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“Non sono gli aromi, ma il surriscaldamento del dispositivo”. È questa, in sintesi, la critica che Roberto Sussman rivolge a uno studio pubblicato lo scorso febbraio su Chemical Research in Toxicology, secondo il quale alcune sostanze aromatizzanti per sigarette elettroniche, soprattutto i terpeni, aumenterebbero sensibilmente la produzione di composti carbonilici tossici come formaldeide e acroleina. La ricerca, intitolata “Flavoring Compound Chemical Class and Vaping Conditions Determine Toxic Carbonyl Emissions from E-Cigarettes” e firmata come prima autrice da Elham Fazeli del Desert Research Institute di Reno in Nevada, conclude che gli aromi, insieme alla loro concentrazione, al rapporto tra glicole propilenico e glicerina vegetale e alla potenza del dispositivo, influenzano in modo significativo le emissioni di sostanze potenzialmente nocive.

Lo studio ha avuto una notevole risonanza sui media ma secondo Sussman, fisico dell’Università Nazionale Autonoma del Messico e da anni impegnato nello studio delle emissioni delle sigarette elettroniche, le sue conclusioni non sono supportate dal disegno sperimentale. Nel suo commento, accettato per la pubblicazione, egli sostiene infatti che gli autori abbiano condotto gli esperimenti in condizioni del tutto irrealistiche, tali da provocare un forte surriscaldamento della resistenza e, di conseguenza, un aumento delle aldeidi indipendentemente dalla presenza degli aromi.
La prima obiezione riguarda il dispositivo impiegato. I ricercatori hanno utilizzato una Reuleaux RX200 con coil da 0,15 ohm, alimentata a 50 e 90 watt e sottoposta a un flusso d’aria di appena 1,5 litri al minuto. Per Sussman si tratta di una configurazione che non rappresenta il mercato attuale, oggi dominato da pod e dispositivi a bassa potenza. Ma il punto più importante è un altro: una coil sub ohm utilizzata a potenze così elevate viene normalmente svapata con inalazioni profonde (direct to lung), caratterizzate da flussi d’aria molto superiori, indispensabili per raffreddare la resistenza. Utilizzare invece un flusso di appena 1,5 litri al minuto significa, a suo giudizio, creare artificialmente le condizioni ideali per il surriscaldamento.
Secondo il ricercatore messicano, infatti, la combinazione di elevata potenza e scarso raffreddamento porta rapidamente la temperatura della coil oltre il punto di ebollizione del liquido. Si entra così in un regime di surriscaldamento nel quale la degradazione termica di glicole propilenico e glicerina vegetale produce quantità crescenti di aldeidi. È questo il nodo centrale della critica: in tali condizioni, osserva Sussman, è impossibile stabilire quale parte delle emissioni sia effettivamente dovuta agli aromi e quale, invece, sia semplicemente il risultato delle temperature eccessive raggiunte dalla resistenza. Per questo motivo, definire gli aromi come principali responsabili dell’aumento delle aldeidi sarebbe, secondo lui, metodologicamente scorretto.
A sostegno della sua tesi, Sussman richiama una serie di prove sperimentali condotte nel proprio laboratorio. I test mostrano che una coil da 0,15 ohm alimentata con una miscela 50/50 di Pg e Vg lavora in condizioni termiche stabili fino a circa 30 watt. Superata questa soglia, la produzione di aldeidi aumenta in modo esponenziale. Lo stesso dispositivo potrebbe continuare a funzionare a 50 watt senza entrare nel regime di surriscaldamento soltanto aumentando il flusso d’aria fino a circa 10 litri al minuto, un valore compatibile con l’inalazione diretta tipica dei dispositivi sub-ohm. A 90 watt, invece, secondo i dati citati nel commento, il surriscaldamento sarebbe inevitabile anche con un flusso d’aria elevato.

Sussman contesta anche il criterio utilizzato dagli autori per escludere la presenza del cosiddetto dry puff. Nel lavoro si afferma che il cotone è stato mantenuto costantemente impregnato di liquido e che sono state adottate tutte le precauzioni per evitare tiri a secco. Ma, osserva il ricercatore, il surriscaldamento inizia ben prima dell’esaurimento del liquido. In una prima fase si verifica la cosiddetta ebollizione nucleata, cioè la formazione di numerose bolle di vapore sulla superficie della coil. Se il calore continua ad aumentare, le bolle finiscono per unirsi formando uno strato continuo di vapore che separa il liquido dalla resistenza: è il fenomeno noto come film boiling. A quel punto la coil non viene più raffreddata efficacemente dal liquido, la sua temperatura cresce rapidamente e aumenta anche la degradazione termica di glicole e glicerina, con conseguente formazione di aldeidi e altri sottoprodotti. In altre parole, secondo Sussman, l’assenza di un vero e proprio dry hit non significa che il dispositivo stia funzionando in condizioni realistiche.
Il commento richiama anche altri studi nei quali il cotone delle resistenze mostra segni di imbrunimento pur in presenza di liquido, interpretati come indicativi dell’avvio di processi di pirolisi. Secondo Sussman, se gli aerosol prodotti nello studio fossero stati valutati da utilizzatori esperti, questi avrebbero con ogni probabilità percepito un marcato deterioramento del sapore, uno dei segnali che normalmente precedono il tiro a secco e induce gli svapatori a interrompere immediatamente l’inalazione. La conclusione del fisico è dunque che lo studio di Fazeli e colleghi descrive ciò che accade in condizioni sperimentali estreme, ma non ciò che avviene durante il normale utilizzo delle sigarette elettroniche. Per questo motivo ritiene che attribuire agli aromi un ruolo determinante nella formazione delle aldeidi senza aver separato il loro effetto da quello del surriscaldamento, rischi di portare a conclusioni fuorvianti sul profilo di rischio dei prodotti da svapo.



