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Particelle di combustione automobilistiche e loro dispositivi di eliminazione. Documento ADEME

Risultati del programma ADEME dal 1995 "Particelle di automobili".

Caratterizzazione fisico-chimica delle particelle. Efficacia dei dispositivi di disinquinamento.

Introduzione

Nonostante i progressi significativi nella limitazione delle emissioni di inquinanti delle automobili, a causa delle normative e dei progressi tecnologici, permangono preoccupazioni sull'emissione di alcuni inquinanti, quali ossidi di azoto e particelle, dovuti a il costante aumento del traffico passeggeri e merci.

In effetti, Diesel, inizialmente utilizzato quasi esclusivamente per veicoli pesanti, negli ultimi anni ha visto il suo uso crescere molto fortemente per i veicoli privati. Ad oggi, rappresenta il 60% delle vendite e quasi il 50% del materiale rotabile dei veicoli privati ​​in Francia. Questo successo è legato alla natura economica dell'uso di questi motori (basso prezzo del diesel associato a un consumo di volume inferiore rispetto 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 consumo intrinseco di carburante, le emissioni di inquinanti e le emissioni di rumore.

Da un punto di vista ambientale, il motore diesel è tuttavia penalizzato dalle emissioni di particolato che provoca.

Lo studio e il trattamento di questi composti solidi, visibili allo scarico e fortemente criticati per il loro impatto sulla qualità dell'aria, sono oggetto di numerosi lavori di caratterizzazione e sviluppo. Le particelle emesse si trovano in sospensione nell'aria e possono essere inalate e depositate in un punto del tratto respiratorio o essere espirate. Il sito di deposizione, o la probabilità di espirazione, dipende dalle proprietà delle particelle, dal tratto respiratorio e dal regime respiratorio. Gli effetti sulla salute a breve termine si manifestano a concentrazioni relativamente basse (inferiori a 50 μg / m3) e sono verificati a livello medico (consultazioni, ricoveri di emergenza).

Per concentrazioni più elevate, viene stabilita una correlazione tra la presenza di particelle e la comparsa di bronchite cronica.

Per quanto riguarda gli effetti a lungo termine (effetti cardiovascolari, carcinoma del tratto respiratorio), numerosi rapporti di esperti sono stati condotti 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.

Tuttavia, 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. Nell'uomo, gli studi epidemiologici sul posto di lavoro tendono a mostrare un aumento dell'incidenza di carcinomi polmonari e vescicali.

Inoltre, gli studi condotti negli Stati Uniti tendono a mostrare un aumentato 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 agenti cancerogeni dall'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro.

Il crescente interesse per il motore diesel, sia per i veicoli per il trasporto di merci che per le autovetture, e gli impatti sulla salute evidenziati, ci spingono a porre un certo numero di domande importanti, in particolare quella della regolamenti sulle emissioni.

In considerazione del fatto che sono le particelle più fini che penetrano in profondità nel tratto respiratorio e che la loro nocività dipende anche dalla loro composizione chimica, le due domande a cui si dovrebbe rispondere sono le seguenti:
- I dispositivi tecnici previsti per far fronte al rafforzamento delle norme sulle emissioni non avranno un'azione più efficace su particelle grandi e più pesanti rispetto alle particelle più fini, mettendo così in discussione la pertinenza delle attuali normative che si riferisce alla massa delle particelle emesse?
- Qual è la composizione chimica delle particelle emesse, i loro composti pericolosi vengono eliminati correttamente dai dispositivi tecnici?

Per rispondere a queste domande, ADEME ha deciso, nel 1990, di quantificare le prestazioni di un filtro antiparticolato (FAP).

A quel tempo, la prima applicazione si concentrava su un autobus per tenere conto delle quantità emesse in un ambiente urbano. Tuttavia, poiché la tecnologia non era matura, i risultati non erano soddisfacenti.

ADEME ha quindi deciso di strutturare un importante programma di caratterizzazione, strutturato attorno a due assi principali:
- Un programma di ricerca incentrato sulla caratterizzazione chimico-fisica di particelle di origine automobilistica. Gli obiettivi di questo programma, lanciato nel 1995 nell'ambito del programma PRIMEQUAL / PREDIT, mirano da un lato a informare i 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, cassonetti per rifiuti domestici, veicoli commerciali pesanti, veicoli leggeri. Per ogni tipo di veicolo interessato, vengono valutati tutti i sistemi pertinenti, sia nell'uso reale (durata ed efficienza) sia in laboratorio, per dati precisi e comparabili. Questa sezione è l'oggetto della seconda parte del documento.

Altro:
- Particelle fini, impatto sulla salute
- Tesi di dottorato su particelle
- Discussione su l'efficienza dei filtri antiparticolato?

composizione di una particella diesel

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