L’uomo che avvelenò il mondo… due volte

Il desiderio di un mondo migliore. Un avvelenatore seriale. Un nuovo composto chimico assolutamente sicuro. Nessuna domanda. 

Cosa potrebbe andare storto?

Di Dario Faccini

Oggi è l’anniversario del Protocollo di Montréal, il 16 settembre 1987. Magari sappiamo tutti grosso modo i fatti, ma forse non tutti sappiamo gli incredibili particolari e coincidenze. Vale la pena di raccontarli.

Questa storia è molto simile a quella della parabola della benzina al piombo.

Stesso periodo. Stesso posto. Stessi attori. Stessa esigenza di rendere il mondo un posto migliore. Stesso colpo di scena con risvolto ambientale e sanitario drammatico. Ma c’è una differenza importante. La dimensione del danno in gioco: questa volta il rischio è una catastrofe planetaria.

L’inizio è sempre negli Stati Uniti degli anni ‘20 del secolo scorso. Il motore di tutto è sempre una grande rivoluzione tecnologica in atto, solo che questa volta è l’elettricità, non il petrolio.
L’elettricità porta nelle case la prima meraviglia domestica, la lampadina, ma le possibilità sono infinite. Dopo la luce, l’altra grande esigenza “artificiale” diffusa è il freddo. Esistono da tempo frigoriferi industriali, ma niente su scala domestica. Un’azienda, la Frigidaire, lancia il primo refrigeratore casalingo che funziona senza ghiaccio, grazie all’elettricità. Nel 1921 vengono prodotte 5000 unità in tutti gli Stati Uniti.

Frigidaire “iceless” (senzaghiaccio) in una pubblicità del 1922. Fonte: wikipedia media.

Avere un frigorifero in casa è un privilegio da ricchi e non è esente da difficoltà. Le frequenti perdite di fluido refrigerante sono avvertite dall’utenza come un rischio domestico elevato, per via dei refrigeranti utilizzabili all’epoca. Tra questi l’ammoniaca è uno dei più usati, è fortemente irritante e in casi limite può essere mortale.

Per diventare più accettabile, allora il frigorifero ha bisogno non solo di diventare molto più economico, quindi prodotto in serie, ma anche più affidabile, privo di manutenzione periodica e, soprattutto, sicuro

Nel mondo dei ruggenti anni ‘20, il presidente della Frigidaire è anche il presidente della… (rullo di tamburi)… General Motors. Questo offre diversi vantaggi, tra cui avere un grande inventore come Charles Kettering a capo della divisione di ricerca. Kettering, a cui si deve l’invenzione dell’avviamento elettrico nelle automobili, a sua volta ha alle dipendenze uno straordinario ingegnere chimico che già ben conosciamo per aver inventato l’additivo al piombo per la benzina che ha avvelenato per decenni l’aria delle città di tutto il mondo, Thomas Midgley.

Thomas Midgley. Fonte: Libreria del Congresso USA

Alla fine degli anni ’20 Midgley si mette al lavoro per trovare un fluido refrigerante che possa sostituire l’ammoniaca. Tra le altre caratteristiche chimico fisiche, dovrà essere stabile (non reattivo), non tossico e non infiammabile. Midgley prende spunto da un altro refrigerante usato all’epoca, il cloruro di metile (CH3Cl), che all’epoca stava collezionando un buon numero di incidenti fatali a causa della sua reattività. Capisce che sostituendo gli atomi di idrogeno con alogeni (cloro e fluoro) può rendere il composto molto stabile, quindi sicuro. Individua così il candidato perfetto: il diclorodifluorometano (CCl2F2). Poco dopo avviene la seconda scoperta, come produrlo economicamente su scala industriale. 

La ricerca è finita, ora va venduta al mondo.

Memore del disastro evitato per un pelo con l’additivo al piombo, Midgley sa che serve una dimostrazione pubblica per convincere tutti che la nuova scoperta è sicura. Nel 1941, si cimenta in uno dei suoi numeri più famosi, uno spettacolo a metà strada tra la “cavia umana” e il “piccolo chimico”: ad una conferenza inala il diclorodifluorometano sino a riempirsi i polmoni e poi lo usa per spegnere una candela.

Thomas Midgley nel 1941 mentre effettua la sua dimostrazione all’incontro annuale dell’American Chemical Society. Fonte: ACS

L’esibizione non è un’idea nuova per Midgley, aveva fatto lo stesso con l’additivo al Piombo per benzina. Solo che questa volta lo spettacolo non è truccato, il composto è veramente sicuro e Midgley non si avvelena.

Il composto ha tutte le caratteristiche giuste e viene commercializzato col nome di Freon. È il capostipite di un lungo elenco di altri composti con caratteristiche affini chiamati CloroFluroCarburi (CFC). Sono usati dapprima in tutti gli impianti frigoriferi e poi in un numero crescente di altre applicazioni industriali (es. agenti schiumogeni) e quotidiane, come, ad esempio, i gas propellenti nelle bombolette spray.

Negli anni, la produzione di CFC aumenta a dismisura, nel 1970 è lanciata verso il milione di tonnellate, per un giro d’affari di 500 milioni di dollari.

