Misurare il fratello mortale dell'etanolo

Il metanolo viene talvolta definito il fratello mortale dell'etanolo. Mentre quest'ultimo è la sostanza inebriante contenuta nel vino, nella birra e nei liquori, il primo è una sostanza chimica che viene scomposta nel corpo umano in sostanze altamente tossiche. Anche una quantità relativamente bassa di metanolo può portare alla cecità o alla morte se non trattata.

Le bevande alcoliche contaminate da metanolo sono una causa frequente di avvelenamento, soprattutto nei Paesi in via di sviluppo e di recente industrializzazione. Questo perché durante la fermentazione alcolica vengono prodotte anche piccole quantità di metanolo. Quando le bevande alcoliche vengono distillate in modo non professionale nei cortili, quantità rilevanti di metanolo possono finire nel liquore. Un'altra causa di avvelenamento è rappresentata dalle bevande addizionate con liquido per tergicristalli o altri liquidi contenenti metanolo.

Analisi delle bevande e test del respiro

Finora il metanolo poteva essere distinto dall'etanolo solo in un laboratorio di analisi chimica. Inoltre, per diagnosticare l'avvelenamento da metanolo negli ospedali sono necessarie apparecchiature relativamente grandi e costose. "Nei Paesi di recente industrializzazione e in quelli in via di sviluppo, dove l'avvelenamento da metanolo è più frequente, tali apparecchiature spesso non sono disponibili", spiega Andreas Güntner, capogruppo del Laboratorio di tecnologia delle particelle dell'ETH's Sotiris Pratsinis e ricercatore presso l'Ospedale universitario di Zurigo.

Lui e i suoi colleghi hanno ora sviluppato un dispositivo portatile ed economico basato su un piccolo sensore di ossido metallico. Questo può essere utilizzato per "sniffare" vapori di metanolo ed etanolo su una bevanda entro due minuti, al fine di rilevare l'alcol adulterato. Il dispositivo può anche rilevare l'avvelenamento da metanolo analizzando il respiro del paziente. In un reparto di emergenza, questo aiuta ad avviare immediatamente le giuste contromisure.

Metanolo separato dall'etanolo

Era già possibile misurare i vapori di alcol con sensori a ossido metallico. Tuttavia, non era possibile distinguere tra diversi alcoli, come etanolo e metanolo. "Anche i test dell'alito utilizzati dalla polizia misurano solo l'etanolo, anche se, a seconda del dispositivo, riconoscono erroneamente il metanolo come etanolo", spiega Jan van den Broek, primo autore dello studio e dottorando dell'ETH.

Da un lato, gli scienziati dell'ETH hanno sviluppato un sensore di alcol altamente sensibile fatto di nanoparticelle di ossido di stagno mescolate con palladio. Dall'altro, hanno utilizzato un trucco per distinguere tra metanolo ed etanolo: I campioni non vanno direttamente sul sensore, ma i due alcoli vengono separati l'uno dall'altro in un tubo posto di fronte ad esso. Il tubo è riempito con un polimero poroso attraverso il quale viene aspirata l'aria da analizzare con una piccola pompa. Il metanolo passa attraverso il tubo polimerico più velocemente dell'etanolo a causa delle sue dimensioni molecolari più piccole.

Il dispositivo di misurazione si è dimostrato estremamente sensibile. Nei test di laboratorio ha riconosciuto anche le minime impurità di metanolo nelle bevande alcoliche, fino al limite inferiore dei valori limite consentiti dalla legge. Gli scienziati hanno anche analizzato i campioni di respiro di una persona che aveva precedentemente bevuto rum, aggiungendo successivamente una piccola quantità di metanolo al campione di respiro a scopo di test.

Brevetto in iscrizione

I ricercatori hanno richiesto un brevetto per il metodo di misurazione. Ora stanno lavorando per integrare la tecnologia in un dispositivo che possa essere utilizzato nella pratica. "Poiché la tecnologia è poco costosa, è adatta anche ai Paesi in via di sviluppo. È anche facile da usare e può essere applicata da persone che non hanno una formazione di laboratorio, per esempio dalle autorità e dai turisti", dice Güntner. È interessante anche per il controllo di qualità nelle distillerie".

Il metanolo non svolge solo un ruolo legato alle bevande alcoliche, ma è anche un importante prodotto chimico industriale che potrebbe diventare ancora più importante: Il metanolo viene discusso come possibile fonte energetica del futuro: le celle a combustibile a metanolo possono essere utilizzate per alimentare i veicoli. Un'altra possibile applicazione potrebbero essere i sensori di allarme per rilevare le perdite nei serbatoi.

Lo studio fa parte del progetto faro pagina esternaEsalomia di Zurigo da Hochschulmedizin Zürich.