Il gesso riciclato dai rifiuti di produzione e costruzione ha guadagnato popolarità come fonte di lettiera per l'industria lattiero-casearia. I suoi sostenitori citano l'accessibilità, maggiore assorbimento di umidità, bassa crescita di batteri e benefici del suolo come ragioni per il suo utilizzo.

Però, quando il gesso, una fonte di solfato, si fa strada negli impianti di stoccaggio del letame a basso contenuto di ossigeno rimuovendolo come lettiera sporca, questo prodotto innocuo può trasformarsi in un gas mortale con poche mosse di un dispositivo di agitazione, una minaccia pericolosa che i ricercatori del College of Agricultural Sciences della Penn State ritengono possa essere contrastata con un additivo.

"Nella produzione agricola, i gas vicino ai depositi di letame possono causare gravi problemi di salute e persino essere letali a causa della tossicità o dello spostamento dell'ossigeno, " ha detto Eileen Fabian, professore di ingegneria agraria. "Tragicamente, il potenziale per il letto di gesso di avere conseguenze letali non era noto fino a quando non era troppo tardi".

Fabian e Michael Hile, borsista post-dottorato in ingegneria agraria e biologica, facevano parte di una squadra di investigatori, che includeva esperti del programma di sicurezza agricola della Penn State Extension, trasportatori di letame, agricoltori e professionisti del settore, che hanno raccolto dati che collegano il letame impregnato di gesso e i livelli di gas tossico di idrogeno solforato durante l'agitazione del letame a seguito di numerosi decessi di persone e bovini nel 2012.

Un progetto dimostrativo di follow-up ha documentato le condizioni su 10 allevamenti da latte dopo questi incidenti, portando a indagini di laboratorio su promettenti additivi per letame che potrebbero ridurre i livelli di gas pericolosi.

Quanto a ciò che provoca il gas mortale, Fabian ha detto che il solfato nel letame, quando collocato in un ambiente virtualmente privo di ossigeno, può convertire in idrogeno solforato. Quando il letame in magazzino viene agitato per mescolarlo prima del suo uso come fertilizzante, la crosta superficiale che normalmente si forma si rompe, consentendo il rilascio di gas di idrogeno solforato, creando un ambiente potenzialmente tossico.

Hile ha osservato che il gas di idrogeno solforato "è piuttosto tossico, anche a bassi livelli, e può sorpassare rapidamente una persona o un animale, portando all'incoscienza e persino alla morte in pochi minuti."

Fabian e Hile hanno deciso di prevenire altre tragedie trovando un modo per fermare il rilascio di gas. La loro ricerca ha coinvolto tre prove di laboratorio che coinvolgevano additivi per letame da latte che il duo credeva potesse potenzialmente contrastare gli effetti dell'idrogeno solforato, l'additivo principale essendo l'ossido di ferro. I loro esperimenti hanno esaminato vari rapporti di letame mescolato con gesso mescolato con ossido di ferro, per diversi mesi di tempo di conservazione.

Le concentrazioni di idrogeno solforato sono state misurate durante l'agitazione e tra gli eventi di agitazione. I test hanno mostrato che l'aggiunta di ossido di ferro al letame carico di gesso a un rapporto chimico equivalente con il gesso riduceva la produzione di gas durante la miscelazione del letame a un livello relativamente sicuro.

"Nella maggior parte dei casi, il livello di rilascio di idrogeno solforato è diminuito fino al letame senza gesso, " Ha detto Fabian. "Continuiamo a studiare questo effetto e condividere le informazioni per prevenire ulteriori tragedie per l'uomo e il bestiame".

Per quanto promettente sia la loro ricerca, Fabian e Hile hanno sottolineato che i lavoratori nelle vicinanze degli impianti di stoccaggio del letame dovrebbero sempre mettere la sicurezza al primo posto, additivi o meno. Per i principianti, Il gas di idrogeno solforato ha un odore familiare di "uovo marcio", ma come avvertiva Hile, "Questo odore caratteristico non viene rilevato a livelli pericolosi o dopo un'ampia esposizione. Per questo motivo, gli agricoltori dovrebbero indossare monitor del gas che rilevano le concentrazioni di idrogeno solforato per evitare condizioni pericolose".

I ricercatori consigliano inoltre ai lavoratori di evitare di trovarsi vicino allo stoccaggio del letame durante l'agitazione, e considerare l'impatto sugli occupanti dei dintorni vicini, soprattutto i bambini che sono a maggior rischio perché il gas è tipicamente a concentrazioni più elevate vicino al suolo.

Gli operatori posizionati al di sopra della topografia circostante ea distanza dallo stoccaggio hanno un rischio ridotto di sperimentare livelli di gas pericolosi rispetto agli operatori posizionati nelle vicinanze a livello del suolo. Un altro suggerimento:gli operatori dovrebbero essere posizionati sopravento.

"La linea di fondo è che il beneficio della lettiera in gesso e dei valori agronomici deve essere bilanciato con il potenziale rischio di gas, " Disse Fabian. "Se si usa il gesso, devono essere messe in atto salvaguardie per prevenire i potenziali danni che potrebbe causare”.