Emissioni di sostanze che distruggono lo strato di Ozono dal 1961 al 2014. Fonte: Hegglin et al. (2014), immagine recuperata da Ourworldindata.

Fermiamoci a riflettere. Non ci viene in mente una domanda?

Abbiamo una classe di composti che sono così stabili da non reagire praticamente con niente, ne produciamo quantitativi industriali crescenti, infilandoli in ogni frigorifero, condizionatore, estintore, bomboletta spray…

…che fine fanno? 

Sembra incredibile, ma questa è la domanda che per quarant’anni nessuno si è posto.

Poi nel 1972, uno scienziato inglese, James Lovelock (si, proprio lui, il fautore della teoria di Gaia), decide di scoprire se la foschia che oscura il panorama dalla sua abitazione è naturale o è dovuta all’inquinamento dell’uomo. Ragiona dicendosi che se è dovuta all’inquinamento, allora conterrà composti creati dall’uomo e non dalla natura, come i CFC. Così sviluppa un rilevatore abbastanza sensibile per misurarne le concentrazioni. Trova i CFC nelle foschie cittadine, ma anche in quelle marine che non dovrebbero essere inquinate. Porta con sé il rilevatore in un viaggio dall’Inghilterra all’Antartico e ovunque misura la stessa concentrazione di CFC. Condivide la sua scoperta ad un conferenza scientifica di chimici e meteorologi, indicando così che praticamente tutti i CFC prodotti si stanno accumulando in atmosfera. 

Sherwood Rowland, un chimico californiano lo ascolta e finalmente si pone la domanda giusta: i CFC saranno pure composti stabili ma da qualche parte ci saranno le condizioni perché anche loro reagiscano e a questo punto… cosa ne è di loro?

Rowland viene affiancato da un altro chimico messicano, Mario Molina, che verifica come i CFC nella bassa atmosfera siano effettivamente immortali: non c’è nulla che possa reagire con loro e decomporli. Allora si chiede cosa succede quando migrano nell’alta atmosfera, oltre la protezione offerta dallo strato di Ozono. A queste altezze le radiazioni UV del Sole non sono state filtrate e hanno energie sufficienti per strappare atomi anche ai composti più stabili. Molina calcola che ci vogliono dai 40 ai 150 anni perché una molecola di CFC arrivi abbastanza in alto e i raggi UV riescano a “romperla” strappando un atomo radicale di Cloro.

Ora si sa dove muoiono i CFC, c’è solo da capire che cosa combina questo atomo radicale di Cloro, iperreattivo. Rowland e Molina trovano un articolo scientifico che risponde esattamente al loro quesito: quel maledetto atomo di Cloro mette in moto una reazione a catena che lo porta a distruggere 100.000 molecole di Ozono.

Ora, potremmo dire molte cose sullo strato di Ozono che avvolge la Terra(si consiglia questo video), ma in realtà ne basta una: è stato una delle condizioni per lo sviluppo della specie umana e tuttora è una delle condizioni per la sua sopravvivenza. La sua comparsa, 600 milioni di anni fa, ha fornito quella protezione dai raggi UVB/UVC che ha permesso alla vita di uscire dall’acqua e conquistare le terre emerse. Se, per ipotesi, qualcuno volesse distruggere la biosfera terrestre, il modo più semplice sarebbe proprio attaccare lo strato di Ozono: la vegetazione sarebbe “bruciata” dai raggi UV, la disponibilità alimentare crollerebbe e l’intera catena alimentare terrestre verrebbe condannata. Sarebbe come terraformare al contrario la superficie della Terra.

E’ facile capire cosa abbiano provato Rowland e Molina quando realizzano cosa hanno scoperto. Nel 2007 Rowland ammetterà che: 

[di solito] non ti vengono molti brividi lungo la schiena quando guardi dei risultati scientifici

Grazie al lavoro già svolto da un altro brillante scienziato, Paul Crutzen (recentemente scomparso) su effetti analoghi del protossido di azoto (N2O) sull’Ozono, le prove indiziarie sono chiare: c’è il rischio che stiamo distruggendo l’unica barriera che ci protegge dai raggi UV del Sole.

Ma mancano ancora le prove sperimentali, molti non sono convinti e c’è un’intera industria che macina utili a mettersi di traverso. 

Questa seconda parte della storia la lasciamo al prossimo post, ormai questo è diventato troppo lungo.

Chiudiamo considerando l’ironia che la sorte ha avuto per Thomas Midgley, il chimico che ha avvelenato la Terra due volte. 

La prima volta era perfettamente consapevole di cosa stava facendo spingendo il mondo ad adottare il suo additivo al Piombo per benzina: ha passato un anno a curarsi dall’avvelenamento autoinflitto e più di ogni altro sapeva che esistevano alternative meno dannose. Ha causato così milioni di morti, ma almeno non ha messo a rischio l’esistenza dell’umanità.

La seconda volta era in perfetta buona fede. Aveva scoperto un composto che secondo ogni standard dell’epoca era perfetto per quel compito e del tutto innocuo. Eppure è stata proprio questa scoperta che ha portato l’umanità verso l’orlo della distruzione.

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