Oggi ho scoperto perché il piombo veniva aggiunto alla benzina. A causa delle preoccupazioni per l’inquinamento dell’aria e i rischi per la salute, questo tipo di gas è stato lentamente eliminato a partire dalla fine degli anni ’70 e vietato del tutto in tutti i veicoli su strada negli Stati Uniti nel 1995.
Per una spiegazione più dettagliata del perché il piombo veniva aggiunto alla benzina, è necessario capire un po’ di più sulla benzina e quali proprietà la rendono un buon materiale di combustione nei motori delle auto. La benzina stessa è un prodotto del petrolio greggio che è fatto di atomi di carbonio uniti in catene di carbonio. La diversa lunghezza delle catene crea diversi combustibili. Per esempio, il metano ha un atomo di carbonio, il propano ne ha tre e l’ottano ha otto atomi di carbonio concatenati insieme. Queste catene hanno caratteristiche che si comportano diversamente in varie circostanze; caratteristiche come il punto di ebollizione e la temperatura di accensione, per esempio, possono variare notevolmente tra di loro. Quando il carburante viene compresso nel cilindro di un motore, si riscalda. Se il carburante raggiunge la sua temperatura di accensione durante la compressione, si auto-accenderà al momento sbagliato. Questo causa una perdita di potenza e danni al motore. I carburanti come l’eptano (che ha 7 atomi di carbonio concatenati insieme) possono accendersi con pochissima compressione. L’ottano, invece, tende a gestire la compressione estremamente bene.
Più alta è la compressione nei cilindri che il motore di un’auto può produrre, maggiore è la potenza che può ottenere da ogni corsa del pistone. Questo rende necessario avere dei carburanti che possano gestire una maggiore compressione senza auto-accensione. Più alto è il numero di ottani, maggiore è la compressione che il carburante può gestire. Un numero di ottano pari a 87 significa che il carburante è una miscela di 87% di ottano e 13% di eptano, o qualsiasi miscela di carburanti o additivi che hanno le stesse prestazioni di 87/13.
Nel 1919, Dayton Metal Products Co. si fuse con General Motors. Formarono una divisione di ricerca che si propose di risolvere due problemi: la necessità di motori ad alta compressione e l’insufficiente fornitura di carburante che li avrebbe fatti funzionare. Il 9 dicembre 1921 i chimici guidati da Charles F. Kettering e i suoi assistenti Thomas Midgley e T.A. Boyd aggiunsero piombo tetraetile al carburante in un motore di laboratorio. La sempre presente botta, causata dall’auto-accensione del carburante compresso oltre la sua temperatura di accensione, fu completamente messa a tacere. La maggior parte delle automobili dell’epoca erano soggette a questa botta al motore, quindi il team di ricerca era felicissimo. Col tempo, altri produttori scoprirono che aggiungendo piombo al carburante potevano migliorare significativamente il numero di ottani del gas. Questo permise loro di produrre gradi di carburante molto più economici e di mantenere comunque i necessari valori di ottano richiesti dal motore di un’automobile.
Un altro vantaggio che divenne noto nel tempo fu che il piombo tetraetile evitava che le sedi delle valvole si usurassero prematuramente. Le valvole di scarico, nei primi modelli di auto, che erano soggette a colpi di motore, tendevano ad avere micro-saldature che si staccavano all’apertura. Questo portava a sedi delle valvole ruvide e a guasti prematuri. Il piombo aiutava il carburante ad accendersi solo quando era il caso nella corsa di potenza, aiutando così ad eliminare l’usura delle valvole di scarico.
I problemi con il piombo tetraetile erano noti anche prima che le maggiori compagnie petrolifere iniziassero ad usarlo. Nel 1922, mentre i piani per la produzione di benzina con piombo erano appena iniziati, Thomas Midgley ricevette una lettera da Charles Klaus, uno scienziato tedesco, che affermava che il piombo “è un veleno strisciante e maligno” e avvertiva che aveva ucciso un collega scienziato. Questo non sembrò turbare Midley, che si ammalò di avvelenamento da piombo durante la fase di progettazione. Mentre si riprendeva a Miami, Midgley scrisse ad un ingegnere dell’industria petrolifera che l’avvelenamento pubblico era “quasi impossibile, poiché nessuno si copre ripetutamente le mani con benzina contenente piombo…” Un’altra opposizione al piombo venne da un direttore di laboratorio del Public Health Service (una parte del Dipartimento della Salute e dei Servizi Umani degli Stati Uniti) che scrisse all’assistente chirurgo generale affermando che il piombo era una “seria minaccia alla salute pubblica”.
Nonostante gli avvertimenti, la produzione di benzina al piombo iniziò nel 1923. Non ci volle molto perché i lavoratori cominciassero a soccombere all’avvelenamento da piombo. Nell’impianto di produzione della DuPont a Deepwater, nel New Jersey, i lavoratori cominciarono a cadere come tessere del domino. Un operaio morì nell’autunno del 1923. Tre morirono nell’estate del 1924 e altri quattro nell’inverno del 1925. Nonostante questo, la controversia pubblica non iniziò fino a quando cinque operai morirono e quarantaquattro furono ricoverati nell’ottobre del 1924 nello stabilimento Standard Oils a Bayway NJ.
