Perché le strade nuove hanno quel caratteristico odore di asfalto: la chimica del bitume e il calore

Uno dei segnali più forti che notiamo quando è in atto una pavimentazione stradale, oltre a deviazioni e attrezzi da cantiere, è un odore forte e pungente che si diffonde nell’aria, così tipico che molti lo associano immediatamente ai lavori stradali. L’olezzo caratteristico dell’asfalto nasce dalle emissioni di composti organici volatili (VOC) rilasciati dal bitume, il residuo viscoso della raffinazione del petrolio usato come legante nelle strade (da non confondere con l’asfalto vero e proprio, ovvero la miscela finita di bitume e aggregati come sabbia o ghiaia). In particolare, durante le fasi di produzione di queste sostanze si liberano miscele complesse di idrocarburi leggeri e gas pungenti (come l’acido solfidrico H₂S). Queste molecole, per via della loro volatilità e delle alte temperature utilizzate nei processi, tendono a passare in fretta alla fase gassosa, raggiungendo così le nostre narici che le associano al tipico odore che conosciamo. Completato l’asfalto finale, a temperatura ambiente le emissioni sono minime, ma con il calore possono aumentare: per questo in estate, anche a strada ultimata, l’emissione dei VOC può continuare un po' più a lungo del normale. Se per noi l'odore di asfalto nuovo può essere un semplice fastidio olfattivo, per i lavoratori dell'asfalto, possono provocare irritazioni a occhi e naso: inoltre alcuni di questi composti volatili sono classificati come possibili e probabili cancerogeni per l'uomo dall'International Agency for Reaserch on Cancer (IARC), proprio per i contesti occupazionali e le lunghe esposizioni.

Cos’è il bitume, composizione chimica

Il bitume è il residuo pesante della distillazione del petrolio. A temperatura ambiente, è un materiale solido o molto viscoso che, una volta riscaldato, forma un liquido denso con caratteristiche ottimali per l’asfaltatura finale delle strade. Chimicamente è una miscela estremamente complessa: contiene in prevalenza idrocarburi, sia alifatici che aromatici (IPA – idrocarburi policiclici aromatici) ma pure altre sostanze contenenti elementi come azoto, ossigeno e zolfo. Queste classi di molecole costituiscono il legante e conferiscono elasticità all’asfalto, ma includono anche specie volatili potenzialmente odorose.

Quando il bitume viene riscaldato (sopra i 100 °C) parte dei suoi componenti più leggeri evapora, generando l’odore che abbiamo presente. Secondo studi sulle emissioni del bitume riscaldato, tra i composti organici volatili identificati nelle emissioni di asfalto troviamo di nuovo idrocarburi e altre molecole tra cui l’acido solfidrico (H₂S), un gas incolore dall’odore caratteristico di “uovo marcio”.  Questa miscela di sostanze è il motivo per cui il fumo d’asfalto ha un odore così distintivo per le nostre narici.

Effetti sulla salute

I vapori d’asfalto contengono composti chimici potenzialmente dannosi, soprattutto in ambito occupazionale. In particolare, sono riportati effetti acuti come irritazione di occhi, pelle e vie respiratorie nei lavoratori esposti. Oltre alla complessa miscela di idrocarburi, aldeidi e IPA, in alcuni contesti di produzione e lavorazione possono essere rilevate anche sostanze come il benzene, un composto aromatico classificato come cancerogeno per l’uomo. Inoltre, secondo la classificazione IARC molti composti aromatici presenti nel bitume sono classificati nella classe 2A o 2B, rispettivamente probabili e possibili cancerogeni per l'uomo, in particolare in ambito occupazionale e per esposizioni prolungate. Nel primo caso (Gruppo 2A, probabilmente cancerogeni per l'uomo), significa che ci sono prove limitate di cancerogenicità nell'uomo, ma sufficienti negli animali; il gruppo 2B (possibilmente cancerogeni per l'uomo) comprende invece composti per cui esistono prove limitate di cancerogenicità nell'uomo e meno che sufficienti negli animali.

Anche l’H₂S può rappresentare un rischio per la salute, ma sempre e soprattutto per chi lavora in questo ambito. Sia per gli IPA che per l'acido solfidrico, infatti, le concentrazioni all'aperto rimangono tipicamente molto basse, per cui l’odore dell’asfalto è perlopiù un fastidio olfattivo per la popolazione piuttosto che un pericolo acuto. Ciò non vale per gli operai dell’asfalto, i quali devono adottare misure precauzionali (ventilazione, protezioni individuali, ecc.) per minimizzare l’esposizione a queste sostanze.

Il ruolo del calore e odore estivo

La temperatura è il fattore chiave che favorisce la formazione dell’odore dell’asfalto. Già nella produzione dell’asfalto a caldo (tipicamente tra 140 °C e 180 °C) si liberano ampie frazioni di VOC, ma se si raggiungono temperature vicine ai 200 °C, il numero di queste molecole rilasciate in aria aumenta notevolmente. Non solo, anche una volta steso l’asfalto (per intenderci, quando gli operai se ne vanno e rimane lo strato “fresco” nero/lucido e un po’ morbido di strada nuova di zecca) questo processo può continuare, in particolare d’estate. Con il sole estivo, un manto stradale esposto può raggiungere anche temperature superficiali di 60–70 °C, subendo sufficiente riscaldamento per far evaporare frazioni volatili del bitume appena posato.

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