ArteControl Consulting - Tutela e conservazione dei Beni Culturali e Civili - Lotta integrata antitarlo

Area Tecnologica | Disinfestazione Anossica

“Olympo Etere” per il trattamento antitarlo. 
Nuove frontiere nella disinfestazione anossica


Abstract

La disinfestazione anossica mira a debellare gli insetti infestanti un manufatto, mediante la creazione di un’atmosfera circoscritta, modificata e controllata, nella fattispecie con un contenuto di ossigeno inferiore allo 0,2%. Il sistema Olympo Etere, sviluppato da Olympo System Antitarlo, prevede il raggiungimento di questo obiettivo grazie a un innovativo sistema misto che integra l’utilizzo di appositi generatori di azoto, con l’inserimento di assorbitori di ossigeno in opportuna quantità. La mortalità dei tarli è assicurata, in quanto, la mancanza di ossigeno li obbliga, per adattare il metabolismo alle nuove condizioni atmosferiche, ad aprire gli spiracoli, organi che regolano la traspirazione interna e ad accelerare il ritmo della respirazione, sino ad abbatterli per disidratazione.
Altro importante scopo della tecnologia Olympo Etere è, oltre quello di debellare gli infestanti in tutte le forme di sviluppo biologico - uovo, larva, pupa, adulto -, anche quello di evitare al massimo le alterazioni chimico-fisiche e lo stress microclimatico a cui sottoporre il manufatto nel corso del trattamento. Per questo, si prevede l’utilizzo di un’apposita cabina microclimatica che mantiene costante la temperatura durante tutto il trattamento e l’allestimento di opportune strutture di sostegno che impediscano il contatto tra l’oggetto trattato e le pareti della bolla di disinfestazione e preservino l’integrità e il pregio dei manufatti più fragili. 

Introduzione

Olympo System Antitarlo ha messo a punto la metodologia “Olympo Etere”, che rappresenta il sistema misto per disinfestazione in atmosfera modificata e controllata più avanzato attualmente disponibile in grado di agire su tutte le forme di sviluppo biologico del patogeno – uovo, larva, pupa, adulto.
Il trattamento per anossia, atto a debellare gli insetti infestanti un manufatto, si basa sul principio di sostituzione dell’ossigeno con l’azoto (gas inerte), per ridurre la percentuale di ossigeno a 0,3-0,1% e mantenerla tale, all’interno di bolle/ camere di lavoro costruite con film impermeabile all’atmosfera esterna e termosaldato, con lo scopo di creare ambienti confinati e controllati entro cui sottoporre al processo anossico i manufatti da disinfestare. 

Quando si priva l’insetto di ossigeno, la sua attività metabolica subisce dei cambiamenti per adattarsi alle nuove condizioni atmosferiche e il suo meccanismo di traspirazione subisce una accelerazione, rilasciando i liquidi interni attraverso gli spiracoli; questi, essendo anche regolatori della respirazione, oltre che delle perdite d’acqua, restano costantemente aperti, portando l’insetto alla disidratazione e, quindi, alla morte.

Il trattamento antitarlo in anossia Olympo Etere si avvale di specifici generatori di azoto che, tramite opportune regolazioni termo-igrometriche, consentono di adattare il processo anossico alle differenti situazioni, per assicurare il migliore risultato nel minor tempo possibile e nel rispetto assoluto dell’integrità dei manufatti. Una delle innovazioni riguardanti questo sistema, è quello di poter effettuare collegamenti “one-to-many”, con la possibilità, sia di collegare più di un generatore di azoto ad un’unica bolla ermeticamente sigillata, di cui si andrà a modificare un considerevole volume di atmosfera, per immettere un maggior flusso di azoto, a parità di tempo, e, conseguentemente, ridurre notevolmente le tempistiche necessarie a raggiungere la soglia minima di ossigeno dello 0,2% all’interno della bolla, sia per poter associare a un singolo generatore di azoto, adeguatamente potente, più bolle di disinfestazione collegate tra loro, affinché si possa controllare in maniera più efficace il procedimento di ogni singolo manufatto o gruppo di manufatti da disinfestare. 