Il Public Health Service tenne una conferenza nel 1925 per affrontare il problema della benzina al piombo. Come ci si aspetterebbe, Kettering testimoniò a favore dell’uso del piombo, affermando che le compagnie petrolifere potevano produrre combustibili a base di alcool che avevano i benefici forniti dal piombo, tuttavia i volumi necessari per fornire una società sempre più affamata di carburante non potevano essere soddisfatti. Alice Hamilton dell’Università di Harvard contrastò i sostenitori della benzina al piombo e testimoniò che questo tipo di carburante era pericoloso per le persone e per l’ambiente. Alla fine, il Public Health Service permise alla benzina al piombo di rimanere sul mercato.
Nel 1974, dopo che i rischi ambientali cominciarono a diventare troppo evidenti, l’EPA (Environmental Protection Agency) annunciò una graduale eliminazione del contenuto di piombo nella benzina. Un modo in cui i produttori soddisfacevano questi e altri standard di emissione era l’uso di convertitori catalitici. Le marmitte catalitiche usano una reazione chimica per cambiare le sostanze inquinanti, come il monossido di carbonio e altri idrocarburi nocivi, in anidride carbonica, azoto e acqua. Il piombo tetraetile tenderebbe ad intasare questi convertitori rendendoli inutilizzabili. Così, la benzina senza piombo divenne il combustibile di scelta per qualsiasi auto con un convertitore catalitico.
I requisiti dell’EPA, i meccanismi di controllo delle emissioni sulle auto, e l’avvento di altre alternative che aumentano il numero di ottani segnarono la fine dell’uso diffuso della benzina con piombo. I produttori scoprirono presto che le auto non potevano più gestire un tale carburante; la tolleranza del pubblico per i rischi ambientali e sanitari non l’avrebbe permesso; ed era diventato proibitivo in termini di costi continuare a produrlo. Il 1° gennaio 1996, il Clean Air Act ha completamente vietato l’uso di carburante al piombo per qualsiasi veicolo su strada. Se si è trovati in possesso di benzina al piombo nella propria auto si può essere soggetti a una multa di 10.000 dollari.
Questo non ha completamente eliminato la benzina al piombo. È ancora permesso usarla per veicoli fuoristrada, aerei, auto da corsa, attrezzature agricole e motori marini, negli Stati Uniti.
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Fatti bonus:
- Da quando è stata vietata la benzina al piombo per la maggior parte degli usi negli Stati Uniti, il livello medio di piombo nel sangue degli americani è diminuito di oltre il 75%. Questo è particolarmente significativo perché gli effetti negativi del piombo quando viene introdotto nel corpo umano sono di vasta portata, estremamente gravi e potenzialmente permanenti. L’emivita del piombo nel corpo è anche piuttosto lunga: settimane nel sangue, mesi nei tessuti molli e anni nelle ossa. Inoltre, a differenza di molti altri veleni, secondo il Centers for Disease Control and Prevention, “Nessun livello di piombo sicuro nel sangue è stato identificato.”
- Nel 1985, l’EPA ha stimato che oltre 5.000 americani morivano ogni anno per malattie cardiache causate da avvelenamento da piombo.
- Nel 1988, un rapporto è stato dato al Congresso dall’Agenzia per le sostanze tossiche e il registro delle malattie sull’avvelenamento da piombo infantile in America. Concludeva che ogni anno dal 1970 al 1987, mentre la graduale eliminazione del piombo nella benzina da parte dell’EPA stava avvenendo, 2 milioni di bambini all’anno avevano i loro livelli di piombo nel sangue ridotti al di sotto dei livelli tossici. Il rapporto ha stimato che, dal 1927-1987, un totale di 68 milioni di bambini hanno avuto un’esposizione tossica al piombo dalla benzina al piombo.
- Siccome il piombo è un metallo pesante naturale, a differenza delle sostanze cancerogene come i pesticidi, gli oli usati e i materiali radioattivi, non si rompe nel tempo. Non si vaporizza o scompare.
- Solo perché sembri sano non significa che non hai alti livelli di piombo nel tuo sangue. Segni e sintomi di solito non si presentano fino a quando l’accumulo di piombo ha raggiunto quantità pericolose. Questi segni e sintomi includono: Pressione alta, declino delle funzioni mentali, dolore, intorpidimento e formicolio delle estremità, debolezza muscolare, mal di testa, dolore addominale, perdita di memoria, disturbi dell’umore, riduzione del numero di spermatozoi, sperma anormale e aborto o parto prematuro nelle donne incinte.
- Il trattamento dell’avvelenamento da piombo consiste nel trattamento dei sintomi e nell’uso dell’acido dimercaptosuccinico, che è un composto organosulfurico, o Dimercaprol, noto anche come anti-Lewisite britannico.
- Il 27 ottobre 2011, il Programma delle Nazioni Unite per l’Ambiente ha annunciato che l’uso globale della benzina al piombo sarebbe stato sradicato entro il 2013. L’uso della benzina con piombo è ancora permesso in 6 nazioni. Queste nazioni sono Afghanistan, Algeria, Iraq, Corea del Nord, Myanmar e Yemen. L’ONU sta assistendo queste nazioni in un’eliminazione graduale del suo uso.