Sostenibilità
La sicurezza antincendio è più cruciale che mai – Cosa stiamo facendo al riguardo?
Aggiungi Securities.io alle tue fonti preferite su Google
Ritardanti di fiamma per ridurre i rischi di incendio
Con gli incendi boschivi che attualmente stanno bruciando interi quartieri a Los Angeles, o più recentemente alle Hawaii, è chiaro perché qualsiasi tecnologia che aiuti a prevenire o rallentare il fuoco debba essere perseguita.
Ci sono molti angoli da cui potremmo affrontare questo problema. Dall’uso migliore dei dati a diversi materiali da costruzione, o a una diversa gestione dell’acqua e delle aree forestali.
Tuttavia, continueremo a utilizzare molti materiali infiammabili nella nostra vita quotidiana, semplicemente perché troppi prodotti utili risultano infiammabili.
Un’altra possibilità è l’uso di ritardanti di fiamma, sostanze chimiche che riducono i rischi di accensione e la velocità con cui un incendio sfugge al controllo. Questo può fare una differenza radicale, poiché un fuoco più lento sarà più probabile da estinguere presto o darà più tempo ai vigili del fuoco per arrivare con l’attrezzatura giusta.
Un problema è che molti ritardanti di fiamma sono in parte tossici, rendendoli poco pratici per molte applicazioni. Un esempio è qualsiasi cosa che tocchi frequentemente la pelle umana, come il tessuto di cotone. Questo potrebbe cambiare grazie alla scoperta di otto ricercatori della Texas A&M University, che hanno sviluppato un nuovo ritardante di fiamma a passo unico per i tessuti di cotone.
Hanno recentemente pubblicato i loro risultati su ACS Applied Polymer Materials, con il titolo “Evaporation Induced Flame Retardant Polyelectrolyte Complex for Cotton1”.
Perché il cotone?
Il cotone è il tessuto più usato al mondo, grazie alle sue eccellenti proprietà per realizzare tessuti morbidi, confortevoli e traspiranti. È usato nell’abbigliamento e nell’arredamento ed è un importante contributore ai materiali infiammabili nelle case (divani, armadi, asciugamani, tovaglie, ecc.), inclusi quelli in prossimità di fonti di incendio (zone cucina, candele, sigarette, ecc.).
È composto principalmente da α-cellulosa, un materiale estremamente infiammabile. Questo fa sì che qualsiasi cosa fatta di cotone bruci molto rapidamente e completamente.
Un altro motivo per concentrarsi sul cotone è che aprirebbe immediatamente un mercato enorme per qualsiasi innovazione rivolta a questo materiale. E potrebbe probabilmente essere esteso ad altri materiali in seguito.
Come funzionano i ritardanti di fiamma
La maggior parte dei ritardanti di fiamma per cotone storicamente usati erano composti alogenati, ora eliminati a causa della loro tossicità per gli esseri umani. Molecole alternative sono state esplorate dall’industria chimica per molti anni, includendo chimiche a base di fosforo, azoto, silicio e boro.
Il problema finora nel trovare una buona sostituzione è stato il costo. Questi composti alternativi richiedono trattamenti in più fasi, il che comporta costi maggiori.
Il modo in cui i ritardanti di fiamma funzionano è creando uno strato di carbonizzazione sopra il materiale quando brucia, che blocca l’espansione del fuoco. Il più comune è combinare una fonte acida e una fonte di carbonio.
A volte, viene aggiunto un “agente espandente”, che si decompone dal calore in gas non infiammabili che diluiscono i gas infiammabili e indeboliscono le fiamme.
Ritardante di fiamma a passo unico
I ricercatori hanno esaminato una classe di sostanze chimiche chiamate polielettroliti: polietilentimina (PEI) come agente espandente e fosfato esametafosfato (PSP) come fonte acida. Nel caso del cotone, il materiale infiammabile stesso è la fonte di carbonio.
Questa miscela è non tossica e sarebbe ideale per la produzione di massa su tutti i tessuti di cotone. Ma finora, solo processi a 2 passi per applicare e legare i polielettroliti al cotone erano noti.