Fig.1 | Meccanismo apertura spiracoli. Tratto da: Selwitz, Maekawa Inert Gases in the Control of Museum Insect Pests - cap 1 “Research in conservation” - The Getty Conservation Institute (1998).

Materiali e metodi 

Olympo Etere, tramite un sistema misto in due stadi, integra la sostituzione dell’ossigeno con azoto, ottenuta tramite l’apposito generatore di azoto, con l’inserimento di assorbitori di ossigeno in opportuna quantità. Innanzi tutto, i manufatti vengono collocati – con le opportune precauzioni - e racchiusi all’interno di “bolle”, ovvero spazi confinati all’interno dei quali si creerà un’atmosfera modificata con un contenuto di ossigeno inferiore a 0,3-0,1%, e isolati tramite chiusura emetica, effettuata con apposite pinze termosaldatrici. L’involucro deve essere costituito da un film plastico multistrato con basso indice di permeabilità all’ossigeno. 
Durante la prima fase, viene utilizzato un macchinario in grado di “purificare” l’aria dall’ossigeno componente (21%) e immettere, all’interno della bolla, il flusso indirettamente arricchito di azoto, e che permette/consente, tramite numerose regolazioni manuali, di attuare opportune/adeguate modifiche dei parametri dell’atmosfera interna alla bolla, quali temperatura e umidità relativa, e, quindi, di adattare il processo anossico alle differenti e specifiche situazioni, per assicurare il miglior risultato, non solo nel minor tempo possibile, ma anche, e soprattutto, nel rispetto assoluto per l’integrità dei manufatti trattati.
Grazie a questa tecnologia, è possibile, non solo attuare l’umidificazione interna dell’aria all’interno delle bolle anossiche, regolata al tasso costante del 50-60%, ma anche e soprattutto, la compensazione termo-igrometrica, in caso di significativi scostamenti dei valori di umidità e temperatura negli ambiti conservativi d’origine, per evitare stress termo-igrometrici ai manufatti, in particolare per oggetti di particolare manifattura (es. lavorazione ad intarsio) e di elevato pregio.

Raggiunta una percentuale di ossigeno pari, o inferiore allo 0,2%, si scollega il sistema di immissione di azoto all’interno della/e bolla/e, composto da uno o più generatori, a seconda della modalità più idonea allo scopo, e ha inizio la seconda fase, in cui vengono utilizzati gli assorbitori di ossigeno per assorbire/sottrarre all’ambiente circoscritto, sia eventuali residui di ossigeno rilasciati dalle porosità dei manufatti lignei e cartacei, sia l’eventuale ossigeno permeato attraverso la membrana esterna. In questo modo, si può evitare un successivo, e indesiderato, innalzamento della concentrazione di ossigeno nella bolla anossica. 
I valori dei parametri ambientali, temperatura e umidità relativa, e ossimetrici all’interno della bolla di disinfestazione vengono costantemente monitorati e registrati attraverso un sistema computerizzato di datalogger, in quanto, i valori e le oscillazioni di temperatura, umidità, concentrazione di ossigeno influiscono profondamente sul tempo del trattamento anossico, per assicurarne una buona riuscita.

