Particelle di combustione di automobili e loro dispositivi di eliminazione. Documento ADEME
Risultati del programma condotto da ADEME dal 1995 "Particelle automobilistiche".
Caratterizzazione fisico-chimica delle particelle. Efficacia dei dispositivi di disinquinamento.
Introduzione
Nonostante i significativi progressi nella limitazione degli scarichi di sostanze inquinanti dalle automobili, a causa delle normative e dei progressi tecnologici, permane una preoccupazione per l'emissione di alcuni inquinanti, come gli ossidi di azoto e il particolato, a causa di il costante aumento del traffico passeggeri e merci.
Il Diesel, infatti, inizialmente utilizzato quasi esclusivamente per i mezzi pesanti, ha visto negli ultimi anni svilupparsi molto fortemente il suo utilizzo per i veicoli privati. Ad oggi, rappresenta il 60% delle vendite e quasi il 50% della flotta di autovetture in Francia. Questo successo è legato alla natura economica dell'utilizzo di questi motori (basso prezzo del diesel associato a un consumo di volume inferiore a quello dei motori a benzina) e al progresso tecnologico di cui hanno beneficiato negli ultimi anni.
Le recenti soluzioni implementate (iniezione diretta ad alta pressione, turbocompressore a geometria variabile) hanno indubbiamente consentito di aumentare le prestazioni di questi motori, riducendo ulteriormente il loro intrinseco consumo di carburante, le emissioni inquinanti, nonché la loro rumorosità.
Da un punto di vista ambientale, il motore diesel è però penalizzato dalle emissioni di particolato che provoca.
Lo studio e il trattamento di questi composti solidi, visibili nello scarico e fortemente criticati per il loro impatto sulla qualità dell'aria, è oggetto di numerosi lavori di caratterizzazione e sviluppo. Le particelle emesse si trovano sospese nell'aria e possono essere inalate e depositarsi in un punto delle vie respiratorie oppure essere espirate. Il sito di deposizione, o la probabilità di espirazione, dipende dalle proprietà delle particelle, dalle vie aeree e dal regime respiratorio. Gli effetti sulla salute a breve termine compaiono a concentrazioni relativamente basse (meno di 50 μg / m3) e sono verificati a livello medico (consultazioni, ricoveri al pronto soccorso).
Per concentrazioni più elevate, si stabilisce una correlazione tra la presenza di particelle e la comparsa di bronchite cronica.
Per quanto riguarda gli effetti a più lungo termine (effetti cardiovascolari, tumori delle vie respiratorie), numerose perizie sono state svolte da organizzazioni di sanità pubblica nei paesi industrializzati (IARC, 1989; INERIS, 1993; HEI (Health Effects Institute ), 1995; Società francese di sanità pubblica (SFSP), 1996 ...).
Ad oggi, la mutagenicità di questi residui di combustione è stata provata sperimentalmente.
Ma gli effetti cancerogeni di tali fumi potrebbero essere dimostrati solo per alcune specie animali e per concentrazioni di inquinanti molto più elevate di quelle riscontrate nell'ambiente. Negli esseri umani, gli studi epidemiologici sul posto di lavoro tendono a mostrare una maggiore incidenza di carcinomi polmonari e vescicali.
Inoltre, gli studi condotti negli Stati Uniti tendono a dimostrare un aumento del rischio di cancro ai polmoni, associato all'esposizione a lungo termine all'inquinamento da particolato nell'aria ambiente. Le particelle diesel sono state classificate come probabili cancerogeni dall'Agenzia internazionale per la ricerca contro il cancro.
Il crescente interesse per i motori diesel, sia per i veicoli per il trasporto di merci che per le autovetture, e gli impatti sulla salute evidenziati, ci spingono a porsi una serie di importanti domande, in particolare quella della rilevanza normative sulle emissioni.
In considerazione del fatto che sono le particelle più fini a penetrare in profondità nelle vie respiratorie e che la loro nocività dipende anche dalla loro composizione chimica, le due domande a cui occorre rispondere sono:
- Gli accorgimenti tecnici previsti per affrontare l'inasprimento degli standard di emissione non avranno un'azione più efficace sulle particelle più grandi e pesanti che sulle particelle più fini, mettendo in discussione la rilevanza delle normative vigenti? che si riferisce alla massa delle particelle emesse?
- Qual è la composizione chimica delle particelle emesse, i loro composti pericolosi vengono correttamente eliminati dai dispositivi tecnici?
Per rispondere a queste domande, ADEME ha deciso, nel 1990, di quantificare le prestazioni di un filtro antiparticolato (DPF).
A quel tempo, la prima domanda riguardava un autobus per tenere conto delle quantità emesse nelle aree urbane. Tuttavia, la tecnologia non è matura, i risultati non sono stati soddisfacenti.
ADEME ha quindi deciso di strutturare un importante programma di caratterizzazione, articolato attorno a due assi principali:
- Un programma di ricerca incentrato sulla caratterizzazione fisico-chimica di particelle di origine automobilistica. Gli obiettivi di questo programma, lanciato nel 1995 come parte del programma PRIMEQUAL / PREDIT, mirano da un lato a fornire informazioni sui meccanismi di formazione di queste particelle.
e d'altra parte identificare le caratteristiche della fuliggine responsabile degli effetti sulla salute. Questa parte è sviluppata nella prima parte del documento.
- Un programma di valutazione delle prestazioni, in uso sulle flotte, dei primi sistemi disponibili. Le valutazioni hanno riguardato tutti i veicoli stradali, autobus, veicoli raccolta rifiuti domestici, autocarri pesanti, veicoli leggeri. Per ogni tipo di veicolo interessato, vengono valutati tutti i sistemi rilevanti, sia nell'uso effettivo (durata ed efficienza) che in laboratorio, per dati precisi e confrontabili. Questo componente è l'argomento della seconda parte del documento.
Altro:
- Particelle fini, impatto sulla salute
- Tesi di dottorato su particelle
- Discussione su l'efficacia dei filtri antiparticolato?