I ricercatori hanno scoperto che potevano usare l’ammoniaca (NH3) come base volatile per legare PEI e PSP al cotone quando l’ammoniaca evapora. Hanno scoperto che potevano applicare l’intera miscela al cotone ed evaporare l’ammoniaca in un solo passo.
Trovare il metodo giusto
Sono stati esplorati vari rapporti PEI-PSP per trovare la composizione ottimale per ridurre l’infiammabilità del cotone.
Le fibre di cotone risultanti sono state esaminate al microscopio elettronico (Scanning Electron Microscope – SEM), permettendoci di misurare l’assorbimento del ritardante di fiamma da parte delle fibre di cotone.
Un altro fattore misurato è stata la durabilità del trattamento contro il risciacquo. Poiché i tessuti di cotone sono probabilmente puliti frequentemente, qualsiasi ritardante di fiamma che non resista all’esposizione all’acqua e al risciacquo avrà poca utilità in condizioni reali.
“Questa tecnologia può essere ottimizzata per ritardare rapidamente, facilmente e in sicurezza molti materiali infiammabili, offrendo una vasta protezione nella vita quotidiana, risparmiando denaro e vite della popolazione generale.”
Maya D. Montemayor – Studente laureato nel Dipartimento di Chimica alla Texas A&M.
Per alcuni dei rapporti usati, il materiale si lava parzialmente al primo risciacquo, ma poi il resto del ritardante di fiamma correttamente legato rimane attaccato alle fibre di cotone.
Infiammabilità fortemente ridotta
Il cotone trattato rilascia molto meno calore rispetto al cotone non trattato (puro) quando misurato in energia per grammo di cotone (W/g). Anche la temperatura della combustione è stata abbassata.
Durante un test chiamato “flame verticale”, i ricercatori hanno anche osservato che l’acido nella miscela era responsabile del legame al cotone, proteggendo il ritardante di fiamma dal lavaggio quando il tessuto veniva risciacquato.
Guardare al futuro
Questi risultati iniziali sono importanti per l’industria del cotone e per le aziende produttrici di ritardanti di fiamma, poiché potrebbero aprire la strada a un trattamento più economico e più semplice per tutti i prodotti di cotone.
I ricercatori stanno ora valutando con partner industriali come questo processo possa essere esteso oltre il cotone a qualsiasi materiale ricco di carbonio, come legno, tessuti, schiume e altri tessuti.
“Questa ricerca all’avanguardia offre alla Texas A&M il riconoscimento come uno dei leader di questa tecnologia e l’opportunità di ulteriori sviluppi con aziende esterne.
TEES sta concedendo in licenza questa e tecnologie simili a aziende per varie applicazioni.”
Dott. Jaime Grunlan,- Professore Leland T. Jordan ’29 Chair nel Dipartimento di Ingegneria Meccanica J. Mike Walker ’66 alla Texas A&M.
Cosa altro si può fare contro i rischi di incendio
Nuove tecnologie per un migliore controllo del fuoco possono essere sviluppate da molti angoli. Per esempio, ecco alcune che abbiamo trattato in precedenza:
- Previsioni AI: Immagini satellitari e previsioni meteorologiche accurate possono essere usate per prevedere meglio il rischio di incendi boschivi, la loro gravità e come contenerli.
- Sistemi di gestione forestale: Strumenti di gestione forestale più tracciabili possono aiutare a prevedere meglio la salute delle foreste, la produttività e come curarle al meglio. Ciò può, a sua volta, ridurre la quantità di legno morto e altri pericoli di incendio.
- Costruzione in legno massiccio: Potrebbe sembrare strano che la costruzione in legno possa aiutare a ridurre i rischi di incendio. Ma il legno massiccio è una nuova tecnologia che aggrega il legno in travi tanto forti quanto l’acciaio e lo rende anche resistente al fuoco, grazie alla sua estrema densità. Il legno massiccio forma naturalmente lo strato di carbonizzazione che i ritardanti di fiamma usano per limitare l’infiammabilità. Possiamo immaginare che i ritardanti PEI‑PSP possano migliorarlo ulteriormente.
