INTRODUZIONE AL PARTICOLATO
Innanzitutto precisiamo che tutti i processi di combustione reali che utilizzano come combustibile idrocarburi liquidi (nafte, benzine, kerosene, oli combusitbili) e solidi (carboni, catrami) producono non solo gas di combustione, ma anche particolato.
Il particolato è composto da particelle finissime di materiali incombusti oppure di sottoprodotti ed aggregati della combustione stessa.
In una reazione generica con efficienza di conversione e di reazione 100% (quindi con totale combustione dei reagenti a prodotti di reazione) si otterrebe come prodotto di reazione la sola anidride carbonica ed acqua:
CnH2n+2 +2n O2 = nCO2 + 2n H2O
Tuttavia durante i processi di combustione reali insorgono dei comportamenti che deviano dal processo di combustione ideale:
- la temperatura non è uniforme nel volume del cilindro di combustione
- la miscelazione dei reagenti non è perfetta
- ci sono interferenze da parte di impurezze presenti nel combustibile (zolfo, metalli)
- ci sono interferenze da parte dell’azoto e dei gas presenti nell’aria assieme all’ossigeno
- il combustibile è una miscela di idrocarburi
- presenza dei lubrificanti sulle superfici
- presenza di piccole particelle metalliche del motore
- presenza di residui di combusione precedenti negli oli lubrificanti
Tutti questi fattori contribuiscono a rendere la semplice reazione di combustione di gasolio o benzine alquanto non ideale e disomogenena, e pertanto soggetta ad una efficienza inferiore al 100% e conseguente produzione di composti incombusti ed aggregati di materiale di combustione.
Nel processo di combustione infatti una parte di combustibile non reagisce completamente a CO2 ma si ferma a stadi precedenti come monossido di carbonio CO e carbonio stesso C.
Il carbonio generato, gassoso al momento della combustione, si deposita rapidamente su tutte le superfici oppure tende ad aggregarsi in piccole particelle di polvere disperse nel gas di combustione (fumi). Man mano che la temperatura dei gas diminusce lungo i tubi di scarico aumenta la tendenza delle particelle ad aggregarsi producendo particolato.
Alla fine viene espulso nell’amtosfera dalla pressione dei gas di scarico.
Il processo DISEL produce più particolato di quello a BENZINA per una serie di motivi, fra i quali tipologia del sistema di accensione che nel disel è per compressione e non per innesco di una scintilla, frazione più pesante del combustibile, iniettori che si sporcano maggiormente.
Le attuali tecnologie per l’ECODISEL hanno contribuito a migliorare l’efficienza di combustione del processo e ad abbattere le emissioni non desiderate e limitando il particolato.
Tuttavi a una grande quantità di composti aromatici, cluster di anelli benzenici , carboniosi vengono ancora prodotti da tutti i processi di combustione.
PERICOLOSITA’ DEL PARTICOLATO
Il particolato emesso dalgi impianti di riscaldamento e dai motori DISEL e BENZINA si diffonde nell’atmosfera bassa e si concentra soprattutto nelle zone di maggiore produzione (centri abitati, strade, autostrade, zone industriali) in assenza di venti e di precipitazioni.
Quindi la zona bassa dell’atmosfera cittadina è permeata da particolato che finisce per essere inalato dalle persone a contatto con questa atmosfera.
A seconda delle dimensioni di queste particelle vengono classificate con le sigle PM ed un numero che ne identifica la dimensione massima in micron: PM10, PM20 PM2,5.
Le PM10 e le PM2,5 sono pericolose perchè possono infiltrarsi fino negli alveoli polmonari e quindi interagire con lo scambio dei gas ed essere assorbiti nei tessuti a contatto con il sangue. Se il nostro sistema immunitario non fosse in grado di neutralizzarle almeno parzialmente provocherebbero immediatamente gravi disturbi respirativi e più a lungo tumori all’apparato respiratorio e tumori vari nei tessuti.
In generale gli effetti a breve termine costituiscono problemi respiratori , tosse, asma, intossicazioni da fumi e gas.
Gli effetti a lungo termine sono appunto la generazione di tumori ed avvelenamenti cronici.
Secondo la fonte: http://www.ecoage.com/pm10-smog-salute-europa.htm le PM10 ed i particolati in generale sono responsabili di decessi per intossicazione, tumori, crisi respiratorie per migliaia di persone:
Paese Decessi l’anno causa PM10
Germania 65088
Italia 39436
Francia 36868
Regno Unito 32652
Polonia 27934
Spagna 13939
Paesi Bassi 13123
Ungheria 11067
Belgio 10669
Repubblica Ceca 7996
(fonte dati Ricerca Aea Technology Environment – realizzata per la Commissione europea )
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