Fig.2 | Datalogger per monitoraggio di temperatura e umidità all’interno della bolla anossica.
Foto di Giuseppe Balzano - Centro Antitarlo

Miglioramenti esclusivi sugli impianti tecnologici 

L’efficacia del trattamento dipende da diversi fattori: temperatura, umidità relativa, concentrazione di ossigeno e tempo di esposizione. Le condizioni microclimatiche ottimali per ottenere il sicuro abbattimento di ogni stadio biologico dei tarli– uova, larve, pupe, adulti- in 30 giorni sono di circa 25° di temperatura costante – meglio se maggiore – e del 55-60% di umidità relativa.  Con il diminuire della temperatura occorre allungare proporzionalmente i tempi di esposizione.
L’azoto, prima di essere immesso nella bolla per ridurre la concentrazione di ossigeno, passa attraverso apposite apparecchiature che ne regolano l’umidità e la temperatura, ma, mentre l’umidità rimane racchiusa all’interno del film plastico multistrato, il calore del flusso, durante il tempo di posa, tende naturalmente a disperdersi, soprattutto se la temperatura esterna è notevolmente più bassa. Per questo, il sistema Olympo Etere prevede, all’occorrenza, l’utilizzo di una cabina di acclimatazione per mantenere costante la temperatura ottimale durante tutto il tempo del trattamento, affinché non vi siano oscillazioni che possano compromettere l buona riuscita del trattamento stesso.
Nei casi in cui, al momento dell’avvio del processo anossico, la temperatura risulti inferiore a quella indicata e, in ogni caso, sempre, nell’arco di tempo che corre da ottobre a tutto aprile, viene previsto, per maggiore sicurezza, l’allestimento di una cabina di acclimatazione composta da elementi modulari tubolari in alluminio e costruita attorno alla bolla anossica sigillata, contenente i manufatti da disinfestare.

Allestita la struttura della cabina termica, dopo aver sigillato la bolla costituita dal film multistrato, utilizzando la pinza termosaldatrice, l’intero sistema viene coperto con dei teli coibentanti per evitare la dispersione di calore; a questo punto la cabina termica viene messa in funzione, per portare l’atmosfera racchiusa all’interno della bolla a una temperatura ottimale e poter dare inizio al processo anossico. L’apparecchiatura compatta di riscaldamento, dotata di regolatore termico automatico che la mette in funzione quando la temperatura scende al di sotto di 25° e la arresta quando si raggiungono i 28°, verrà lasciata collegata alla cabina per tutto il periodo del trattamento anossico.



Fig. 3a | Allestimento cabina termica, all’interno della Chiesa di San Castrese (RM), prima di termo-sigillare la bolla contenuta al suo interno. Foto di Giuseppe Balzano - Centro Antitarlo

L’apparecchiatura compatta di riscaldamento, dotata di regolatore termico automatico che la mette in funzione quando la temperatura scende al di sotto di 25° e la arresta quando si raggiungono i 28°, verrà lasciata collegata alla cabina per tutto il periodo del trattamento anossico.
Alcuni manufatti e reperti zoologici particolarmente delicati e fragili richiedono la massima attenzione, affinché siano salvaguardate la loro integrità e il loro pregio. In queste circostanze, una fase critica è quella relativa al confezionamento delle bolle anossiche, durante il quale il film potrebbe lambire e sottoporre a sfregamento il manufatto, o il reperto zoologico delicato.
 

 
Fig. 3b | Termostato esterno per il monitoraggio e regolazione della temperatura interna della bolla.
Foto di Giuseppe Balzano - Centro Antitarlo

Fig. 4a | Struttura di sostegno della bolla durante il trattamento di una mummia, un reperto molto delicato.
Foto di Arte Control Consultig

Fig. 4b | Struttura di sostegno per il trattamento di un mobile pregiato, di notevoli dimensioni

Nel sistema misto di modifica dell’atmosfera, dopo avere sigillato ermeticamente la bolla, il volume al suo interno rimane invariato, poiché, nella fase iniziale, l’ossigeno viene sostituito con azoto, gas inerte, il quale, per sua natura in condizioni di temperatura e pressione normali, non provoca alcuna reazione chimica. In alcuni casi, con bolle di dimensioni molto ridotte, certe valutazioni di opportunità logistica possono suggerire di saltare la fase di modifica d’atmosfera con azoto, per passare direttamente a quella di semplice sottrazione di ossigeno, attuata con un numero di assorbitori potenziato, secondo precisi calcoli algoritmici. 

