Un nuovo studio calcola i rifiuti generati dall'utilizzo di N95 e suggerisce possibili modi per ridurli.
Dall'inizio della pandemia di Covid-19 lo scorso anno, le mascherine e altri dispositivi di protezione individuale sono diventati essenziali per gli operatori sanitari. Le maschere monouso N95 sono state particolarmente richieste per aiutare a prevenire la diffusione di SARS-CoV-2, il virus che causa Covid-19.
Tutte quelle maschere comportano costi sia finanziari che ambientali. Si stima che la pandemia di Covid-19 generi fino a 7,200 tonnellate di rifiuti sanitari ogni giorno, gran parte dei quali sono mascherine usa e getta. E anche se la pandemia rallenta in alcune parti del mondo, gli operatori sanitari dovrebbero continuare a indossare maschere per la maggior parte del tempo.
Tale bilancio potrebbe essere drasticamente ridotto adottando maschere riutilizzabili, secondo un nuovo studio del MIT che ha calcolato il costo finanziario e ambientale di diversi scenari di utilizzo delle maschere. La decontaminazione delle normali maschere N95 in modo che gli operatori sanitari possano indossarle per più di un giorno riduce i costi e i rifiuti ambientali di almeno il 75%, rispetto all'utilizzo di una nuova maschera per ogni incontro con un paziente.
Si stima che la pandemia di Covid-19 generi fino a 7,200 tonnellate di rifiuti sanitari ogni giorno, gran parte dei quali sono mascherine usa e getta. Credito: foto d'archivio
"Forse non sorprende che gli approcci che incorporano aspetti riutilizzabili abbiano non solo i maggiori risparmi sui costi, ma anche una significativa riduzione degli sprechi", afferma Giovanni Traverso, assistente professore di ingegneria meccanica del MIT, gastroenterologo al Brigham and Women's Hospital, e il autore senior dello studio.
Lo studio ha anche scoperto che le maschere N95 in silicone completamente riutilizzabili potrebbero offrire una riduzione ancora maggiore degli sprechi. Traverso e i suoi colleghi stanno ora lavorando allo sviluppo di tali maschere, che non sono ancora disponibili in commercio.
Jacqueline Chu, un medico del Massachusetts General Hospital, è l'autore principale dello studio, che appare nel British Medical Journal Open.
Riduci e riutilizza
Nelle prime fasi della pandemia di Covid-19, le mascherine N95 scarseggiavano. In molti ospedali, gli operatori sanitari sono stati costretti a indossare una maschera per un giorno intero, invece di passare a una nuova per ogni paziente che vedevano. Successivamente, alcuni ospedali, tra cui MGH e Brigham and Women's Hospital di Boston, hanno iniziato a utilizzare sistemi di decontaminazione che utilizzano vapore di perossido di idrogeno per sterilizzare le maschere. Ciò consente di indossare una maschera per alcuni giorni.
L'anno scorso, Traverso e i suoi colleghi hanno iniziato a sviluppare una maschera N95 riutilizzabile realizzata in gomma siliconica e contenente un filtro N95 che può essere scartato o sterilizzato dopo l'uso. Le mascherine sono progettate in modo da poter essere sterilizzate con calore o candeggina e riutilizzate molte volte.
"La nostra visione era che se avessimo avuto un sistema riutilizzabile, avremmo potuto ridurre i costi", afferma Traverso. “La maggior parte delle mascherine usa e getta ha anche un impatto ambientale significativo e impiegano molto tempo a degradarsi. Durante una pandemia, c'è una priorità per proteggere le persone dal virus, e certamente questa rimane una priorità, ma a lungo termine, dobbiamo recuperare il ritardo e fare la cosa giusta, e considerare fortemente e ridurre al minimo il potenziale impatto negativo sull'ambiente .”
Durante la pandemia, gli ospedali negli Stati Uniti hanno utilizzato diverse strategie di mascherine, in base alla disponibilità di mascherine N95 e all'accesso ai sistemi di decontaminazione. Il team del MIT ha deciso di modellare gli impatti di diversi scenari, che comprendevano modelli di utilizzo prima e durante la pandemia, tra cui: una maschera N95 per incontro con il paziente; una maschera N95 al giorno; riutilizzo delle maschere N95 mediante decontaminazione ultravioletta; riutilizzo delle maschere N95 mediante sterilizzazione con perossido di idrogeno; e una mascherina chirurgica al giorno.
Hanno anche modellato il costo potenziale e gli sprechi generati dalla maschera in silicone riutilizzabile che stanno sviluppando, che potrebbe essere utilizzata con filtri N95 monouso o riutilizzabili.