- Idrogeli attivati dal calore: Per fermare la propagazione degli incendi boschivi, nuovi idrogeli potrebbero essere usati al posto della schiuma più comune, trattenendo l’acqua il doppio del tempo. Questo può fare una differenza enorme nella protezione delle case davanti agli incendi boschivi.
- Droni: I droni antincendio potrebbero essere uno strumento aggiuntivo nell’arsenale dei vigili del fuoco, in grado di andare dove sarebbe troppo pericoloso per gli uomini. Puoi leggere di più su un’azienda che produce tali droni, Textron, in “Le migliori aziende di droni del 2025 che guidano la rivoluzione aerea”.
Investire nei ritardanti di fiamma
I ritardanti di fiamma sono un prodotto spesso ignorato, ma molto importante dell’industria chimica che salva innumerevoli vite quotidianamente.
È una delle tante sostanze chimiche speciali della vita moderna, che costituisce un mercato da 8,63 miliardi di dollari nel 2022 e si prevede cresca del 7,1 % CAGR fino al 2030.
Fonte: Grand View Research
Puoi investire in società legate all’industria chimica tramite molti broker, e qui su securities.io trovi le nostre raccomandazioni per i migliori broker negli Stati Uniti, Canada, Australia, Regno Unito, e molti altri paesi.
Se non sei interessato a scegliere società specifiche, puoi anche considerare ETF come iShares STOXX Europe 600 Chemicals UCITS ETF (EXV7) o il Fidelity Select Chemicals Portfolio (FSCHX) che forniranno un’esposizione più diversificata per capitalizzare sull’industria chimica.
Azienda di ritardanti di fiamma
ICL Grafico dei prezzi
ICL è una società chimica globale con sede in Israele, con una forte posizione nei ritardanti di fiamma, in particolare una posizione #1 nelle soluzioni per l’elettronica, inclusi veicoli elettrici e AI, e nella costruzione, usando bromuro o fosforo.
È anche attiva nei fertilizzanti, soprattutto fosfato e potassio, così come fosfato per prodotti industriali come i materiali per batterie.
Fonte: ICL
L’azienda è complessivamente un leader nei settori in cui opera, con una quota di mercato del 33 % nei prodotti industriali e del 20 % nelle soluzioni di fosfato. Complessivamente, le sue vendite sono diversificate in tutto il mondo.
La parte più grande dell’EBITDA dell’azienda proviene dalle vendite di potassio e soluzioni di fosfato.
Fonte: ICL
Il ritardante di fiamma è solo una parte dell’attività dell’azienda, e sta anche investendo attivamente in nuove tecnologie. Finanziando in particolare startup e conducendo la propria R&D in fertilizzanti di nuova generazione, includendo:
- Fissazione fotocatalitica dell’azoto in prossimità della pianta.
- Produzione elettrochimica in azienda di ammoniaca o nitrati.
- Biostimolanti per migliorare la biodisponibilità dei fertilizzanti.
- Miglioramento della disponibilità di fosforo tramite estratti vegetali, microrganismi (PSB – Batteri Solubilizzanti il Fosforo) e sostanze chimiche.
Come produttore a basso costo di bromuro e potassio, l’azienda è ben posizionata per gestire anche prezzi bassi dei fertilizzanti, puntando su soluzioni innovative per creare crescita in futuro.
Potrebbe anche beneficiare di una crescente domanda di ritardanti di fiamma, anche prima che trattamenti a passo unico come quello discusso in questo articolo arrivino sul mercato.
Riferimento allo studio:
1. Montemayor, M. D., Rodriguez-Melendez, D., Smith, D. L., Vest, N. A., Palen, B., Chang, E., Moran, A. V., & Grunlan, J. C. (2024). Evaporation induced flame retardant polyelectrolyte complex for cotton. ACS Applied Polymer Materials. https://doi.org/10.1021/acsapm.4c02937