In questo caso, con la sottrazione d’ossigeno presente nell’aria al suo interno, la bolla anossica perde circa il 21% del suo volume, pari alla percentuale della sua presenza nell’atmosfera. Lo svuotamento genera il prolasso del film, che potrebbe, nella contrazione volumetrica che ne deriva, lambire il manufatto, o il reperto, esercitando una pressione improvvisa, anche se lieve e indesiderata, in quanto la zona coperta dal film potrebbe non raggiungere le concentrazioni di ossigeno necessarie all’efficacia del trattamento. Per ovviare a rischi eventuali per l’integrità del manufatto, o del reperto, questo deve essere protetto con tessuto-non tessuto, o con cartone, e, nel caso di manufatti particolarmente delicati, con una cabina, costruita su misura con elementi modulari componibili che sostenga il film, impedendo qualsiasi contatto fra i due elementi. 

Conclusioni

L'innovativo sistema Olympo Etere permette di effettuare un efficace trattamento di disinfestazione di oggetti di matrice organica, come manufatti lignei, cartacei, tassidermici o reperti delicati, che possono essere attaccati da organismi patogeni in grado di distruggerli.
Olympo Etere si avvale dell’utilizzo di una metodologia mista che prevede l’uso di generatori di azoto per creare un’atmosfera modificata e controllata con un ridottissimo contenuto di ossigeno (O2<0,2%), che viene mantenuto tale dagli assorbitori di ossigeno per tutta la durata del trattamento di circa 30 giorni. La possibilità di collegare uno o più generatori di azoto a una o più bolle, in modalità “one-to-many”, permette di ridurre notevolmente i tempi di allestimento delle bolle anossiche e di avere un migliore controllo del procedimento di disinfestazione.
Grazie al continuo monitoraggio tramite datalogger e alle numerose regolazioni manuali che si possono effettuare sui paramenti ambientali fondamentali, quali temperatura e umidità relativa, è possibile gestire e controllare strettamente la concentrazione di ossigeno e ì tempi di esposizione alle condizioni anossiche. Inoltre, l’allestimento di una cabina termica permette di mantenere costante la temperatura all’interno della bolla, in modo tale da evitarne qualsiasi oscillazione imprevista e indesiderata, che potrebbe compromettere la buona riuscita del trattamento.
Ultimo, ma non meno importante, obiettivo di Olympo Etere, è l’attenzione e il rispetto per l’integrità e il pregio dei manufatti trattati, in particolar modo per quelli più fragili e delicati; per questo, è stata messa a punto la costruzione di una struttura di sostegno che protegga l’opera da un eventuale contatto, anche se lieve, con l’involucro multistrato della bolla anossica. In questo modo sono assicurati, sia l’efficacia del trattamento, che è garantita in quanto non si rischia di formare delle micro-aree isolate in cui possa preservarsi dell’ossigeno, sia l’integrità dei manufatti particolarmente delicati. 
 


Approfondimenti

AAVV - Funghi e insetti nel legno. Diagnosi, prevenzione, controllo. Cap 8 “trattamenti preventivi” (2010).
Carboni, Enrico. "Nuove tecnologie di disinfestazione nelle biblioteche e negli archivi." Biblioteche oggi 37 (2019): 29-35.
Selwitz, Maekawa “Inert Gases in the Control of Museum Insect Pests”cap 1- Research in conservation - The Getty Conservation Institute (1998).
Gulotta, Fermo, Toniolo, Goidanich «Anoxic treatment for the disinfestation of wood cultural heritage: assessment of the effects and harmfulness on different species» (2015).
Scheda tecnica Assorbitore chimico di ossigeno ATCO.



1° lavaggio con azoto
2° assorbitori ossigeno




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