Secondo la loro analisi, se ogni operatore sanitario negli Stati Uniti utilizzasse una nuova maschera N95 per ogni paziente incontrato durante i primi sei mesi della pandemia, il numero totale di maschere necessarie sarebbe di circa 7.4 miliardi, con un costo di 6.4 dollari miliardi. Ciò porterebbe a 84 milioni di chilogrammi di rifiuti (l'equivalente di 252 Boeing 747).
Hanno anche scoperto che qualsiasi strategia di maschera riutilizzabile porterebbe a una significativa riduzione dei costi e dei rifiuti generati. Se ogni operatore sanitario fosse in grado di riutilizzare le maschere N95 che sono state decontaminate con perossido di idrogeno o luce ultravioletta, i costi scenderebbero da $ 1.4 miliardi a $ 1.7 miliardi in sei mesi e risulterebbero da 13 milioni a 18 milioni di chilogrammi di rifiuti (l'equivalente di 39 a 56 747).
Tali numeri potrebbero potenzialmente essere ulteriormente ridotti con una maschera riutilizzabile in silicone N95, soprattutto se anche i filtri fossero riutilizzabili. I ricercatori hanno stimato che in sei mesi questo tipo di maschera potrebbe ridurre i costi a 831 milioni di dollari e i rifiuti a 1.6 milioni di chilogrammi (circa cinque 747).
"Le maschere sono qui per restare nel prossimo futuro, quindi è fondamentale incorporare la sostenibilità nel loro uso, così come l'uso di altri dispositivi di protezione individuale usa e getta che contribuiscono ai rifiuti sanitari", afferma Chu.
Carico ambientale
I dati utilizzati dai ricercatori per questo studio sono stati raccolti durante i primi sei mesi della pandemia negli Stati Uniti (da fine marzo 2020 a fine settembre 2020). I loro calcoli si basano sul numero totale di operatori sanitari negli Stati Uniti, sul numero di pazienti Covid-19 in quel momento e sulla durata della degenza ospedaliera per paziente, tra gli altri fattori. I loro calcoli non includono alcun dato sull'utilizzo della maschera da parte del pubblico in generale.
"Il nostro focus qui era sugli operatori sanitari, quindi è probabile una sottorappresentazione del costo totale e dell'onere ambientale", osserva Traverso.
Sebbene la vaccinazione abbia contribuito a ridurre la diffusione del Covid-19, Traverso ritiene che gli operatori sanitari continueranno probabilmente a indossare maschere per il prossimo futuro, per proteggere non solo dal Covid-19 ma anche da altre malattie respiratorie come l'influenza.
Lui e altri hanno avviato una società chiamata Biografia verde acqua che ora sta lavorando per perfezionare e testare ulteriormente la propria maschera in silicone riutilizzabile e sviluppando metodi per la sua produzione in serie. Hanno in programma di chiedere l'approvazione normativa per la maschera entro la fine dell'anno. Sebbene i costi e l'impatto ambientale siano fattori importanti da considerare, anche l'efficacia delle maschere deve essere una priorità, afferma Traverso.
"In definitiva, vogliamo che i sistemi ci proteggano, quindi è importante capire se il sistema di decontaminazione sta compromettendo o meno la capacità di filtraggio", afferma. "Qualunque cosa tu stia usando, vuoi assicurarti di usare qualcosa che proteggerà te e gli altri."
Riferimento: “Thinking green: modeling respirator reuse policies to reduce cost and waste” di Jacqueline Chu, Omkar Ghenand, Joy Collins, James Byrne, Adam Wentworth, Peter R. Chai, Farah Dadabhoy, Chin Hur e Giovanni Traverso, 18 luglio 2021, BMJ Aperto.
DOI:
La ricerca è stata finanziata dal MIT Undergraduate Research Opportunities Program, dal National Institutes of Health e dal Dipartimento di ingegneria meccanica del MIT. Altri autori dell'articolo includono Omkar Ghenand, uno studente del MIT; Joy Collins, coordinatrice senior della ricerca clinica presso il Brigham and Women's Hospital ed ex associata tecnica del MIT; James Byrne, radioterapista presso il Brigham and Women's Hospital e affiliato di ricerca presso il Koch Institute for Integrative Cancer Research del MIT; Adam Wentworth, ingegnere ricercatore al Brigham and Women's Hospital e ricercatore affiliato al Koch Institute; Peter Chai, medico di medicina d'urgenza al Brigham and Women's Hospital; Farah Dadabhoy, un'affiliata di ricerca del MIT; e Chin Hur, professore di medicina ed epidemiologia alla Columbia University.
