandoci una comprensione più profonda della performance di un catalizzatore tramite un preciso controllo dei siti attivi.”

Utilizzando i benefici delle nanoparticelle combinate con la scoperta dei fattori chiave che determinano l’efficacia di un catalizzatore, Yang crede che la strada per miglioramenti verso l’ottenimento di una fotosintesi artificiale sia ormai stata tracciata.

Fonte: nature.com

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Traduzione a cura di Denis Gobbi 

Questa immagine raffigura la serie di reazioni che subisce l'acqua durante la separazione in molecole di idrogeno e ioni di idrossido (OH-). Il processo viene innescato dai grappoli di Idrossido di Nickel (verde) incorporati in un quadro di platino (grigio).

Questa immagine raffigura la serie di reazioni che subisce l'acqua durante la separazione in molecole di idrogeno e ioni di idrossido (OH-). Il processo viene innescato dai grappoli di Idrossido di Nickel (verde) incorporati in un quadro di platino (grigio).

Quando si tratta di produzione industriale di sostanze chimiche, spesso l’elemento più indispensabile è proprio il meno visibile, anzi esso è invisibile, non lo puoi annusare, toccare nè tantomeno gustarlo. E’ l’idrogeno, l’elemento più leggero che esista.

I ricercatori del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE) nell’Argonne National Laboratory sono riusciti a sviluppare uno straordinario ed efficiente processo di ellettrolisi in due fasi che separa gli atomi di idrogeno dalle molecole d’acqua prima di ricombinarli tra di loro per dare forma ad idrogeno molecolare (H2). Questo idrogeno molecolare può essere utilizzato in qualsiasi applicazione: dalle celle combustibili alla trasformazione industriale.

Strade più accessibili e semplici alla produzione dell’idrogeno sono state a lungo bersaglio di molti scienziati ed ingegneri, principalmente perchè il processo richiede esso stesso una grande quantità di energia, basti pensare al fatto che il 2% di tutta l’energia prodotta negli Stati Uniti è dedicata proprio alla produzione di idrogeno molecolare. Si stà cercando quindi un modo per ridurre questa questa cifra.

“La gente comprende che una volta che hai l’idrogeno, da esso puoi estrarre un moltissima energia, ma non si rende conto di quanto sia difficile ottenerlo in primis.” ha detto Nenad Markovic, il chimico che ha guidato la ricerca.

Mentre una gran quantità di idrogeno viene creata dalla riformazione naturale del gas ad alta temperatura, questo processo genera emissioni di anidride carbonica. “Gli elettrolizzatori d’acqua sono fino ad ora il metodo più pulito per produrre l’idrogeno” ha detto Markovic. “Il metodo che abbiamo messo a punto combina le particolari caratteristiche di due dei migliori materiali noti per l’elettrolisi a base d’acqua.”

La maggior parte dei precedenti esperimenti di elettrolisi a base d’acqua si basano su metalli speciali, come il platino, per assorbire e ricombinare l’idrogeno reattivo intermedio in idrogeno molecolare stabile. La ricerca di Markovic si concentra sul passaggio precedente, che consiste nel miglioramento dell’efficienza con cui una molecola d’acqua in entrata di scompone nei suoi fondamentali componenti. Per fare ciò Markovic ed i suoi colleghi hanno aggiunto grappoli di una lega metallica conosciuta come Idrossido di Nickel [Ni(OH)2]. Collegati ad un quadro di platino, i grappoli lacerano le molecole d’acqua, permettendo all’idrogeno liberato di essere catalizzato dal platino.

“Uno dei punti più importanti di questo esperimento  consiste nella combinazione di due materiali che hanno punti di forza differenti.” ha detto Markovic. “Il vantaggio di usare sia gli ossidi che i metalli in combinazione migliora drasticamente l’efficienza catalizzante dell’intero sistema”.
In accordo con George Crabtree, studioso dei materiali dell’Argonne National Laboratory che ha aiutato inizialmente nell’avviare questo programma energetico di conversione, il successo dei ricercatori è da attribuire alla loro capacità di lavorare in quelli che vengono definiti come “sistemi monocristallini” materiali privi di difetti che permettono agli scienziati di prevederne accuratamente il comportamento a livello atomico. “Non solo abbiamo aumentato l’attività catalitica di un fattore di 10, ma abbiamo anche capito come ogni singola parte del sistema funziona. Con lo scaling dal singolo cristallo al catalizzatore vero e proprio, questo lavoro illustra come la comprensione fondamentale porta a nuove innovative tecnologie”.
Fonte: anl.gov

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